Skip to main content
SUPERVISOR
Hadi Salamati mashhad,Mehdi Ranjbar,Ismaeil Abdolhosseini Sarsari
هادی سلامتی مشهد (استاد راهنما) مهدی رنجبر (استاد راهنما) اسماعیل عبدالحسینی سارسری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Kalhori
حسین کلهری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390

TITLE

Investigation of Chromogenic Phenomena Based on WO3 and Ionic Liquid
The color of some transition metal oxides changes when they are exposed to an extrinsic excitation. The excitations are some physical effects including electric potential, UV light, H 2 gas, temperature or even ion bombardment. For example when the color changes with the exposure of hydrogen gas, the effect is called gasochromism or when electric potential is applied the effect is called electrochromism. In this project, we investigate and develop the gasochromism and introduce a new electrochromic system. In-liquid gasochromism has been attended in the recent years due to the special absorbing bands that has not been observed in thin film gasochromism. We tried to introduce simple and low cost methods in order to synthesize TMO nanostructures inside liquids. Hydrothermal, anodizing and pulsed laser ablation methods have been used in order to produce WO 3 or MoO 3 nanostructures in water. The gasochromic studies on these colloids was done with bubbling H 2 gas inside the corresponding liquids. A spectrophotometer showed the switching of color by determination of UV-visible-IR transmitted light during the bubbling. Thin films of WO 3 were the other case study of our project. WO 3 thin films were deposited epitaxially on SrTiO 3 substrates using pulsed laser deposition method. Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) patterns during and after growth were used to determine the surface structure and morphology. Then it has been used to make a Field Effect Transistor (FET) by deposition of some electrodes on top. Ionic liquid gating on WO 3 thin film FETs was completely studied by measuring the resistivity of the film channel during gating. It is shown that another method to make coloration in TMO structure is to introduce ionic liquids as electrolyte in an electrochromic system. The characterization of colloidal nanostructures and thin films were determined by scanning electron microscopy, atomic force microscopy or transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, furrier transform IR spectroscopy, X-ray diffraction and X-ray reflectivity.
بعضی از اکسید فلزات نیمه هادی، رنگ آنها هنگامی که در معرض یک عامل تحریک کننده خارجی قرار گیرد به صورت برگشت پذیری تغییر می کند. این عامل تحریک کننده می تواند پارامترهای فیزیکی زیادی از جمله اعمال پتانسیل الکتریکی، تماس با گاز هیدروژن، نور، تغییرات دما و یا بمباران یونی باشد. به عنوان مثال، چنانچه نمونه در اثر تماس با گاز هیدروژن تغییر رنگ دهد گازوکرومیزم و یا چنانچه پتاسیل الکتریکی عامل تغییر رنگ باشد الکتروکرومیزم نامیده می شود. در این پروژه ابتدا به بررسی و چگونگی بهبود عملکرد گازوکرومیزم و سپس به معرفی سیستم جدید الکتروکرومیزم پرداخته می شود. گازوکرومیزم مایع در سالهای اخیر به دلیل وجود پیک های جذبی در ناحیه مرئی و IR که مشابه آن در لایه های نازک گازوکرومیزم وجود ندارد از لحاظ فیزیکی مورد توجه واقع شده است. در این مطالعه روش های ساده و ارزان قیمتی برای سنتز نانوساختارهای اکسید فلز در درون مایع معرفی می شود. هیدروترمال، اکسیداسیون آندی و روش لیزر پالسی درون مایع از جمله روش هایی هستند که برای سنتز نانوساختارهای WO 3 و MoO 3 درون آب به کار گرفته شده اند. مطالعات گازوکرومیزم این محلول های کلوئیدی با استفاده از یک دستگاه اسپکتروفوتومتر در حین اعمال گاز هیدروژن به درون آن و در لحظات مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج و بررسی ها نشان داد که خواص گازوکرومیکی در محلول های کلوئیدی ساخته شده به روش اکسیداسیون آندی دارای پاسخ تکرارپذیرتر و بهتر نسبت به دیگر روش های ساخت می باشد. لایه های نازک اکسید تنگستن موضوع دیگری است که در این پروژه به آن پرداخته شده است. لایه های نازک WO 3 به صورت اپیتکسی بر روی زیرلایه های SrTiO 3 رشد یافتند. تکنیک پراش الکترون های پرانرژی بازتابیده (RHEED) در حین رشد اطلاعات زیادی در مورد ماهیت ساختار سطحی و مورفولوژی به دست داد. سپس بر روی این لایه ها به منظور ساخت یک ترانزیستور اثر میدان، الکترودهای مختلف لایه نشانی شد. تاثیر مایع یونی به عنوان الکترولیت بر روی لایه نازک WO 3 با اعمال یک پتانسیل گیت و اندازه گیری مقاومت الکتریکی لایه مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده می شود که مدل تهی جاهای اکسیژنی رفتار مقاومت الکتریکی لایه ها را به خوبی توجیه می نماید. بر اساس تحقیقات به دست آمده مشخص شد که وجود مایعات یونی به عنوان الکترولیت می تواند روش جدیدی برای مشاهده اثر الکتروکرومیک در این لایه ها باشد. مشخصه یابی لایه های نازک و نانوذرات کلوئیدی اکسید فلزی با استفاده از روش های مختلفی از جمله میکروسکوپ الکترونی جاروبی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوب الکترونی عبوری (TEM)، اسپکتروسکوپی فوتوالکترونی اشعه ایکس (XPS)، اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، پراش اشعه ایکس (XRD) و بازتابش اشعه ایکس (XRR) نیزمورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی