بررسی ساختارالکترونی نانولوله‌های غیرکربنی با روش تئوری تابع چگالی

دکتر احمد سیف، استادیار دانشگاه بروجرد، هدف از انجام این تحقیق را «تولید علم
و کمک به شناسایی خواص نانولوله‌های غیر کربنی» بیان کرد و افزود: «از آنجا که
نانولوله‌های کربنی به سه شکل مختلف زیگزاگی، آرمیچر و کایرال با رسانایی‌های
مختلف تولید می‌شوند، در پژوهش حاضر از نانولوله آلومینیوم نیترید استفاده شد
که در آن رسانایی به نوع نانولوله بستگی ندارد».

محقق این طرح گفت: «یکی از ابزارهای قوی برای شناسایی ساختار الکترونی مواد،
استفاده از طیف NMR (رزونانس مغناطیسی هسته) و NQR (رزونانس چهارتایی هسته) است
که برای دستیابی به آن و تحلیل نحوه عملکرد نانوذرات از مکانیک کوانتومی
استفاده می‌گردد».

وی درمورد چگونگی انجام این پژوهش گفت: «روش مورد استفاده در این پژوهش، یکی از
روش‌های کوانتومی بنام تئوری تابع چگالی است. ابتدا نمونه مورد مطالعه
شبیه‌سازی شده و سپس با استفاده از نرم‌افزار گوسین ساختار بهینه شده آن بدست
می‌آید. در این قسمت خصوصیت نانولوله از لحاظ طول پیوند، زاویه پیوندی و …
مشخص و با مقدار تجربی آن در صورت موجود بودن، مقایسه می‌گردد و در مرحله آخر
با یک سری توابع ریاضی پیچیده (سری پایه) مقادیر جابجائی شیمیایی ایزوتروپیک و
انیزوتروپیک کلیه اتم‌های نانولوله به‌دست می‌آید.

یافته‌ها نشان می‌دهد؛ اتم‌هایی که در دهانه نانولوله آلومینیوم نیترید قرار
دارند، از فعالیت بیشتری نسبت به سایر اتم‌ها برخوردارند که نمادی از فعالیت
اتم‌ها محسوب می‌شود.

از این روش، علاوه‌بر شناسایی نانولوله‌ها، برای شناسایی طیف مواد استفاده
می‌گردد. گفتنی است؛ این کار به نوعی استانداردسازی تلقی شده و کاملاً محاسباتی
است».

جزئیات این کار تحقیقاتی که با همکاری دکتر کاووش مجلسی (دانشیار دانشگاه علوم
و تحقیقات) و دکتر مهران آقایی (استادیار دانشگاه تهران شمال) انجام شده، در
مجله Journal of Molecular Structure: THEOCHEM (جلد ۸۶۲، صفحات ۱۲۱-۱۱۸، سال
۲۰۰۸) منتشر شده است.