Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.
دکتری درشبیه سازی مواد : دانشگاه Poitiers فرانسه
جایگاه دانشجوی دکترا در گروه تحقیقاتی شیمیایی نظری پروفسور گیلز فپپپ در دانشگاه Poitiers (فرانسه) موجود است. این پروژه دکتری شامل محاسبه اصول اولیه و توسعه روش های نظری برای مدل سازی مبتنی بر DFT خواهد بود. با استفاده از این مدل و الگوریتم تکاملی USPEX به پیش بینی و بررسی مواد نیم رسانا مبتنی بر ضبط و ذخیره سازی CO2 و باتری های مواد آلی استفاده خواهد شد. هدف کلی بررسی شیمی ساختاری و کنترل هندسی-الکترونیکی خواص و واکنش پذیری می باشد. این پروژه همچنین توسط همکاران ما در انجمن اUSPEX در کشورهای روسیه و چین به بحث و بررسی قرار خواهد گرفت. یکی از کارهای ما در این زمینه در مقاله زیر به چاپ رسیده است:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b11123
کمک هزینه تحصیل ماهیانه حدود 1400 یورو به اضافه هزینه خوراک و پوشاک می باشد.
داوطلب باید:
مدرک کارشناسی ارشد در فیزیک یا شیمی داشته باشد.
مهارت ارتباطی خوب در سخن گفتن و نوشتن با استفاده از زبان انگلیسی یا زبان فرانسه داشته باشد.
تجربه کار محاسباتی با استفاده از DFT داشته باشد.
برای اطلاعات بیشتر با ایمیل زیر مکاتبه نمایید.
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
موقعیت پسادکترا در برمِن/نانسی : از متقاضیان دعوت میشود تا در دوره سه ساله که بودجه آن را موسسه تحقیقات آلمان تامیین میکند، شرکت نماییند؛ این دوره تحت نظر دکتر بلینت آرادی (Bálint Aradi) و پروفسور پیتر دیاک (Peter Deak) در دانشگاه برمِن آلمان (University of Bremen) و همچنین داریو روکا (Dario Rocca) و دکتر سباستین لِبقو (Sébastien Lebègue) در دانشگاه لورین (University of Lorraine) نانسی فرانسه به اجرا در خواهد آمد.
فرد استخدام شده دوره پسادکترا باید بر روی شبیهسازیهای کوانتومی تغییر بار کاتالیزگرهای فتونی بر سطح TiO2 کار کنند. بخش اصلی این پروژه توسعه عمومی و خودسازگار طرح تصحیح بار برای سامانههای دورهای کم بُعد است (Low Dimensional Periodic Systems). این بخش از پروژه توسط دانشگاه لورین هدایت میشود که فرد متقاضی باید ۶ ماه اول پروژه را آنجا بگذراند. توسعه روشها باید در کد موج تخت کوآنتم-اسپرسو اجرایی گردد. سپس متقاضی به دانشگاه برمِن میرود و موازی با تست مراحل توسعه، بر روی اکسید شدن CO با کاتالیزهای فوتونی و کم کردن NO2 بر روی سطح آناتاز ۱۰۱ که با تاکید بر ترکیب (scavenging) الکترون و حفره در O2 و H2O است، کار میکند.
متقاضیان باید دوره دکترا را در فیزیک، شیمی و یا علوم مواد کامل کرده باشند؛ همچنین باید زمینهای از نظریه محاسبات ساختاری الکترونی نیز داشتهباشند. همچنین از آنجا که بخش اعظم این پروژه توسعه روشها است، دانش مطلوب در زمینه ی برنامهنویسی ضروری است. تجربه محاسبات حالت جامد و کدهای موج تخت نیز نیاز است. زبان کاری انگلیسی است.
علاقهمندان باید یک نسخه از CV خود را (که همراه سیاهه مقالات و نشریات است را به همراه معرفی نامه) به ایمیل This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ارسال نمایند.
مواد پیزوالکتریک : مواد پیزوالکتریک قادرند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی و بالعکس تبدیل کنند. به این صورت که هنگامی که بر مواد پیزوالکتریک، تنش مکانیکی اعمال شود، (ماده تحت کشش یا تنش) این امر موجب ایجاد میدان الکتریکی در این مواد میشود. بطور عکس نیز اعمال یک میدان الکتریکی موجب ایجاد فشار مکانیکی (فشردگی یا کشیدگی) در این گونه مواد میشود .
این پدیده در بلورهایی شکل میگیرد، که تقارن مرکزی ندارند. اینگونه بلورها دارای مولکول هایی با دو قطب مثبت و منفی بوده و در اصطلاح به اینگونه مولکولها، مولکولهای دوقطبی گفته میشوند. روی این مولکولها محورهایی را فرض میکنیم؛ محورهای فرضی که، محور دوقطبی نامیده میشوند و مرکز بارها را کنترل می کنند.
در یک بلور یگانه محورهای قطبی، تمام دوقطبی ها در یک راستا قرار میگیرند. اینگونه بلورها متقارناند، زیرا اگر شما از هرنقطه ای آنها را قطع کنید، محورهای قطبی منقطع شده نتیجتاً در یک راستا قرار میگیرند. در بلورهای چندتایی که دارای نواحی متفاوتی هستند، محورهای قطبی تقارن ندارند زیرا در هیچ نقطه ای در اینگونه بلورها در صورت انقطاع، محورهای قطبی همراستا نیستند.
در شکل زیر جهتگیری دو قطبیها در بلور چندگانه سمت راست و بلور یگانه در سمت چپ را میبینید:
مواد پیزوالکتریک
اثر پیزوالکتریک تنها در مواد غیرهادی رخ میدهد و بطور گسترده اینگونه بیان میگردد که مواد پیزوالکتریک به دو گروه کریستالها و سرامیکها تقسیم میشوند[1].
مواد مولتی فروئیک (Multiferroic)
مولتی فروئیکها موادیاند که به طور همزمان دارای حداقل دو نظم از نظمهای فروئیک اصلی در یک فازند [2]. از موارد مهم در مورد مولتی فروئیکها می توان به حوزه های قابل تغییر (تغییر در نقطه تقارن) و لزوما زوج نبودن آنها اشاره کرد [3].
چهار نظم فروئیک اصلی عبارت است از: نظم فرو مغناطیس، نظم فرو الکتریک، نظم فروالاستیک و نظم فروترویدیک.
به طور مثال:
مواد پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک
در مولتی فروئیکها با حضور چند نظم از نظمهای فروئیکی به طور همزمان، چندین حالت مغناطش ، قطبیدگی، الاستیکی و ترویدیکی به وجود خواهد آمد. استفاده از ترکیب این نظمها در صورت کاربردی شدن این مواد، راندمان کاری را به شدت افزایش میدهد.
البته تلاشها همچنان ادامه دارد و هنوز ماده ای شناخته نشده که تزویج قوی بین دو نظم فروئیکی را به طور کامل دارا باشد. اکثر مولتی فروئیکهای شناخته شده ضعیف که هدف بیشتر تحقیقات اخیرند منگنات های شش گوشی و پروسکات های پایه بیسموت هستند مثل BiFeO3 (تنها ماده مولتی فروئیک تک فاز، با دمای کوری 1103 درجه کلوین) بنابراین در دمای محیط، هر دو نظم فروالکتریکی و فرومغناطیسی (پاد فرومغناطیسی) را به طور همزمان داراست [2].
تئوری تابع چگالی (DFT)
برای بررسی علت رفتار فروالکتریک و خواص پیزوالکتریک از یک روش تئوری که مبتنی بر نظریه های محاسباتی اولیه و بر اساس فیزیک بنیادی است استفاده می شود که به ورودی تجربی دیگری از مواد شیمیایی (بارهای هسته) نیاز ندارد. و اکثر نظریه های محاسباتی اولیه مبتنی بر تئوری تابع چگالی (DFT) است. که در نظریه DFT انرژی برای هر پیکربندی از اتمها با حل مجموعه ای از معادلات موثر شرودینگر با یک پتانسیل موثر محاسبه می شود. نیروها، فرکانسهای فونونی، بارهای موثر، ثابتهای دیالکتریک، ثابتهای الاستیک، ثابتهای پیزوالکتریک و قطبش همگی به طور مستقیم برای ساختارهای تعریف شده در شبکه استاتیک قابل محاسبه اند.
مطالعات نظریه های اولیه باعث پیشرفتهای عمده ای در درک ما از مواد پیزوالکتریک شد و نشان داد که فروالکتریسیته نتیجه رقابت بین نیروهای بلند برد و کوتاه برد است. مواد پیزوالکتریک در جهت فهم نظریه جدید قطبش و نظریه عایقها تحت میدانهای الکتریکی توسعه یافتند[4].
هدف کلی از پژوهش محاسباتی پیزوالکتریکها:
۱- کمک به درک بهتر آزمایشات
۲- کمک به آزمایشات راهنما
۳- پیش بینی مواد جدید
:Refrences
[1] www.tebyan.net
[2] بصیری م ، 1391، پایان نامه ارشد:”تاثیر افزودن عنصر لانتانیوم بر ویژگیهای ساختاری، الکتریکی و مغناطیسی نانو ذرات فریت بیسموت تولید شده به روش هم رسوبی”، دانشکده مهندسی و علم مواد گروه الکتروسرامیک، دانشگاه صنعتی شیراز,
[3] Claude Ederer, “First principles studies of multiferroic materials”, School of Physics, Trinity College Dublin,
[4] Ronald Cohen, “First Principles Theories of Piezoelectric Materials”, Carnegie Institution of Washington.
(PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester یکی از بزرگترین مشتقات فولرن (Fullerene) است که بعنوان پذیرندهی الکترون در opv بکار میرود. ساختار فولرن، تقارن و موبیلیتی الکترون خوبی دارد. یک مولکول C60 میتواند 4 الکترون دریافت کند، پس C60 و مشتقاتش می توانند بعنوان پذیرنده استفاده شوند[1]. با اینکه C60 میتواند در کلروبنزن (CB) و دی کلروبنزن ( DCB) تجزیه شود اما در حلالهای ارگانیک انحلالپذیری ناچیزی دارد. برای انحلال پذیری بیشتر، فرم PC60BM آن را در OPV بکار میگیرند. در دههی اخیر PC60BM و مشابه آن PC70BM بعنوان پذیرنده در OPV استفاده شده است. در مقایسه با PC60BM ، PC70BM جذب بیشتری را در ناحیهی مرئی عبور میدهد و بدین دلیل اخیرا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. C70 به علت پروسهی سخت خالصسازی ،از C60 گرانتر و کاربردشان محدودتر است. ساختارهای مولکولی و جریان سنتز PC60BM و PC70BM در شکل (1) نشان داده شده است. PC60BM انحلالپذیری بالایی در حلالهای ارگانیک معمولی مثل کلروفوم (chloroform) ،تولوئن (toluene) و او-دی کلروبنزن (o-dichlorobenzene) دارد [2].
شکل(1): ساختارهای مولکولی [3] PC60BM و PC70BM
طیف جذبی PC60BM و PC70BM در شکل (2) نشان داده شده است. این شکل ،جذب بالای این دو ماده را در ناحیهی ماورای بنفش از 200 تا 400 نانومتر را نشان میدهد، اماPC70BM در ناحیهی مرئی نسبت به PC60BM بالاتری را نشان میدهد. با استفاده از PC70BM در OPV بعنوان پذیرنده، نور خورشید و همچنین Jsc (چگالی جریان کوتاه) بیشتری را نتیجه میدهد، بنابراین PCE بهتری را از OPV بر پایهی PC60BM را نشان می دهد.
شکل(2): طیف جذب [3] PC60BM و PC70BM
خصوصیات الکترونیکی و سطح انرژی مشتقات فولرن برای سلولهای خورشیدی پلیمری (PSCs ) خیلی مفیدند. ولتاژ مدار باز(Voc) سلولهای خورشیدی پلیمری (PSC) از اختلاف بین سطح انرژی LUMO فولرن پذیرنده و سطح انرژی HOMO دهنده تعیین میشود [4،5]. بنابراین سطح انرژی LUMO مشتقات فولرن پارامتر کلیدی برای تطابق یک پذیرنده با یک پلیمر دهنده است. سطح انرژی دهندهها و پذیرندههای الکترون میتواند با روش ولتاگرام تناوبی (cyclic voltammogram ) (CV) اندازهگیری شود. سطح انرژی LUMO غیر قابل جابجایی C60 و PCBM ، تقریبا ۴/۰- الی ۴/۲- الکترون ولت بودند[6،7]. سطح LUMO بالاتر مواد پذیرنده برای بدست آوردن Voc بالاتر مفید است و برای دسترسی به سطح LUMO بالاتر افزایندههای دوتایی (bisadducts) یا چندتایی ( multiadducts ) فولرن در OPV ها به کار میروند. برای مثال سطح انرژی bis-PCBM حدود ۰/۰۱-۰/۰۱۵ الکترون ولت بالاتر از PCBM است و وقتی که bis-PCBM بعنوان پذیرندهی الکترون در OPV بر پایهی P3HT به کار رفته ،Voc=0.72 ثبت شده است که 1.2v از وسایل بر پایهی PCBM/P3HT بالاتر است. اما خصوصیات افزایندههای دوتایی یا چندتایی به خوبی PCBM نیست ، بنابراین PC60BM و PC70BM هنوز از میان مواد پذیرنده بکار رفته در OPV ها ، بهترین هستند. خصوصیات فتوولتاتیک مشتقات فولرن بعنوان پذیرنده با ساختار PSC بر پایه P3HT بعنوان دهنده بررسی شده است و نتایج آن در جدول(1) و شکل (3) آمده است [10-8].
شکل(3) : ساختارهای مولکولی مشتقات چندتایی فولرن[3]
جدول(1): عملکرد فتوولتاتیک مواد پذیرنده چندتایی فولرن[3]
Refrences:
1. Sariciftci NS, Smilowitz L, Heeger AJ, Wudl F (1992) Photoinduced electron transfer from aconducting polymer to buckminsterfullerene. Science 258:1474–1476. doi:10.1126/science.258.5087.1474
2. Hummelen JC, Knight BW, Lepeq F, Wudl F (1995) Preparation and characterization offulleroid and methanofullerene derivatives. J Org Chem 60:532–538. doi:10.1021/jo00108a012
3. 978-1-4471-4823-4_2
4. Brabec CJ, Sariciftci NS, Hummelen JC (2001) Plastic solar cells. origin of the open circuitvoltage of plastic solar cells. Adv Funct Mater 11:15–26. doi:1616-301X/01/0510-0379
5. Scharber MC, Wuhlbacher D, Koppe M (2006) Design rules for donors in bulk- heterojunctionsolar cells—towards 10% energy-conversion efficiency. Adv Mater 18:789-794. doi:10.1002/adma.200501717
6. Sariciftci NS, Braun D, Zhang C, Srdanov VI, Heeger AJ, Stucky G, Wudl F (1993) Semiconducting polymerbuckminsterfullerene heterojunctions: diodes, photodiodes, andphotovoltaic cells. Appl Phys Lett 62:585–587. doi:10.1063/1.108863
7. He YJ, Li YF (2011) Fullerene derivative acceptors for high performance polymer solar cells. Phys Chem Chem Phys 13:1970–1983. doi:10.1021/ja103275u
8. Lenes M, Shelton SW, Sieval AB, Kronholm DF, Hummelen JC, Blom PWM (2009) Electron trapping in higher adduct fullerene-based solar cells. Adv Funct Mater 19:3002-3007. doi:10.1002/adfm.200900459
9. Lenes M, Wetzelaer G, Kooist FB, Veenstra SJJC, Blom PWM (2008) Fullerene bisadductsfor enhanced open-circuit voltages and efficiencies in polymer solar cells. Adv Mater 20:2116–2119. doi:10.1002/adma.200702438
10. Choi JH, Son KI, Kim T, Kim K, Ohkubo K, Fukuzumi S (2010) Thienyl-substitutedmethanofullerene derivatives for organic photovoltaic cells. J Mater Chem 20:475–482. doi:10.1039/B916597E
وبروفن شریک جدید گرافن : گرافن، یک لایه به ضخامت یک اتم از اتمهای کربن به زودی یک شریک از نانو مواد جدید دارد. در آزمایشگاهها و ابرکامپیوترها، شیمیدانها تعیین کردهاند که یک آرایش منحصر به فرد از 36 اتم بور در یک دیسک تخت با یک حفره هگزاگونال در وسط ساختار میتواند پایه سازندهی ترجیحی برای ساختاری به نام بروفن باشد. یافتهها در Nature Communications گزارش شدهاند. محققان از دانشگاه Brown به صورت تجربی و آزمایشگاهی نشان دادند که رقیب گرافن بر پایه اتمهای بور احتمال بسیار بالایی به لحاظ سنتز دارد.
گرافن به عنوان یک ماده شگفت انگیز اعلام شده است. این ساختار تشکیل شده از یک لایه اتمهای کربن در یک آرایش ساختاری لانه زنبوری است، که بسیار بسیار مقاومتر و سختتر از فولاد و هدایت کننده جریان الکتریکی بهتر از مس میباشد. از زمان کشف گرافن دانشمندان پیش بینی میکردند که همسایه اتم کربن در جدول تناوبی یعنی بور نیز میتواند به صورت یک صفحه تک اتمی، مرتب شود و نظم پیدا کند. مطالعات تئوری و محاسباتی امکان آن را در یک آرایش بسیار خاص پیشنهاد داده بودند. اتمهای بور دارای یک الکترون کمتر از اتمهای کربن میباشند در نتیجه این کمبود الکترون نمیتواند شبکهای لانه زنبوری مانند که گرافن را تشکیل میدهد ایجاد کند. نظریه پردازان و محاسباتی کاران در این حوزه به منظور شکلگیری یک صفحه با ضخامت یک اتم از اتمهای بور، شبکهای مثلث مانند با یک حفره-نقص شش وجهی (هگزاگونال) در وسط ساختار را پیشنهاد دادند. گرچه هیچگونه شواهد تجربی مبنی بر این لایه نازک اتمی از نانوساختار بورونی تاکنون مشاهده نشده بود گروه لای شنگ ونگ (Lai-Sheng Wang) و همکارانش از دانشگاه Brown به صورت تجربی و محاسباتی نشان دادند که B36 خوشه بورونی شبه مسطح با یک حفره شش وجهی (هگزاگونال) در مرکز ساختار بسیار پایدار است. این مطالعه ارائهکننده اولین شواهد تجربی از توانایی شکل گیری بالقوه تک لایه اتمی از صفحهای از اتمهای بور با نقص شش وجهی به صورت ساختاری پایدار میباشد. طیف سنجی فوتو الکترونی B36 یک طیف نسبتا ساده را نشان میدهد که بیانگر یک خوشه متقارن است. ساختار خنثی B36 کوچکترین خوشه بورونی با تقارن ششتایی دارای یک نقص کامل هگزاگونال میباشد که میتواند به عنوان پایهای بالقوه برای صفحه های گسترش یافته بور دو بعدی در نظر گرفته شود.
Reference
Piazza, Zachary A., et al. “Planar hexagonal B36 as a potential basis for extended single-atom layer boron sheets.” Nature communications 5 (2014).
فرصت مطالعاتی یک ماهه
گروه تحقیقاتی NRTC موفق به توسعه ی متد جدیدی در بررسی خواص مواد دو بعدی شده است که نتایج فعالیت های خود را در قالب مقاله ای که هم اکنون در دست چاپ است به زودی منتشر خواهد کرد. با توجه به این که این متد یاد شده قابل تعمیم به مواد دو بعدی گوناگونی است، با تعریف تعدادی پروژه ی موازی قصد پیاده سازی این متد جدید را بر روی مواد دو بعدی گوناگون دارد. با توجه به در اختیار داشتن سرورهای قدرتمند امکان انجام محاسبات در کوتاه ترین زمان ممکن فراهم بوده و از همین روی از علاقه مندان دعوت می شود تا با شرکت در این فرصت مطالعاتی یک ماهه در فضایی دوستانه و آرام در این مجموعه به مشارکت و همکاری در پروژه های یاد شده بپردازند. این فرصت مطالعاتی از اوایل اردیبهشت ماه تا اوایل خرداد ماه 1396 به اجرا در خواهد آمد.
با توجه به محدودیت فضای کاری، تنها امکان حضور 2 نفر در این فرصت مطالعاتی وجود دارد. نتایج این فرصت مطالعاتی یک ماهه، بصورت مقاله در ژورنال های معتبر به چاپ خواهد رسید.
جهت شرکت در این فرصت مطالعاتی، با ایمیل گروه تحقیقاتی NRTC مکاتبه نمایید:
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
سابقه ی تحقیقاتی مسئول پروژه:
مهدی فقیه نصیری