ﺑﺎ Yﺳﺘﻔﺎ} Y Ã ﺗﻔﺮ© Yﺷﻌﻪ Y Éﻳﻜﺲ Yﻧ - نانو

مقالهشناسايى نانوساختاها،‏با ستفا تفر شعه يكس نرژ بالاگر‏:‏لر پتكو‏،‏ نشگا ميشگيا مركز؛ نشكد فيزيكترجمه يريش:‏ مجتبى نسب،‏ كاشنا شبكه مايشگاهى فنا نانو31شما 1- پياپى 138مقدمه:‏ تمى،‏ مقيا ساختاها جزئيا طلاطلاعا ين ست.‏ لا مو پيشبينى خو با بلوها سا‏،‏ با ستفا قديمىتفر شعه يكس ) برگ ( 1 حاصل مىشو‏.‏ير ست؛ مشكل نانومو بر ين ستفاحتى گر جز پر مشخصى هم شته باشند،‏ طيفتفر نها،‏ 2 پيك ها برگ بسيا كمى نشا مىهد؛شعه تفر جديد،‏ بر پاية ناليز حالي كه يكس با نرژ بالا 3 ها تابع تويع تايىمو مقاله به شر ين ست.‏ ، 4 قابل ستفا تمىضر ين قابليت يا مي پر هد تشويق گرها علمى فعا مينة نانو ست،‏تا ين طريق نسبت به تفر قديمي شعهيكس فرتر ند.‏مد يا ست كه تفر شعه يكس،‏ بر مشخص كرساختا تمى مو ستفا مىشو‏.‏ ين فنا مبتني بر ين قعيت عملميكند كه مو گا طو مو شعة يكس،‏ با فاصلة بين تمها قابلمقايسه ست.‏ قتى شعة يكس به ما ميتابد كه چينش تمىمتنا طولانى ‏(يعنى ست كم ند ميكرمتر)‏ ست؛ مثلاً‏ يكبلو ‏(بهعنو يك شبكه توسعهيافته منظم)،‏ طيف تفرقى توليدمىكند كه نقا ضح مشخصى به نا ‏«پيكها تفر برگ»‏ نشامىهند.‏ با ندگير برسى مكا قرگير شد ين پيكها،‏شبكه – مانند چينش سهبعد فضايى مختصا مشخصكر مكامىشو‏.‏ فرهم مطالعه–‏ مو بلو مو تمهاين ماهيت ‏«ساختا بلو‏»‏ ست كه بهسيله XRD مشخصمىشو‏.‏ ين فنا طو ساها بهبو يافتهست به گونةموفقيتميز بر نو مختلفى مو ) مو جامد سا گرفته تاپرتئينها مركب)‏ ستفا شدست.‏ همچنين ستفا XRD مطالعة ساختا مو كه چينش منظم تمها نها،‏ تنها فاصلههاكوتاهي ‏(يعنى كمتر نانومتر)‏ جو ؛ مانند شيشهها مايعا‏،‏موفقيتميز بوست.‏ با تابش شعه يكس،‏ ين مو بهصوشبكهها ناقص عمل مىكنند طيفها XRD بسيا پركندتوليد مىشو‏.‏ يك ختصاصى،‏ با عنو فنا ‏«تابع تويعتايى»‏ تمى،‏ بر برسى پركندگى طيفها XRD ‏(يعنى نو غيربرگ)‏ ستفا مىشو طلاعا مهمى؛ مانند نزيكترين فاصلهها مىكند ستخر بلو‏،‏ غير مو ساختا همسايگى عد تمىبدين گونه ثبا شدست كه XRD مىتوند هم بر بلوها منظمحو مر‏،‏ يد.‏ شما به شمند بز بلوها غير هم بر سا هشتم ‏-فرين 1388

مقاله(4)(2)(3)فنا نانو،‏ توليد مو نانوبلو فز ، 5 ست.‏ ين مو بعا ساختامتفاتي،‏ يك تا چند نانومتر ند؛ يعنى جايگا نها نظر ساختابين بلوها منظم مو غير بلو ست.‏ محد شد جة همدسىساختا 6 مو نانوبلو‏،‏ ممكن ست به يكى لايل ير باشد:‏1- ممكن ست ما‏،‏ يك چينش تمى بسيا مرتب نشا هد؛ ماند فيزيكى حد نانومتر باشد؛ مانند نانولولهها؛2- ممكن ست،‏ ند فيزيكى ما كاملاً‏ بزگ باشد ‏(مثلاً‏ حدميكرمتر)؛ ما تمها خل ، فاصلهها كوتا نانومتر چينشمرتبي شته باشند؛ مانند نانوسرميكها سنتزشد‏.‏ هر حالت،‏ يك ما نانوبلو‏،‏ قيقاً‏ بهصو يك شبكه عملكر‏،‏ طيفهايى XRD توليد مىكند كه پيكها مشابه پيكهانوساهايي كه عومل ساختا فركانس بالاتر ند،‏ پيكها شبه برگ ها XRD به ست مييندنو هستند.‏ گسترتر تمى چينش نشاهند فركانس پايين نها نيز،‏ قسمت ها شبه پر XRDحاصل مىشو كه نشاهند عيو ساختا ستبرگ هم مشابه جز پر نشا مىهند ‏(مثاها متنوعى كه مه شر شدست ببينيد)؛ ما پيكها شبهبرگ،‏ ضوطيفها XRD به ستمد بلوها منظم ندند تعد نهاغيربلو مو كه نهايى مانند پر‏،‏ مؤلفه ين،‏ بر علا نيست.‏ يايجا مىشوند خيلى قو ست نمىتو نايد گرفت.‏ ين عامل،‏بلوشناسى ين مو به قديمى XRD ‏(برگ)‏ بسيا مشكلمىكند،‏ گرچه غيرممكن نيست.‏ به هر حا تركيبى XRD برسىها تمى،‏ PDF مىتو به صو موفقيتميز حل ينمشكل ستفا نمو‏.‏بهصو گستر بلوشناسى قديمى شعة يكس بهكا بر مىشوشباهت ؛ ما مانى كه تابع پترسو گسسته ست پيكهايى فوصل بين تمى موجو حد سلولى بلو يجا مىكند،‏ ،G(r) تابعىپيوسته ست كه همة فوصل تمى قع ما مشخص مىنمايد.‏ين پيوستگى،‏ ما مطالعة مو كه شر ساختا نها بطه باشبكهها بلو متنا طولانى مشكل ست،‏ مزيت بزگى به شمامي‏.‏ نتقا ، G(r) فويه تابع ساختا مطلق،‏ S(Q) ست كهبهصو تجربى قابل مشاهد ست؛ يعنى:‏Q، بزگى بر مو ست؛ Q) = 4πsinθ/λ) ية 2θ، بين پرتو،XRD ست.‏ يكس پرتو مو طو λ خرجى،‏ يكسمعمولاً‏ تابع ساختا مشهو به نو فايبر-‏يما ستفا 8 مىكند.‏مىشو‏،‏ مربو به قسمت منسجم طيف تفر ير،‏ كه بهصو ، S(Q): ، I coh (Q)ين بطه كه ، fi(Q) Ci به ترتيب غلظت تمى ضريبپركندگى پرتو يكس،‏ بر گونة تمى نو i هستند.‏ بايد توجه شتكه بر ما با n گونة تمى،‏ يك مايش تفر‏،‏ تابع تويع تمى كلى،‏به تعد ، G (r ijG(r) بر مىكند كه مجموعى PDF جزئى،‏ )،n(n+1)/2 ست؛ يعنى:‏گونهها پركندگى قد به غلظت هستند نى ضريب wها،‏ ijمىشو‏:‏ بيا ير كه بهصو بستگى ند تمى(5)32شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388لزما تابع تويع تايى تمىستفا متنا كه بهصو ،G(r) شد‏،‏ كاهش تمى PDFمىشو‏،‏ تعد تمها پوسته كر با ضخامت حد،‏ فاصلة rيك تم مرجع،‏ مشخص مىكند كه بهصو ير ست:‏w ij ها،‏ غلب 0=Q محاسبه مىشوند.‏بر هد كابر‏،‏هماطو كه معالهها (1) تا (5) يد مىشو‏،‏ تمى،‏ PDF نمايشسا يگر ها XRD تجربى ست؛ ما برسى هامو نانوبلو‏،‏ كه مو مانى مخصوصاً‏ قعى فضا XRDمطالعه قر مىگيرند،‏ سومند ست؛ چر كه لاً‏ معالة (3) نشا مىهدتما تفر‏،‏ شامل پيكها شبه برگ تفر پخششد ‏(غير برگى)،‏ ‏(كه قابل مشاهد هم چينش تمى بنابرين ند؛ حضو PDF پيكها شبه برگ شكا مىشو‏)،‏ هم نقايص ساختا كه عاملمحد شد سعت هستند ( بهصو جز پخششد ضحىنانوبلو‏،‏ مو تجربى بر PDF مىشوند)،‏ شكا طيف تفر ظاهر مىگرند؛ يگر ينكه،‏ مقاير بزگ PDFها Q، تجربىمربو به تفكيكپذير پيشرفتة فضا قعى مىتو ستفا كر؛ لذG (r) =4πr [ρ(r) -ρ o] (1)ρ o به ترتيب،‏ تركم عد تمى محلى ميانگين هستند،‏كه ρ(r) r، فاصلة شعاعى ست.‏ طبق تعريف،‏ ،G(r) تابعى ست يكبعد ستكه حو صفر نوسا مىكند پيكها مثبتى فاصلة جفت تمهاجد هم ‏(يعنى جايى كه تركم تمى محلى،‏ ميانگين بيشتر مىشو‏)‏نشا مىهد.‏مقاير منفى ،G(r) مربو به فضاها بر حقيقى ست كه نتها نها فاقد تم ست.‏ ين مو‏،‏ ، G(r) به تابع ‏«پترسو‏»‏ ، 7 كه

مقالههمة جزئيا مهم ساختا تمى يك نانوبلو‏،‏ شكا مىشو‏.‏ سو ينكه،‏تجربى قر نو تفر بهسختى تحت تأثير عومل تمى،‏ PDFمىگير؛ ير ينها مرحلة ستخر شد نسجا‏،‏ طريق هاخا XRD محاسبه مىشوند ‏(معالة (3) ببينيد).‏ ين عامل،‏ PDF بهكميتي تجربى تبديل مىكند كه مستقيماً،‏ موقعيت نسبى تمها مشخصمىنمايد مكا نجا يك مايش سا بهبو مدها ساختاسهبعد فرهم مىكند؛ هما گونه كه مثاها مدست.‏فريندها تجربى XRD با نرژ بالامنبع تشعشعها بيشتر)‏ ميتو 20Å 1- ‏(حد بزگتر موجى برها پر با ستفا شعهها يكسي كه طو مو كوتاتر ند‏(يعنى با نرژ بالاتر)‏ مىتو فرهم كر‏.‏ پرتوها يكس ممكن ست شتاهندها 9 يا منابع مايشگاهى ‏(مانند لولهها به هم پيوسته توليديا نقر (17KeV حد نرژ ‏(با جنس موليبد با ند يكس شعه‏(با نرژ حد ،((22KeV حاصل شوند.‏ ستفا نرژ پرتو Kα مس،‏كه تنها حد ست،‏ 8KeV بهعنو منبع بر نرژ XRD بالامناسبنيست.‏جمع ما مد ما هامنبع شعهها يكس نرژ بالا هرچه كه باشد،‏ ها تفر‏،‏ بايدبا قت ما خيلى خوبى ‏(مىتو گفت بربر بهتر قت مونيابر برسى قديمى ‏(مانند يتوِلد)‏ ( جمع شوند.‏ بر ستيابىبه ين قت،‏ بايد مانى طولانىتر ما معمولي كه بر جمعها XRD لا ست،‏ صر شو‏.‏ گر يك منبع لوله توليدستفا جرقه‏)‏ ‏(مانند تكنقطه يك شكاسا پيوسته يكس شعهشو‏،‏ ممكن ست به ها ساعت برسد.‏ ستفا شعهها يكس حاصلما مىتوند ند،‏ كه سطح بزگي شكاساهايى شتاهند جمع ها به چند ثانيه برساند.‏قت تفكيكپذير فضايى تجهيز مايشگاهىبهطو كلى،‏ مطالعا ساختا مو نانوبلو‏،‏ نيامند تجهيزتى كهقت فضايى متقابل خيلى بالايي شته باشند،‏ نيست كه ين بهليلطبيعت پركند شد تى طيفها حاصل ست.‏ XRD به هر حا‏،‏بايد مرقب بو كه قت فضايى متقابل تجهيز مو ستفا ‏(كه شاملبر XRD پايين نباشد؛ مثلاً‏ طيفها خيلى مىشو‏)‏ نيز شكاساشكاسا ‏(يك شكاسا نو به كمك (NIST پو ‏(‏ستاند Siتكنقطه حالت جامد،‏ يك شكاساPlate ،Image مدشكل (1) نشا طيف حاصل،‏ شد جمع متفا (mar345بهسيله ،XRD جمعشد پايين ها قت شدست.‏ شكاسا ،Image Plate ما به سو يك پركندگى پيكها طيف مونظر،‏ تمى PDF طلاعا نتيجه،‏ مىكند هديت XRDمناطقى با شعا (r) بزگتر،‏ ست مى‏.‏ ين فقد طلاعا‏،‏ ممكنست بحرنى باشد به پيچيدگى چينش تمى ما نانوبلو مو مطالعه،‏بستهنباشد.‏فتا سيگنا مينهپرها ناشى هو‏،‏ نگهند نمونه،‏ مينه ...، بايد كمترينمقد نگه شته شو؛ ير PDFها تمى،‏ تنها بر پاية شاخص كشساطيفها XRD هستند كه به حدها مطلق ‏(يعنى لكتر‏)‏ تبديلشدند ‏(معالة (3)). هماطو كه مايشها نشا ند،‏ همو‏،‏ صلايك سيگنا ضعيف مينه،‏ ساتر نو قو ست.‏ سيگناها ناخوستة بسته به نمونهپرتوها يكس،‏ بهسيله فريندها متنوعى،‏ هم مو جذمىشوند هم برخو با نها پركند مىشوند.‏ ميريى پرتوها يكسيكه نرژ بالايي ند،‏ نسبتاً‏ كم ست معمولاً‏ مشكلا يا مطالعة ساختا مو نانوبلو يجا نمىكند.‏ ين مو‏،‏ پر چندگانةپرتوها يكس نرژ بالا صا ست.‏ به هر حا‏،‏ پر غير كشسا33سا هشتم ‏-فرين 1388شما 1- پياپى 138شكل‎1‎‏.‏ طيف XRD تجربى،‏ بر سيليسيم (Si) ستاند‏،‏ كه با يك شكاسا نقطه ‏(خط قرمز پيوسته)‏ستگا‏،‏ كه بقية قسمتها به صوتى شدست؛ جمع ‏(نشاها)‏ mar345 مد Image Plate شكاسا بد تغيير نگه شته شدست.‏ PDFها تمى مونظر نيز قسمت پايين سم شدست.‏

مقالهشكل 2. طيف حاصل XRD سنكرترنى ‏(قسمت چپ)‏ عومل ساختا متناظر با ‏(قسمت ست)‏بر CdTe چندبلو نانوبلو .CdTe34شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388‏(كامپتو‏)،‏ ممكن ست خيلى قو باشد؛ بهيژ برها موجى بزگ.‏لذ بايد به شكلى قيق ها خا ،XRD حذ كر؛ چه با تجربى.‏ چه بهصو نرژ به حسا شكاساها ستفاصو مكا‏،‏ ميتو پر تشعشع نمونه با ستفا پرتوهايكسي كه نرژ ير حد جذ بيشترين پر گونهها تمى،‏ ما مو مطالعه هستند،‏ كاهش . نتيجة تركيب همة ين عومل برچندين ساختا تجربى،‏ كاملاً‏ مقالهها بحث شد ست.‏تأثير مىگذ تمى PDF ها بر برسى بالا،‏ نرژ XRD نتيجه،‏ ممكن ست مقد بها پديدشو‏.‏ ما گر مايش بامرقبتها خا خو كه بالا كر شد ست،‏ نجا شو‏.‏ قع تفا يا با XRD پو قديمى ند؛ مثلاً‏ طيف حاصل XRD ،CdTe پنج نانومتر چندبلو‏)‏ ‏(يعنى تو بر بالا نرژشكل (2) نشا شدست.‏ ها،‏ خط پرتو ‎11-ID-C‏(منبعفوتو پيشرفته،‏ مايشگا ملى گن)‏ جمع شدند كه تابششتاهند با نرژ‎115,227KeV شكاسا (λ = 0,1076 Å)با سطح سيع (mar345) ستفا شدست.‏ ما مو نيا جمع ما نچه بر سا نمونه ست.‏ هر نيم ساعت بر ها،‏چينش تمي متنا گستر نتظا مي‏،،‏ طيف حاصل XRD بر CdTe چندبلو‏،‏ تعد پيك برگ ضح يا نشا مىهد‏(شكل‎2‎‏).‏ طيف حاصل ،XRD تنها تعد كمى پيك شبه برگهمعر بر نانوبلوCdTe‏،‏ برها موجى كوچك ) 1 − 5Å>)نشا مىهد.‏ طبيعت پخش شد خيلى يا تعد بسيا كم پيكهاكاملاً‏ قيق مو نانوبلو‏،‏ عاملى ست كه تحليل طيفها نها XRD قديمى ‏(مثلاً،‏ (Rietveld بسيا مشكل نموست.‏به هر حا‏،‏ عومل ساختا ستخرشد سر هانوساها ئههند ببينيد)،‏ (2) پايينى شكل ‏(قسمت XRDفيزيكى هستند ‏(يعنى نوساهايى كه بر پاية ختلا نيستند)‏ كه ين مايش،‏ به بيشترين مقد 30Å) − 1 ) مىسند.‏ نوساهايي كه عوملساختا فركانس بالاتر ند،‏ پيكها شبه برگ ها XRD به ست مييند نشاهند چينش تمى گسترتر هستند.‏نو فركانس پايين نها نيز،‏ قسمت ها شبه پر XRD حاصلمىشو كه نشاهند عيو ساختا ست باعث محديت يننظم ميشو‏.‏ بايد توجه شت كه بسيا ين نوساها فيزيكى،‏ طيفها خا حاصل ،XRD ‏«مخفى»‏ مىمانند؛ ما به شكلضحى طيفها سمشد متناظر با [1 – (Q) شكا ،Q[S مىشوندكه ين مر بهليل نرماسا صلا يا ها،‏ ما برسىها نجا PDF مىگير‏.‏ بهستى،‏ ين يكى تفاها بزگشن XRD سنتى جديد ست كه ينجا شر شدست.‏Q نسبتاً‏ كم مقاير كه قو‏،‏ ضح برگ تنها بر پيكها ، ظاهر مىشوند ‏(معمولاً‏ كمتر 10Å، − 1 شكل (1) ببينيد)‏ تأكيد ،ين ، بيشتر به چينش تمى متنا طولانى مو حسا ست.‏مجمو ) ،XRD/PDF همه نوساها فيزيكى ) حقيقت،‏طلاعا‏!)‏ كه ها تفر خير شدند،‏ تا بالاترين بر موجىقابل سترسى)‏ ستفا مىكند به هر گستر تنابى حسا ست.‏ ينموضو ميتو طريق ها تجربى نشا شد شكل (3)كر‏.‏ ثباPDF تجربى بر CdTe چندبلو‏،‏ خو ساختا مشخصى حالى كه بر مىهد؛ نشا بزگ،‏ تمى بين برها پنج نانومتر ،CdTe نز به سمت صفر بسيا سريعتر تفا ميفتد.‏ين مر نشاهند طو پيوستگى ‏(يكپاچگى)‏ ساختا‏،‏ مو خيرتجربى بر PDF سريع،‏ نز بهغم يافتهست.‏ كاهش كه بسيا ستنانوبلو CdTe ميتوند نو تقا چينش تمى ، همانند حضو تنش يك ساختا يرنانو (core-shell) 10 ما‏،‏ شكا كند.‏ يكها سا بر پنج نانومتر‏،‏ CdTe تجربى بر PDF

مقالهXRD ‏(كه طريق يك ستگا خلى به ست مدست)‏ شكل(3) نشا شدست.‏ ها،‏ با ستفا تابش ) Mo Kα− 1 Å (Qmax=16 يك شكاسا تكنقطه ‏(جرقه‏)،‏ يكمايش 72 ساعته،‏ جمع شدست.‏ ين PDF مقد نويزنشا مىهد كه بهليل ماگير ناكافى ها XRD مقد نسبتاً‏كم Qmax كه طريق تظيما مايشگاهى خا حاصل مىشو‏،‏ باپنج نانومتر تمى چينش تركيب پايه ، نتيجه حا‏،‏ ينست.‏ CdTeفز مناسب تنظيم با عما بالا نرژ XRD كه بر ستگاهييك توليد كنند ند ّ يك شكاسا سريع حسا به تابش KαAg Mo بهينه شدست،‏ قا به تهيه PDFها تمى باكيفيتىهستند كه با نچه ها XRD سنكرترنى به ست مىيد،‏قابل مقايسه ست.‏ ين ، سرمايهگذ مينة صنعتى يا يك مركزتحقيقاتى بزگ؛ يعنى جايى كه تعد يا مو نانوبلو مينة معينى ئه مىشوند،‏ يا مانى كه ستفا سيلة شتاهند‏،‏ گزينهبر نتخا محسو نميشو‏،‏ ممكن ست شمند باشد.‏فر ها نرژ XRD بالا تحليل PDFتأثيرها كر برطر بر مايشگاهى،‏ XRD ها صلاستگا ‏(مثلاً،‏ قسمت سمت ست شكل (2)) تبديل نها به عوملساختا ‏(مثلاً‏ قسمت پايين شكل (2) )، سپس محاسبه PDFهانرفزها با ستفا متناظر ‏(مثلاً‏ شكل (3) )، ممكن ست تمىمستندسا نرفز‏،‏ شو‏.‏ نجا يا ،PDFGetX2 RAD مانند يگانىPDFها لين حصو پس گريدست.‏ نمونهها نيز ما مايش بهبو ساختا جستجو با با كيفيت مناسب،‏ مىتو مايشگاهىفريند،‏ مشابه تحليل طيفها XRD قديمى يتوِلد،‏ پيش فت.‏بلوشناسى محدشد 11 ‏(يعنى شر برحسب شبكهها متنا 230 گر فضايى)،‏ كه تا حدكثر چند صد تم نمونهسا مىكند،‏ممكن ست بهحتى،‏ با ستفا شناسه يانه ،PDFfit2مايش پالايش شو‏.‏ ميتو شناسه يانه DISCUS توليدمدها بلوشناسى محد‏،‏ با ند بزگتر ‏(چندين هز تمها)‏ كههنو به لحا ساختا منظم نشدند،‏ ستفا كر‏.‏ يك توسعه جديد كه منجر به تشخيص ساختا پالايش تكاملى ست فريند ،DISCUSمتنا نانوبلو ما چينش تمى گر ميشو‏.‏ 12 يك نانوما يخت نباشد،‏ شبيهساها نو معكو مونت كالو،‏ مىتوند بسيا خو عملكند؛ لذ تعيين ساختا بتد‏،‏ مىتوند تلا خوبى باشد.‏ ستولعملعمومى مبني بر ينكه كد نو مدها ساختا – بلوهاكامل،‏ بلوهايى كه هنو بهشد بىنظم هستند يا غير بلوها ‏(يعنىغير متناها)‏ – برسى شو‏،‏ جو ند‏.‏ هرگونه طلاعا ضافى،‏مانند چگالى مو‏،‏ شكل يا يخت نها،‏ تصاير ،TEM ساختا موضعىتعيين ساختا‏،‏ تسهيل فريند ممكن ست ، ... يا ما EXAFS ستفا شو‏.‏ هد مىتوند تعيين يك مد يا تركيب تمى سهبعد باشد،‏كه سا ست؛ يعنى كمترين تعد متغيرها ممكني ستفا شو كهتاكنو بهعنو پاية ساختا خوبى بر پيشبينى همة خومهم مو نانوبلو تحت مطالعه،‏ كافى نسته شدند.‏ مثاها ير شرمىهد كه چگونه ين كا عمل نجا مىگير‏.‏35شما 1- پياپى 138شكل 3. PDFها مايشگاهى ‏(نقا سيا‏)‏ بر تو 5 نانومتر ،CdTe بر پاية ها XRD سنكرترنى كه شكل (1) نشا شد ست.‏يك PDF تجربى به ست مد حاصل ستفا پرتو Kαستگا Mo خلى نيز نشا شد ست ‏(خط قرمز).‏مثاهايى مطالعا ساختا مو نانوبلو13مو نانوبلو تويك مثا ما تو ‏(ما كه با ند فيزيكى نزيك بهميكرمتر،‏ نسجا ساختا محد به چند نانومتر نشا مىهد)‏تركيب خو ست.‏ گلوله سيا ستفا با سياشد‏،‏ يركونيالكتريكى مكانيكى منحصربهفر يركونيا،‏ كابرهايى مانندعايق حرتى،‏ حسگرها كسيژ‏،‏ سلوها سوختى،‏ پشتيباهاZrO 2 خالص فشا جو،‏ ، مىتوند سهكاتاليستى،‏ بسيا مفيد مىسا‏.‏ساختا بلو متفا شته باشد ماها بالا ‏(بيش 2640 كلوين)‏1440 بين ماها ؛ فضايىFm3m‏)‏ ‏(گر ست مكعبى ساختا ،ير (P4 2/nmc) ست تترگونا بهصو يركونيا كلوين،‏ 2640 نتقا P2). 1 حالت تترگونا به1440 كلوين،‏ مونوكلينيك ست (c/حالت مونوكلينيك كه با فزيش 3 تا صد 5 حجم همر ست،‏ فزيشحجم،‏ باعث هم پاشيد شد تو يركونيا شد‏،‏ ين خومكانيكى بين مىبر‏.‏كاملاً‏ بىفايد فنى كابرها بر خالص يركونيا عمل،‏ ينمىكند.‏ بر حل ين مشكل بايد طريق كاهش ند بلوهاسا هشتم ‏-فرين 1388

مقاله36شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388شكل‎4‎‏.‏ طيفها XRD سنكرتر مايشگاهى ) keV 114,496;مد سياشد ZrO 2نمونهها بر ‏(نشانهها)‏ (λ = 0,1083 Åماها مختلف طيفها محاسبهشد ‏(خطها)،‏ به ستمد يكپالايش يتوِ‏ لد مرحله‏.‏ مكاها پيكها برگ بر مرحله فامونوكلينيك ‏(‏سته خطها بالايى)‏ فا مكعبى ‏(‏سته خطها پايينى)،‏ قسمت پايين نمو سمشد‏،‏ شدند.‏با سيا كر نها به سيله سيا گلوله‏،‏ حالتها ما بالا‏(تترگونا يا مكعبى)‏ يركونيا پايد كر‏.‏ ين فنا‏،‏ بهليل ستفاهزينة كم،‏ محبوبيت خاصى پيد با يا قابليت توليد گستر ساكرست.‏ گرچه فناها قديمى بر تعيين ساختا‏،‏ نشاهندپايد حالتها ما بالا ‏(چه تترگونا چه مكعبى)‏ نانوبلومىشوند؛ بحثهايى با تهيه گلوله هستند كه با سيا يركونيايينو ساختا تمى محتويا حالتها مطر شدست؛ مثلاً‏ بعضى محققا‏،‏ طلاعا فاها تترگونا بىشكل نانوبلو يركونياتهيهشد با سيا گلوله مشاهد كرند،‏ ين حالى ست كه يگر‏،‏تركيبى مونوكلينيك مكعبى گز ند.‏ بر حل ين مباحثه،‏مطالعة ساختا با ستفا نرژ XRD بالا PDFها تمى،‏ZrO 2 بلو باكر سيا با ستفا يركونيا،‏ نانوبلو شد.‏ نجاتقا مونوكلينيك،‏ سيا گلوله تهيه شد.‏ 12 ساعت سيا كر‏،‏ند چندبلوها ‏(ما ليه)‏ ، چند ميكر به حد 300 نانومتركاهش . شكل (4) طيفها XRD بر ما ليه محصوتوليد سيا كر ، بر ها مانى مختلف مدست.‏هماطو كه شكل (4) يد مىشو‏،‏ طيف ،XRD برتا حد ضحى برگ پيكها ‏(‏سيانشد‏)،‏ مونوكلينيك يركونياكه جامد چندبلو ست ضح كاملاً‏ مىهد.‏ نشا 10~8=Q Å − 1كامل ست.‏ پيكها برگ طيفها ،XRD نمونهها سياشد‏،‏عريضتر هستند يك جزء پر كه بهمى نوسا مىكند قبلين،‏ مقدها كم − 1 Å يد 5–4=Q شد ست،‏ غا شدند.‏طيفها شد ستخر مايشگاهى تمى PDFها (5) شكل ،XRD نشا شدست.‏هماطو كه شكل (5) يد مىشو‏،‏ مايشگاهى PDF بركه تا فاصلهها ست ساختا خو سرشا چندبلو‏،‏ ZrO 2فضا حقيقى بزگ نيز بسط شدست.‏ PDFها بر نمونههاسياشد هم خو بسيا يا ند كه بهخوبى تعريف شدند؛ ماينها قبل سيد به 2 تا 3 نانومتر،‏ به صفر سيد،‏ ناپديد مىشوند.‏ بديهى مركب ‏(حالتي تو مرحله هنو سياشد‏،‏ ما گرچه ستبا ند حد 33 نانومتر)‏ قر ست،‏ چينش تمى ، فقط فوصلنانومقيا (2 تا 3 نانومتر)،‏ خيلى خو تعريف شد ين حالت،‏ نانوبلوست.‏ بر مشخص كر چينش سهبعد تمها نانوبلو يركونيا،‏چندين نو مد ساختا بلوشناسى مقايسه نها با ها PDFمايشگاهى برسى مىشو‏.‏ برينسا بهطو ميانگين،‏ نانوبلو يركونيا،CaF 2 كهساختا كه مىتو برحسب چينش تمى نو )يك حد سلولى توگونا ( شر . به هر حا‏،‏ چينش تمى محلى سلولى توگونا‏)،‏ حد يعنى خل نگستر؛ 5 كوتاتر فوصل )ZrO 2 مونوكلينيك مىهدميانگين منحر مىشو به نچه شباهت .نمونهها يگر مطالعا موفق تمى PDF نرژ XRD بالافريتها MgFe 2O 4تعيين ساختا : عباتند تو‏،‏ نانوبلو مو كسيدها با ليتيم بيننشين،‏ restacked WS 2، MoS 2سياشد‏،‏،PbZr 1-xTiO 3منگنز فلز قليايى مو ستفا باترها،‏ تيتانيم،‏ BaTiO 3 پو بسيا يزنانوسرميكهاruthenia ، hydrousفسفا هن.‏نانو مستقلنانو‏،‏ تونمند بسيا خوبى كابرها نو‏،‏ مغناطيسى،‏كاتاليستى علو يستى خو نشا ند ين ، موضو مطالعاشكل 5. PDFها تمى به ستمد طيف تفر پو شكل (4).

مقاله37شما 1- پياپى 138گستر خير شدند.‏ مثا معمو ، نانو طلاست.‏ حالى كه توطلا،‏ بهطو ستثنايى خنثى ست،‏ نانو طلا،‏ نظر نو كاتاليستى،‏بسيا فعا هستند.‏ كايى گستر نانو‏،‏ بهليل نسبت بسيا يا سطحبه حجم نها،‏ به صو گستر مو قبو قر گرفتهست.‏ به هر حا‏،‏مد نشا مىهد كه تنا چينش تمى خلى نانو نيز عاملمهمى به شما . طيفها XRD سنكرتر مايشگاهى ‏(‏شعهطلا بر 0,137Å) مو طو 90,48 با نرژKeV يكسچندبلو ‏(تو‏)‏ نانو 1,6 نانومتر ‏(كه هر حل شد سپس خشك گريدند)‏ شكل ‏(‏-6‎لف)‏ نشا شدست.‏ نانو‏،‏(PAMAM) هفتم پلىمينوميد نسل ختساها قالبى شد شدند.‏ طيف XRD نقر چندبلو‏،‏ پيكها برگ ضح1,6 نانومتر‏،‏ نقر بر XRD طيفها مىشوند.‏ يد تيز بسيا پركند هستند؛ به نحو كه غلب بر مو كه ساختا نها يكPDFها مىشو‏.‏ مشاهد ست،‏ ست چينش تمى نبالهتمى مرتبط شكل (6-) نشا شدست.‏پيكها سر يك تو طلا بر ،G(r) يعنى تابع PDF؛شناختهشد فاصلهها حقيقى بزگ،‏ نشا مىهد كه هر كد نشانگرفضا همسايگى خا مشخصيست.‏ ها مايشگاهى مىتوبرحسب ساختا بر پايه شبكه تمى نو متنا‏،‏ با حد سلولىچها تمى به طو نگستر 4,07 ‏(مكعب با سطو مركز پُر،‏ FCC؛گر فضايى ،(Fm3m بهخوبى تقريب لين . پيك PDFها مايشگاهى بر نانو‏،‏ (2)2,87 Å قر ند كه تقريباً‏ با لينفاصلة همسايگى تو طلا،‏ بربر ست،‏ همين مر،‏ تأييدكنند خاصيتفلز ‏(يعنى حالت ظرفيت صفر)‏ طلا،‏ ند نانومتر (1,6نانومتر)‏ ست.‏ به هر حا‏،‏ پيكها PDFها بر طلا،‏ خيلىپهن هستند فاصلههايى به كوتاهى 10 تا نگستر‏،‏ 15 به صفر نزمىكنند.‏ ضح ست كه،‏ تولى فضا همسايگى نانو‏،‏ به ضحى گسترگى چيز نيست كه يك تو نانومتر صفحا تمى تعريف موجو ساختا بىنظمى مىشو‏.‏ يد FCC يك شبكة تمى نبايد نظر شت؛ ير همة تلاها،‏ بر نزيك كر هامايشگاهى PDF طلا به مدهايى كه بر پاية ساختاها تنابى‏(تكرشوند‏)‏ هستند با شكست موجه مىشو‏.‏ مدها نو ساختا غيرتنابى كه با شبيهسا معكو مونت كالو توليد مىشوند،‏ بهتر عملمىكنند.‏ نمونهها مناسب مدها ساختا‏،‏ بر حالت مرطو خشك 1,6 نانومتر طلا،‏ شكل (7) نشا شدند.‏ يكقطعه تمى 147 شبكه fcc تو طلا يك هشتجهى ناقص نيز عملياتى (DFT) 14 چگالى نظريه مد محاسبا تم،‏ 140شكل (7) نشا شدست.‏نتايج نشا مىهد كه نانو طلا،‏ ساختا شبكه fccيا يگر نو مشابه شكل نمىگيرند.‏ عو‏،‏ تنا نانومتر تركم فشر طلا جو كه نشاهند بعضى خوساختا ست كه تنها نو يد fcc مىشو‏.‏ تنا‏،‏ محديتى برساختا خو بلوها منظم تو ست كه ظاهر،‏ ممكن ستبهصو كامل يا جزئى به بلوها نانومتر تقسيم شد باشد،‏ لذ ممكنشكل .6 XRD مايشگاهى:‏ ‏(‏لف)‏ PDF متناظر (r) ؛ G ()بر طلا 1,6 نانومتر طلا تو‏.‏ بهترين مدPDFها ‏(خطها قرمز)‏ مايشگاهى PDF بر پالايم26 نانومتر ‏(خط بى)‏ نيز شا شدند.‏ست بهعنو يك شاخص خاجى ‏(يعنى علا بر فزيش نسبت سطح بهحجم)،‏ بر مشخص كر خو نها ستفا شو‏.‏مثاها يگر موفقيت نرژ XRD بالا مطالعا تمى PDF برRu ، PdFe ،GaN نانو تعيين ساختا : عباتند نانومتر ستگاها نيمهها‏.‏ ممكن ست هماطو كه مطالعة طلا تقويتشد نشا شدست.‏ صو نيا تعيينخاصيت شيميايى خاجى،‏ بهسيله نرژ XRD بالا تشديدشد‏،‏صو پذير‏.‏نانوساختاها جديدممكن ست مو نانوبلو‏،‏ شكل 15 يا يخت 16 غير معمولي،‏ مانندشاتو‏،‏ پرنه،‏ لوله شته ...، باشند.‏ ين شكلها غير معمو‏،‏ خوجديد به مو مىهند غلب ممكن ست،‏ نوعى چينش تمى تحميلكنند كه كاملاً‏ با نچه جامد تو مشابه يد شدست،‏ متفاV 2O 5V 2 هستند.‏O 5باشد.‏ يكى نمونهها متد‏،‏ نانولولههابلو‏،‏ يك ما فنى كليد ست كه بهطو گستر كابرهايى نظيرسوئيچها نو‏،‏ حسگرها شيميايى،‏ كاتاليزها باترها حالتجامد،‏ ستفا مىشو‏.‏ ين ما‏،‏ تطبيقپذير ساختا برجسته مىتو بهصو نانولوله توليد كر كه موجب فزيش قابل توجهىصلى V 2 ‏(‏ليه)‏ مىشو؛O 5بلو شيمى-فيزيكى خو خيلى بر مثا‏،‏ سطح يژ يا نانولولهها،‏ موجب ميشو تا قد جذ نهاسا هشتم ‏-فرين 1388

مقاله38شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388شكل 7. قطعة (147 تمى)‏ شبكة fcc تو طلا ‏(‏لف)؛ هشتجهىناقص تمى،‏ 140 توليدشد بهسيله ‏(‏‏)؛ DFT مدتوليدشد RMC نانومتر طلا (1,6 نانومتر)‏ بهصوتر(‏‏)‏ خشك (). باترها ليتيمى نسبت به لكترها مثبت فزيش يابد.‏ همچنيننانولولهها،‏ به شكل قابل توجهى،‏ ظرفيت بالايى بر كنشهاكسايش-كاهش،‏ خو نشا مىهند.‏ علا بر ين،‏ نانولولهها توناييخوبىبر كابرها كاملاً‏ جديد مانند،نانوفعاكنندها ‏(نانومحرها)‏ 17محدكنندها نو غير خطى،‏ خو نشا مىهند.‏ مايشها كه چندبلو‏،‏ V 2O 5 V 2O 5نانولولهها بالا،‏ نرژ XRDمركز فوتو 1-ID خط پرتو شدند،‏ ستفا ستاند بهعنو نهاپيشرفته ،(APS) 18 با ستفا شعهها يكس نجا 80,6، keV شد.‏ها مايشگاهى،‏ XRD شكل (8) نشا شدست.‏هماطو كه شكل (8) يد مىشو‏،‏ بهليل نحنا يوهالوله،‏ يك ترتيب طولانى جو ند كه ين مر تأثير عميقى بر طيفV 2O 5طيف تفر ينكه بهغم ميگذ‏.‏ بر جا V 2O 5تفر نانوبلوچندبلو‏،‏ پيكها برگ ضحى،‏ به بلند برها موجى 15≈Qخو كمى نقطة مقابل نانولولهها،‏ تنها مقد مىهد،‏ نشا Å − 1شبه برگ نشا مىهد كه جز پركندشد با نوسانى غا شدند مقدها Q حد 8Å–6 − 1 هستند.‏ خو شبهبرگ، ستة تقسيم كر‏:‏ سته به مىتو نانولولهها طيف تفر شامل نهايى ست كه برها موجى كمتر 1Å، − 1 سه پيكمشخص نسبى يد مىشو ‏(شكل -8‎لف ببينيد).‏ ين پيكها،‏ نگستر‏)‏ 20 ‏(تقريباً‏ V 2O 5فاصله بين لايهها منحصربهفرمنعكس مىكنند كه يوها نانولوله مىساند هر ما كه يكمولكو لى،‏ بهعنو يك لگو هنما نانوساختا ستفا مىشو‏،‏تغيير مكا مىهند.‏ سته ، شامل همة پيكها Q بزگتر ستكه برخلا پيكها Q كوچكتر،‏ همانند تغيير لگوها لى،‏ تغيير مكاV 2 با چينش تمى،‏O 5نمىهند؛ بنابرين ممكن ست لايههاقر گيرند.‏ يافتهها،‏ حضو حدها ساختا خوتعريفى پيشنهامىهند كه يوها نانولوله ، يك ترتيب تكر‏،‏ مىساند.‏ نوچندين مد طريق مايش نها،‏ شد جفت نحو ساختا حدهاساختا بربر ها مايشگاهى PDF حاصل ميشو‏.‏ مدهايىكه مايشگاهى PDF بر نانولولهها باسا مىكنند به سطح قابلقبولى تمايل ند ‏(سطحى كه ساختا شناختهشد ترمبيك برباسا نسبى بهصو مايشگاهى PDF ها بلو‏،‏ V 2O 5مىكند؛ شكل (9) ببينيد).‏ يك قسمت ين مد ساختا شى كه يخت نانولوله باسا مىكند،‏ شكل (10) نشا شدست.‏ين مطالعة ساختا نشا مىهد كه حتى مىتو يك ما نانوبلو باتركيبى يخت نانولولهها برحسب سلو حد تقا‏،‏ شر كه ساختا مقيا تمى ست.‏V 2 تقا P1 تركلينيك با ندهايىO 5سلو حد نانولولههاتقريباً‏ × 6 6 × 19 ‏(‏نگستر‏)‏ شامل تنها تم 46 ست كه طرحى،‏‏(شكل 10 چيدشدند ‏(‏كتاهد‏)‏ V-O 6شامل سطو لايه ببينيد).‏مطالعا نرژ XRD بالا تمى PDF مىتو بر مشخصكر ساختا سهبعد نانوصفحا نانولولهها تيتانيم،‏ همانندنانوسيمها ستفا Mo–S–I كر‏.‏نانوساختاها لىنعطاپذير قيمت پايين لى،‏ نانوساختاها جذبيت لينفولعا نهاست كه جا مىهد سايل،‏ با خوصى متناسب بابرطر كر نياها يك كابر خا‏،‏ بهصو مهندسى طرحىشكل 8. طيف ها XRD سنكرترنى مايشگاهى،‏ بربلو‏.‏ () نانولوله ‏(‏لف)‏ نايم كسيد

مقاله39شما 1- پياپى 138شوند.‏ نانوساختاها لى،‏ با ستفا قطعا نيمهها معمولى،‏ بهسانىتكميل مىشوند نتيجة ، قابليتها بيشتر به قطعا مدها نو موجو‏،‏ مىفزيند.‏ ختساها،‏ مثاها نوعى ين موهستند؛ نها ستة جديد نانوساختاها لى هستند كه فريند شد‏(‏نچه كه بهصطلا ‏«شاخهها شاخهها»‏ 19 ناميد مىشو‏)‏ مشتقمىشوند.‏ شاخهها يك هستة مركز منشعب مىشوند بهسيله يكسر كنشها مكر كه پوستة كاملي بر هر توليد تضمينمىكند،‏ سنتز مىشوند به ماكرمولكوها نو پليمر كه كرشكل تك-پر 20 هستند،‏ شا مىكنند.‏ ختساها PAMAM نسلهفتم،‏ با ميانگين ند 9 نانومتر،‏ با ستفا شعه يكس 29,09KeVPAMAM نانوساختاها گرفتهند.‏ قر مطالعه مو ، 0,425=λ) (Åپرشاخه كه بهسانى توليد مىشوند ساختا عمومى ختساها C) 60 نيز ندگير شدند.‏ PDFها تمىندند،‏ همانند فولرين )تجربى كه ها نرژ XRD بالا ستخر شدند،‏ شكل (11)نشا شدست.‏همة PDFها،‏ يك پيك قو متمركزشد فاصله تقريبىمو مو C backbone فاصلة همسايگى لين ‏(كه 1,54Åمطالعه ست)‏ نشا مىهند.‏ علا بر ين،‏ لين پيك PDFها برنانوساختاها ختسا پرشاخه،‏ يك پيك با r كوچك محسو پليمر مو ين H–C كه فاصلة جفت ست 1,1Åميشو‏.‏ بديهى ست كه بر خلا با عمومى،‏ نرژ XRD بالا PDFها تمى،‏ به گونهها تمى سبُك ‏(هيدژ‏)‏ حسا هستند.‏هماطو كه شكل ‏(‏-12‎لف)‏ نشا شدست،‏ فولرين،‏ يكبلو مولكولى ساخته شد حدها صلب چيدشد يك چينش fccست،‏ هر مولكو فولرين شامل تم 60 كربن ست كه يك شكل تقريباً‏كر ‏(كه فضايى با قطر برمىگير‏)‏ 7,1Å پيوند خوند.‏ نجا كه مولكو صلب ست،‏ تما فاصلهها تمى خوتعريف هستند پيكها متناظر تمى PDF كاملاً‏ ثابتند ‏(شكل -11‎لف ببينيد).‏ C 60 تقريباً‏ بهصو ، مكا خو چرخشمولكوها تا‏،‏ مامىكنند نتيجه مانند توپ فوتبا به نظر مىسند.‏ تبا بين تمهاكربن مولكوها مجا شكسته مىشو بتد PDF 7,1Å،تمى،‏ به يك نوسا با فركانس كم تبديل مىشو كه باتا بطة توپ-‏توپ 22 به شما مي‏.‏ها كه شد نشا مد PDF شكل ‏(‏-11‎لف)،يك ساختا بلو بر فولرين محاسبه شدست.‏ ساگا بين هامايشگاهى PDF محاسبهشد‏،‏ بسيا خو ست.‏ نتايج بر فولرين،‏نشا مىهد كه PDFها تمى،‏ به هر چينش بين مولكولىمو نانومتر لى،‏ حسا هستند ممكن ست بهعنو يك پاية موطمينا مطالعة خصوصيا ساختا نها مو ستفا قر ميگيرند.‏گر شاخهها مولكولى ختساها،‏ يك طر مرتبي چيد شوندكه مولكوها گونه هما ست برگيرند،‏ نانومتر فضاها فولرين،‏ تمى PDF بر ختساها،‏ همانند فولرينها مىشو‏.‏ يكبرسى قيق ها مايشگاهى كه شكل (11-) ئه شدست،‏بيا مىكند كه ممكن ست حالتى PDF بر ختساهاشكل‎9‎‏.‏ مقايسه بين PDFها مايشگاهى ‏(‏يرها)‏ ساختا بلو V 2O 5مدسا ‏(خط قرمز پيوسته)،‏ بر ‏(‏لف)‏ساختا V 2O 3شناخته شد تومبيك؛ () نانولولههايجا PAMAM شو كه يك سر پيكها خو تعريف نشا هد كه به حد سيدند 8Å بهسيله يك نبالة تقريباً‏بيشكل،‏ مه مىيابند.‏ مدها سهبعد نانوساختاها پليمر كه طريق محاسبا غير بتديى ساخته مىشدند،‏ با شبيهساها يناميكمولكولى نبا شدند.‏مدها پالايش شدند،‏ تا يك ساگا مناسبي با هايك ختسا بدينگونه،‏ مدلى مد.‏ به ست مايشگاهى PDF ،C ،N O تم نسل هفتم حاصل شد،‏ كه شامل 9186 PAMAMهماطو شدست.‏ سمت چپ)‏ نشا شكل ‏(‏-12‎لف،‏ ست Hكه بهشني يد مىشو‏،‏ تركيب تمى مد‏،‏ بهخوبي چيد شدست خيلى گسسته ‏(شكل -12‎لف،‏ ست).‏ يك تقريب مشابهنيز،‏ بر ساخت يك مد بر ساختا PAMAM پرشاخه ستفاشد.‏ تنها تفا‏،‏ جة شاخه شد حدها ساختمانى ميدمين بوكه كوچكتر نچه كه ختسا ست،‏ PAMAM نگهدمىشدند.‏يك مد تركيب تمى كاهشيافته،‏ PDF نشا مىهدكه با ها تجربى ساگا خوبى ‏(شكل 11- ببينيد)‏ شكل (12-) ئه شدست.‏ ين كه هر نانوساختا نشا شد شكلها حدها (12-) (12-) مولكولى مشابه ساخته مىشوندمنحصربهفر تفا‏،‏ ند هميتى ند،‏ يكسا تم تعد سا هشتم ‏-فرين 1388مد V 2O 5نانولولهها () BaV 7O 16.nH 2تركلينيك Oساختا پالايششد بربر ها مايشگاهى.‏ PDF

مقاله،V–O 4V–O 6 ‏(سبز شن)‏ چها جهىحدها V. 2 لاية تشكيلشد هشت جهىO 5شكل‎10‎‏.‏ توصيف ساختا نانولولة BaV 7 هم قر مى گيرند ‏(‏لف)‏ سپس خم مىشوند (). بعضىO 16.nH 2بد نحر تغيير شكل،‏ با ساختا بلو Oلايهها ممكن ست بهصو نانوطوما ، ٢١ پيچيد شوند () يا بهصو نانولولهها بسته شوند (). مدهايى ند حقيقى،‏حالت () () نشا مىهند كه قطر خلى حد 10 نانومتر شامل تم 33000 ست.‏ ، به هم پيوند پليمر‏)‏ ‏(شاخهها ساختا كه حدها ستنظر فضايى مرتب مىكند.‏همچنين،‏ مطالعا نرژ XRD بالا تمى PDF برنانوكامپويتها لى معدنى،‏ با موفقيت نجا شدست.‏40شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388شكل‎11‎‏.‏ PDFها تمى مايشگاهى ‏(نشاها)‏ مدساشدPAMAM ختسا () بلو‏،‏ C 60‏(خط پيوسته)‏ بر ‏(‏لف)‏() پرشاخه.‏ لين پيكها PDF با جفت تم متناظر مشخصشدند.‏ PDFها تمى مدسا شد نشا شد ‏(‏لف)،‏ شد نشا تمى شكلگيرها بهترتيب،‏ ()، ()شكلها ‏(‏-12‎لف)‏ تا (12-) محاسبه شدند.‏نانوبلوها طبيعىطبيعت هم يكى بزگترين توليدكنندگا مو نانوبلو ست.‏ مثانوعى يزجاندنى ، ست 23 كه به كسيد شد يوها فلز حلا نتيجه مىكند كمك ميگير‏)‏ صو نامحلو كسيدها ‏(كه با گذشت ما‏،‏ تشكيل سوبا يا تهنشينها بهعنو جزء بزگسنگها معدنى خا ست.‏ ين فريند تغيير مىكند تا به يك پُربا بر گرفتن ثابت كر يوها فلز لوكنند تبديل شوگير‏.‏ قر مطالعه مو به شكل گستر همين عامل موجب تا خير‏ً‏ بر يك فريند شيمى فيزيكى،‏ شناخت خوبى ساختا محصولا مو نيا ست،‏ ين خصو‏.‏ نرژ XRD بالا PDFها تمىميتوند كمك ميسر باشد.‏ يك مثا‏،‏ مطالعة ساختاخير بر MnOx(Leptothrix discophora) باكتر بهسيله كه بهتاگى ست قاچ strictum) (Acremonium توليد شدست.‏ مايش باستفا شعهها يكس (λ=0,1076 Å) 115,232KeV خطبلو MnO 2شعة نجا 11IDC، APS شد.‏ همچنين،‏ سنتز‏(بيرنسيت)‏ ندگير شد بهعنو ستاند مو ستفا قر گرفت.‏طيفها مايشگاهى XRD PDFها تمى متناظر ، شكل

مقاله41شما 1- پياپى 138(13) نشا شدست.‏شكل (13) : طيفها مايشگاهى XRD ‏(قسمت بالايى)‏ PDFها تمى متناظر ، بر بلوها سنتز‏،‏ قاچى باكتريىMn– Mn–O همسايگى لين بط ،PDF پيكها .MnO xمد PDFها مشخص شدند.‏ كه با پيكاها مىهند نشا Mnبر پايه ساختاها كه شكلها ‏(‏–14‎لف تا 14–) نشا شدند،‏ به نظر مىسد بتونند ها مايشگاهى بر بهترتيب برMnO x بيرنسيت،‏ قاچى باكتريايى،‏ خيلى خو تقريب بزنند.‏پيكها برگ ضح،‏ طيف XRD بر بيرنسيت سنتز‏(چندبلو‏)‏ ظاهر مىشوند.‏ ها مايشگاهى ينجا ) تنهامقدها نزيك به ها PDF نشا شدند)‏ بهخوبى مىتوP6 3 طريق مدلي بر پاية يك شبكة نو هشتجهى ‏(گر فضايى /مكا Mn با c = 14,02 Å a = 2,84 Å با شاخصها (mmc. سلولى تقريب حد ،(0,07 ,1,3 ,2,3) مكا كسيژ (0,0,0)هماطو كه شكل ‏(‏-14‎لف)‏ نشا شدست.‏ ساختا‏،‏ لايههايىطيفها مىهد..‏ نشا هشتجهى Mn–O 6لبة مشتر بسيا طبيعى،‏ بهطو قاچى،‏ باكتريى MnO x هر بر ،XRDپركند‏،‏ كه هما تصوير نوعى مو نانوبلو ست.‏ جستجو پالايشساختا هديتشد بهسيله ها مايشگاهى،‏ PDF نشا MnO x قاچى،‏ ممكن ست بر حسب يك شبكةكه مقيا تمى،‏مونوكلينيك ‏(گر فضايىP12/M1‎‏)‏ با شاخصها ، a = 9,20 (1) Å b= 2,88 (1) Å، c= 9,92 (1) Å، α= 90,0°، β=93,52°شو‏.‏ بهخوبى شر ،γ = 90,0°شكل 12. مدها سهبعد ‏(سمت چپ)‏ بر ‏(‏لف)‏ فولرينختسا PAMAM () ،C 60 () پرشاخه.‏ مقطعهايىمىشو‏.‏ نشا سمت ست مدها،‏ قسمت مركز ()، شد نشا با ساختا PAMAM ختساهاساختا نى نسبتاً‏ با با حجمها حلقو ‏(‏يرها با بزگ)‏با قطر 5 تا نگستر 15 نشا مىهد.‏شكل 13. طيف ها مايشگاهى XRD ‏(قسمت بالايى)‏ قاچى سنتز‏،‏ بلوها بر ، متناظر تمى PDFهاMn– همسايگى لين بط ،PDF پيكها .MnO xباكتريى Mn–Mn O نشا مىهند كه با پيكاها مشخص شدند.‏PDFها مد بر پايه ساختاها كه شكلها ‏(‏–14‎لفتا 14–) نشا شدند،‏ به نظر مىسد بتونند ها بيرنسيت،‏ قاچى MnO xترتيب بر به بر مايشگاهىباكتريايى،‏ خيلى خو تقريب بزنند.‏MnO x باكتريايى مىتو برحسب شبكة سو يگر،‏تركلينيك ‏(گر فضايى P1) با شاخصها =a، 2,832 (5) Å b = 2,866 (5) Å، c = 12,6 (5) Å، α = 89,3 (2) °، β = 90,5 (5)°مدها ين قطعاتى . به شكل مناسبى شر ، γ = 125,6 (5) °ساختا بهترتيب شكلها (-14) (-14) شدست؛ كه ست Mn–O 6حدها چاچو يك نشاهند لىشامل شبكة بسيا مى ؛ 3×3 هشتجهى حفرها خو‏،‏ جهناقصي ست كه شامل گوشه لبهها مشتر هشتجهى Mn–‏(حد مقد بيشترين ميشو‏.‏ نامنظم بسيا Mn تمها با تويع O،صد)‏ 70 لايهها شبه بيرنسيت جمع شدند ‏(قسمتهايي كهبا ساية تير شكل 14- سايه تير ند)‏ مابقى فضا بينلايهها،‏ با مولكوها ، پر مىشو ‏(هشتجهىهايى كه شكل14- ساية شني ند).‏يد ين مر كه يزجاند‏،‏ مو توليد مى كنند كه چينشتمى تعريفشد متنابى مقيا نانو ئه مىهند،‏شگفتنگيز ست مو نانوفا كه با يزجاند متفاتى توليدمىشوند،‏ ممكن ست ساختا بسيا متفاتى مقيا تمى شتهباشند.‏سهبعد ساختا تعيين بر تمى،‏ PDF ناليز بالا نرژ XRDمو نانوبلو مثل مو معدني خاها كه بهصو طبيعىسا هشتم ‏-فرين 1388

مقالهشكل 14. قطعاتى ساختاها ‏(‏لف)‏ بيرنسيت هشتجهى ، ٢٤ () توكيت مونوكلينيك () ٢٥ يك ساختا نو تركلينيك،‏كه تختهها بر خو شبه بيرنسيت نشا مىهد كه به سيله فضاهايى كه بهند با يوها لو Mn مىشو‏،‏Mn–O 6 جد شد ست.‏ سلو حد ‏(‏لف)‏ () با خطو پيوستة نا‏،‏ مشخص شد ست.‏ هشتجهىمنبعMaterialstoday, Vol 11, Issue 11, Nov. 2008, p.p. 28-3842شما 1- پياپى 138سا هشتم ‏-فرين 1388ساخته مىشوند شامل يك مانى طولانى ) نظر مينشناسى)‏هستند،‏ نيز ستفا مىشوند.‏نتيجهگيربا خوبى بسيا طلاعا بالا،‏ نرژ XRD PDF ناليزكه مشخصكنند مي هد ئه نانوبلو مو چينش تمى مو برخي بر طلاعا ين ست.‏ تنا بستگى مختلف جانانوبلو ‏(همانند كاتاليستها معمولى،‏ يا شيشهها كه چينش تمىنامرتب يا غير تنابى بسيا يا ند)‏ كه ممكن ست بهعنوچينشها تمى كاملاً‏ مرتب پديد شوند،‏ هميت خاصىساختا ،(V 2O 5برخوند.‏ حالت ‏(بهعنو مثا نانولولههاسهبعد مىتو برحسب بطة تعد كم متغيرهايى چو حد سلولىچينش تمى متنا‏،‏ تقا‏،‏ موقعيتها نو تم موجو تركيب،‏ شرين . حالت،‏ مكا محاسبة سا پيشبينى خو مو فرهممىكند.‏ حالت ‏(بهعنو مثا ختساها ،(PAMAMساختا سهبعد مىتو با ستفا يك تركيب تمى به ند كافىبزگي ‏(يعنى بهصو ما‏)‏ توصيف كر كه همسايگى نو شيميايىهمة تمها،‏ قيقاً‏ شناختهشد ست.‏ مسلم ست كه با پيشرفت توپيشگويى خو محاسبه ساختا‏،‏ مد نو ين خير،‏ يانهنانومو چا مشكل نمىشو‏.‏ناليزها تمى PDF نرژ XRD بالا،‏ مقابل به حالت،‏ يخت،‏مقد محيط نمونهها نعطاپذيرند؛ ين مكا مطالعا بسته بهما فرهم مىكند ممكن ست كه هم بر تجهيز مايشگاهىشو‏.‏ نجا شتاهند‏،‏ سا‏ِ‏ جديد فنا هم بر تركيب ناليزها نرژ XRD بالا تمى،‏ PDF قابليت تبديل بهبز ستاند‏،‏ بر تعيين ساختا مقيا تمى ست كه ين مر. هميت نانو فنا علو سريع گستر پينوشت1 Bragg2 Diffraction Pattern3 high-energy X-Ray Diffraction (XRD)4 atomic Pair Distribution Function (atomic PDF)5 Nanocrystal Materials6 Degree of Structural Coherence7 Patterson Function8 Faber–Ziman-type structure function9 Synchrotron10 subnanoparticle11 Crystallography-constrained12 Morphology13. مو كه تو هستند ‏(يعنى ند ها ميكرمتر يا بزگتر ند)‏ هايى غير يكنوختى يا نحرفا منظم هستند؛ ما طولانى فاصله باها خاها مغناطيسى بزگ،‏ مقامت با مثلاً‏ مو مىهند؛ نشا نانو مقيا ترمولكتريك،‏ بعضى لياژها هنى،‏ مو با سانايى حرتى بالا ...)، بهعنونانوبلوها ين مقاله نشدند.‏14 Density Functional Theory15 Shape16 Morphology17 Nanoactuators18 Advanced Photon Source (APS)19 branches-upon-branches20 monodisperse21 Nanoscrolls22 Ball-Ball23 microorganism24 Hexagonal Birnessite25 Monoclinic Ttodorokite