پژوهشگران ایرانی، با روش‌های نانومحاسباتی، چگونگی تغییر و بهبود خواص فیزیکی سخت‌افزارهای کامپیوتری را با تغییر ضخامت نانولایه‌ها نشان دادند.
بهبود خواص فیزیکی سخت‌افزارهای کامپیوتری
پژوهشگران ایرانی، با روش‌های نانومحاسباتی، چگونگی تغییر و بهبود خواص فیزیکی سخت‌افزارهای کامپیوتری را با تغییر ضخامت نانولایه‌ها نشان دادند.
دکتر سعید جلالی اسدآبادی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «در مطالعات نظری قبلی اثر زیرلایه سیلیکون بر خواص فیزیکی سخت‌افزارهای کامپیوتری، نادیده انگاشته شده بود، در حالی که در این پژوهش اثر این زیرلایه مهم ارزیابی شده‌است. همچنین اثرات اندازه کوانتمی در لایه‌های نازک سرب روی زیرلایه سیلیکون با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده که چگونه تغییر ضخامت لایه‌ها در ابعاد نانو می‌تواند بر خواص فیزیکی دستگاه اثر بگذارد».
عضو هیئت علمی گروه فیزیک دانشگاه اصفهان، در بیان چگونگی انجام این پژوهش گفت: در این پژوهش، کلیه محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته خطی به‌علاوه اوربیتال‌های موضعی انجام شده است. ابتدا زیرلایه سلیکون با استفاده از روش ابر سلول شبیه‌سازی و سپس لایه‌های نازک سرب روی آن نشانده شده‌است. نیروهای موجود بین اتم‌ها با دقت قابل قبولی به سمت صفر واهلش داده شده و پس از شبیه‌سازی کامل لایه‌های نازک و زیرلایه، محاسبات کمیت‌های مختلف فیزیکی یک بار با وجود زیرلایه سلیکون و بار دیگر بدون در نظر گرفتن زیرلایه سلیکون انجام و بدین ترتیب اثر زیرلایه بر تاثیرات کوانتمی اندازه آشکارسازی شده‌است.
نتایج نشان می‌دهد که اثر برهمکنش نسبیتی اسپین- مدار علی‌رغم بزرگ بودن عدد اتمی سرب برخلاف انتظار، در توافق با نتایج تجربی اثر راشبا برای لایه نازک (Pb/Si(111 قابل چشم‌پوشی است. همچنین اثر زیرلایه روی لایه‌های نازک، هنگامی قابل صرف‌نظر کردن است که قدرت پیوند اتم‌های زیرلایه با اولین لایه نازک در سطح مشترک قابل مقایسه با قدرت پیوند لایه‌های نازک بالاتر با یکدیگر باشد. از سوی دیگر نتایج حاکی از آن است که اثر زیرلایه سلیکون در بررسی برخی از کمیت‌های فیزیکی حایز اهمیت است و قابل چشم پوشی نیست.
این پژوهش به عنوان بخشی از پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد آقای مرتضی رفیعی انجام شده، و جزئیات آن در مجله Computational Materials Science (جلد۴۷، صفحات ۵۸۴-۵۹۲، سال ۲۰۰۹) منتشر شده‌است.
