بررسی اثر نقص روی خواص الکتریکی و مغناطیسی نانولوله‌های بورون نیترید

محققان گروه فیزیک و پژوهشکده نانو دانشگاه رازی کرمانشاه، با استفاده از تئوری
تابعی چگالی، موفق به بررسی اثر نقص بر خواص الکتریکی و مغناطیسی نانولوله‌های
بورون نیترید شده‌اند.

نانولوله‌های بورون نیترید، نیمه‌رساناهایی با گاف بزرگ هستند که معمولاً گاف آنها
بر حسب قطر از حدود ۲/۱ تا ۴evاست. با افزایش قطر، گاف این نانولوله‌ها زیاد شده و
به حدود۴ev که گاف یک صفحه بورون نیترید است، می‌رسد. در مقایسه با نانولوله‌های
کربنی که برخی نیمه‌رسانا و برخی دیگر رسانا هستند، تمام بورون نیتریدها نیمه‌رسانا
هستند. بعضی از این بورون نیترید‌ها دارای گاف مستقیم و بعضی دارای گاف غیر مستقیم
هستند.

دکتر رستم مرادیان، عضو هئیت علمی گروه فیزیک دانشگاه رازی کرمانشاه در قالب پروژه
دکتری آقای سام آزادی، به بررسی اثر نقص‌های نیتروژن و بورون در نانولوله‌های بورون
نیترید پرداخته‌اند. ایشان در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو،
اظهار داشتند: “نانولوله‌های بورون نیترید در دستگاه‌های اپتوالکترونیک کاربردهای
بسیاری دارند. علاوه بر این به دلیل گاف متغیر این نانولوله‌ها می‌توان از آنها در
لیزرهای نیمه‌رسانا، با طول موج‌های متغیر نیز استفاده نمود. با توجه به کاربرد این
نانولوله‌ها، لازم است که تأثیر نقص‌ها و جاهای خالی بر خواص مغناطیسی و الکتریکی
آنها بررسی گردد.

ما برای بررسی اثر نقص بر خواص الکتریکی و مغناطیسی نانولوله بورون نیترید تعدادی
از نیتروژن‌ها و بورون‌ها را برداشته و با استفاده از تئوری تابعی چگالی، تغییرات
صورت گرفته را مورد بررسی قرار داده‌ایم. نتایج حاکی از آنست که نقص‌ها یا جاهای
خالی سبب ایجاد خاصیت مغناطیسی‌شدگی در نانولوله‌های بورون نیترید می‌گردد و یک
سیستم نیمه‌رسانای مغناطیسی تشکیل می‌شود. تحلیل یافته‌ها نشان می‌دهد که بین
نقص‌های بورون و نیتروژن اختلاف وجود دارد. نتایج ما بیانگر آنست که می‌توان از این
نانولوله‌ها در دستگاه‌های اسپین الکترونیک (برای ضبط اطلاعات و تقویت جریان)
استفاده نمود”.

جزئیات این پژوهش که از حمایت‌های تشویقی ستاد بهره‌مند شده، در مجله Europhysics
Letters، (جلد ۸۳ ، صفحه ۱۷۰۰۷، سال ۲۰۰۸) منتشر گردیده است.