در این پژوهش خصوصیات حسگری سنسور شیمیایی ترانزیستور نانوساختار یک بعدی و نانوساختار دو بعدی، اکسید ایندیوم در حضور گاز شیمیایی مورد بررسی قرار می گیرند. نانوسیم ها بر اساس فرایند جامد- مایع- بخار ساخته شدند. ترانزیستور اثر میدان نانوسیم، تغییرات رسانندگی قابل توجهی را در حضور گاز H2S نشان می دهد. نانوسیم های اکسید ایندیوم با قطری حدود 50-150 نانومتر و طولی در حدود چند میکرون بر روی زیرلایه سیلیکون سنتز و ساخته شدند. این نانوسیم ها در یک کوره افقی با تغییر دادن دمای منبع از طریق فرایند تبخیر حرارتی و کاهش کربن بدست آمدند. همچنین در این پژوهش، تهیه لایه های نازک اکسید ایندیوم به روش تبخیر در خلأ و بررسی اثر افزودن ناخالصی قلع در حسگری این لایه ها نسبت به این گازها مورد بررسی قرار گرفت. لایه نشانی در دمای اتاق و روی بسترهای شیشه ای و سیلیکونی انجام شد. برای بررسی خواص مورفولوژی نانوساختارهای اکسید ایندیوم و آلائیده با قلع، از میکروسکوپ الکترونی روبشی و به منظور بررسی خواص ساختاری بلوری این محصولات از پراش اشعه X استفاده کردیم. بررسی میزان حسگری لایه ها و نانوسیم ها نسبت به گاز H2S، در مقیاس و غلظت های مختلف نیز، یکی از اهداف اصلی این پژوهش است.

در این پروژه ابتدا توصیف مبسوطی از ابرشبکه ها و آشوب و ابزارهای شناخت آن آمده است. در ادامه ابرشبکه تحت اثر یک میدان الکتریکی به تنهایی بررسی شده و معادلات حرکت حاملها در مینی نوار ابرشبکه با استفاده از معادلات ماکسول و بر پایه تابع توزیع بولتزمن محاسبه گردیده و با حل عددی آنها چگونگی حرکت الکترون در راستای رشد لایه های ابرشبکه از لحاظ آشوبی یا پریودیک بودن با توجه به پارامترهای ابرشبکه و دامنه و فرکانس میدان خارجی با ترسیم سری زمانی و نمای لیاپانوف تعیین شده است. سپس علاوه بر میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی را نیز اعمال نموده و نشان دادیم میدانی دینامیک و هم اندازه با میدان الکتریکی قادر به حذف آشوب می باشد. در انتهای این مبحث برای دستیابی به یک دید کلی از وضعیت حرکت حامل ها در ابرشبکه پارامترهای آن را ثابت نگاه داشته و با تغییر دامنه و فرکانس میدان الکتریکی فضای فاز سیستم را رسم نمودیم و نشان دادیم با اعمال میدان مغناطیسی قستی از ناحیه انتگرال ناپذیر در مرز سمت چپ نمودارها تناوبی خواهد شد. در ادامه در فصل سوم پس از معرفی پلاسمون ها و پلاریتون ها انتشار موج های پلاریتون غیرخطی پلاریزه S- در یک ابرشبکه بررسی شده است. سیستم تناوبی از دو جز مختلف تشکیل شده است. برای بررسی انتشار مدهای پلاریتون در این سیستم یک مدل نظری پایه ریزی شده که به توابع بیضوی ژاکوبی برای اندازه میدان الکتریکی در سرتاسر لایه ها منجر می شود. محاسبات عددی برای مدهای پلاسمون ـ پلاریتون و مدهای فونون ـ پلاریتون انجام شد و قیاسی با مدهای فونون ـ پلاریتون در سیستم سه لایه ای انجام گرفته است.

در این پروژه ضمن مرور سوابق اجرای موضوع تحقیق در داخل و خارج از کشور به بررسی خواص ابرشبکه ها و اصول استفاده از آنها در ساخت برخی ادوات نظیر موجبرها، لیزرهای نیمرسانا، آشکارسازها، ترانزیستورها و سلولهای خورشیدی و دیود تونلی پرداخته می شود.سپس لایه های نازک ابرشبکه ای مورد استفاده در ادوات فوق مطالعه و روشهای ساخت آنها بررسی می شوند. پس از انتخاب روش بهینه ساخت لایه های نازک ابرشبکه ای و امکانات مورد نیاز برای ساخت آنها، مراکزی که دارای تجهیزاتی در این زمینه می باشند، معرفی می گردند.

در این گزارش ابتدا به بررسی منابع میدان مغناطیسی، نظریه فرومغناطیس، مواد مغناطیسی مناسب برای ذخیره سازی و انتقال اطلاعات، روش های انباشت لایه مغناطیسی و زیرلایه های مناسب برای آن پرداخته شده است. سپس با ارایه نتایج حاصل از لایه نشانی CoNi, CoFe, NiFeو CoNiFe با درصدهای مختلف از آهن، نیکل و کبالت به روش تبخیر حرارتی در خلا، مشخصات نمونه های لایه نشانی شده مورد تجزیه و تحلیل و بحث قرار گرفته و با معرفی خاصیت مگنتورزیستانس، این خاصیت برای لایه های نازک مغناطیسی بدست آمده اندازه گیری شده است.

توصیف مفصل و کمی خصوصیات مخزن که اطلاعات پتروفیزیکی، لرزه ای، زمین شناسی و تولیدی را در برداشته باشد، می تواند اقتصاد توسعه و ازدیاد برداشت مخزن را بهبود بخشد. شناسایی صحیح مدل مخزن شامل توزیع پارامترهای پتروفیزیکی از قبیل لیتولوژی، تخلخل و اشباع شدگی، می تواند در تصمیم گیری های با ریسک مالی بالا از قبیل حفاری، چاره ساز باشد. لذا با تعیین خصوصیات مخزن و تشخیص و پیشگویی صحیح پارامترهای مخزن، می توان از مخازن با تعداد چاههای کمتر، حداکثر بهره برداری را بعمل آورد، لذا هزینه های اکتشاف و تولید را کاهش داد.در این گزارش هدف بیان مطالبی در ارتباط با نحوه استفاده از داده های چاه پیمایی و مطالعات فیزیک سنگ به منظور اثبات مدل هایی جهت ایجاد ارتباط بین پارامترهای الاستیک نظیر امپدانس صوتی و نسبت پواسون در یک طرف و خصوصیات مخزنی نظیر تخلخل، لیتولوژی و نحوه توزیع سیال در طرف دیگر است. نتیجتا از مدلهای فیزیک سنگ استخراج شده، در تفسیر کمی داده های لرزه ای استفاده می شود.با توجه به آنچه اشاره شد، در فصل اول این نوشته به مبانی فیزیک سنگ اشاره شده است. در فصل دوم با بیان کلیاتی در رابطه با فیزیک سنگ و خصوصیات الاستیک مخازن کربناته، به بررسی کاربردی بودن معادله گاسمان در مخازن کربناته با توجه به تغییرات مدول موج برشی پرداخته شده است. نهایتا فصول سوم و چهارم مربوط به چند مثال موردی در این زمینه و نتایج حاصله می باشد.

در این طرح نانوساختارهای یک بعدی تلوریوم به روش تبخیر حرارتی در یک کوره لوله ای ایجاد شده اند. رشد نانوساختارها با تنظیم شرایط مختلف مانند میزان جریان گاز آرگون، فشار، دمای بوته و دمای زیرلایه صورت گرفت. پودر تلوریوم با گرم کردن بوته تنگستن (در ناحیه گرم کوره) تبخیر شد و سپس روی زیرلایه ها (در پایین دست جریان گاز آرگون) نشست نمود. نمونه های رشد داده شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مشخصه یابی گردیدند. نتایج حاصل، تولید نانوسیم هایی با قطر حدودا 50 تا 80 نانومتر، نانومیله و نانولوله هایی با قطر کوچکتر از 100 نانومتر و انواع لوله های نسبتا بزرگ با دیواره هایی با ضخامت کمتر از 100 نانومتر را نشان می دهد. سایز نانوساختارها، ساختار بلوری و مورفولوژی آنها با نتایج حاصل از روش هایXRD ،TEM  و SEM سایرین تطابق داشته و در برخی موارد از نتایج ایشان بهتر است. ساخت نانوساختارهای یک بعدی تلوریوم، زمینه استفاده از آنها را در ساخت دستگاه های مختلفی مانند محیط های ضبط اپتیکی، ترانزیستورهای لایه نازک، گیج های کششی، آشکارسازهای مادون قرمز، بیوسنسورها و حسگرهای گاز فراهم می نماید.

اصول لرزه نگاری بر مبنای انتشار امواج لرزه ای (از نوع مکانیکی) در محیط کشسان است. این امواج برای انتشار، نیاز به محیط مادی دارند و در حین انتشار در محیط تضعیف می شوند. تضعیف امواج تابع فرکانس بوده و باعث افت دامنه موج و همچنین افت فرکانس می شود و در نتیجه موجب از بین رفتن کیفیت مقاطع لرزه ای خواهد شد. عدم توجه به این مساله باعث ایجاد مشکلاتی در پردازش و همچنین تفسیر داده های لرزه ای خواهد شد. یکی از عوامل اصلی در تضعیف امواج لرزه ای، پدیده جذب است. این طرح به معرفی سه روش برای تولید فیلترهای خطی جهت حذف اثر جذب به روش وارون سازی Q می پردازد. سه روش مورد بحث عبارتند از: فیلتر وارون بوسیله وارون کردن ماتریس Q (روش هیل)، فیلتر وارون Q بوسیله عملگرهای شبه دیفرانسیلی (روش PSO) و فیلتر وارون Q بوسیله ادامه به پایین (روش وانگ). روش هیل برای تمام مقادیر Q عمل می کند. روش PSO برای مقادیر Q همه جا موثر نیست و روش وانگ بر اصول انتشار موج استوار است بطوریکه واهمامیخت و فیلتر وارون Q دقیقا مانند انتشار موج عمل می کنند. توسط این سه روش می توان اثر جذب امواج لرزه ای را تا مقدار خیلی زیادی از بین برد و در بعضی جاها بطور کامل حذف کرد.

اثر متقابل آب های زیرزمینی و سطحی باعث تغییر کیفیت آب در مرز تبادل این آب ها می شود. میکروارگانیسم هایی که در مرز تبادل آبهای سطحی و زیرزمینی زندگی می کنند به تغییر کیفیت آب واکنش نشان می دهند و ممکن است تراکم جمعیتی و نوع گونه های میکروارگانیسم ها دستخوش تغییر شود. بنابراین می توان از این میکروارگانیسم ها هم به عنوان زیست نشانگر و هم برای حذف آلودگی استفاده کرد. این طرح با هدف بررسی ارتباط سیانوباکتری ها با باقیمانده آفت کش ها در آب زیرزمینی و مرز تبادل آب زیرزمینی و سطحی انجام شده است. برای این منظور پس از بررسیهای هیدروژئولوژیکی، موقعیت نقاط نمونه برداری تعیین گردید. آفت کش های آمترین، آترازین، آلاکلر، دیازینون و گلیفوزیت به عنوان سموم هدف انتخاب شدند. در مجموع 34 نمونه آب برداشت شد که 27 نمونه از آب زیرزمینی و 7 نمونه آب سطحی (مرز تبادل آب زیرزمینی و زهکش) برای آنالیز برداشت گردید. نمونه های سیانوباکتری ها از محل نمونه های آب سطحی برداشت شده است. میزان آفت کش نمونه ها با استفاده از HPLC اندازه گیری شد و سیانوباکتری ها شناسایی و شمارش شدند. نتایج مطالعات نشان می دهد که فقط باقیمانده آفت کش های آترازین و دیازینون در آب زیرزمینی منطقه قابل آشکارسازی است. میزان آفت کش های آب زیرزمینی با عمق آب زیرزمینی و میزان تغذیه ارتباط مستقیم دارند. با کاهش عمق آب زیرزمینی و افزایش میزان تغذیه، باقیمانده آفت کش ها در آب زیرزمینی افزایش می یابد. گونه های Aph. greviellii بیشترین ارتباط مثبت با این آفت کش را نشان می دهد. گونه های O. rub و O. calcattensis و در درجه بعدی O. chlorina و Oannae با حضور آترازین همسو بوده و با افزایش این عامل بر تعداد آن ها افزوده می گردد. فراوانی دو گونه P. tenue و H. juliana دارای ارتباط مثبت مستقیمی با دیازینون نشان می دهند. شاید بتوان علاوه بر سازگاری و مقاومت دو گونه فوق، به قابلیت استفاده از آفت کش دیازینون توسط این دو گونه به عنوان منبع فسفر دارا اشاره نمود. هم چنین ارتباط مستقیم حضور و فراوانی گونه هایL. mesotricha ،O. subbrevis ،Dermocapsa sp. ، O. subtilisima،P. angustissimum با هر دو این آفت کش ها است. فراوانی صعودی گونه های اختصاصی فوق در حضور هر یک از آفت کش ها می تواند اندیکاتور آلودگی آب به شکل تخصصی به هر یک از این ترکیبات باشد.

این طرح با هدف بررسی ارتباط سیانوباکتریها و نرم تنان کف زی با میزان آلودگی نیترات و امکان استفاده از زیست نشانگرها برای بررسی تبادل آبهای سطحی و زیرزمینی و تعیین منشا غالب آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی با استفاده از ایزوتوپهای O18 و N15 انجام شده است. برای این منظور پس از بررسیهای هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی، شبیه سازی سیستم جریان آب زیرزمینی به روش مدل عددی برای حالت پایدار و با استفاده از کد Modflow 2000 صورت گرفته است. در مرحله اول 23 نمونه آب زیرزمینی و 7 نمونه از زهکش عجیرب برای آنالیز نیترات برداشت گردید. پس از آنالیز نمونه های مرحله اول مدل ریاضی انتقال نیترات در آب زیرزمینی برای حالت پایدار تهیه شده است. بر اساس نتایج مدل و بررسی های مرحله اول موقعیت نقاط نمونه برداری ایزوتوپی تعیین شد. در مرحله دوم 27 نمونه آب زیرزمینی و 7 نمونه آب سطحی و 18 نمونه برای آنالیز ایزوتوپهای O18 و N15 یون نیترات برداشت گردید. آنالیز ایزوتوپهای O18 و N15 در آزمایشگاه ایزوتوپهای پایدار دانشگاه Cornell کشور ابالات متحده آمریکا انجام شده است. نتایج مطالعات نشان می دهد که آب زیرزمینی منطقه ای در حدود 128 کیلومتر مربع در محدوده مطالعه در منطقه تاثیر زهکش عجیرب قرار گرفته و می تواند زهکشی شود. نتایج مدل انتقال نیترات نیز تخلیه نیترات به زهکش عجیرب را تائید می نماید. با توجه به نتایج آنالیز نسبتهای ایزوتوپی منطقه طرح می توان استباط کرد که منشا غالب نیترات کودهای کشاورزی است و فرایند نیترات زدایی در نمونه ها قابل مشاهده است. ولی اختلاط نیترات از مواد آلی خاک نیز مشاهده می شود. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که آلودگی ناشی از پساب شهری و روستایی در مقایسه با کشاورزی ناچیز می باشد. طبق نتایج این مطالعه جمعا 13 جنس و 26 گونه سیانوباکتری شناسایی گردید. گونه هایی مانند L.infixa و L.mesotrichia همبستگی منفی با نیترات داشته و هرچه بر میزان نیترات افزوده گردد از فراوانی این دو گونه کاسته می شود. گونه Ch.minor، بالاترین همبستگی مثبت را با عنصر نیترات از خود نشان می دهد. بنابراین نحوه انتشار این گونه ها می تواند دلیل استفاده از آنها به عنوان زیست نشانگر برای میزان نیترات باشد. در زهکش عجیرب همبستگی و یا ارتباط خاصی بین گونه های مختلف نرم تنان و آلودگی نیترات مشاهده نمی شود و در این منطقه نرم تنان نمی توانند به عنوان زیست نشانگر مورد استفاده قرار بگیرند.

هدف این طرح برپایی سامانه تفنگ الکترونی و لایه نشانی با آن می باشد. بدین منظور سیستم تفنگ الکترونی مورد نظر روی دستگاه لایه نشانی بالزر نصب گردیده است.در این گزارش ابتدا انواع روش های تبخیری لایه نشانی از جمله لایه نشانی با بمباران الکترونی معرفی می شود و مزایا و معایب آن ها ذکر می شود، سپس پارامترهای دخیل در لایه نشانی مانند حرارت منبع و آهنگ تبخیر، حرارت زیرلایه، هندسه فیزیکی منبع و زیرلایه، شرایط سطح زیرلایه و گاز محبوس در محیط توصیف می شوند. در مرحله بعد عملکرد اجزای مختلف سیستم بالزر تبیین شده و پس از معرفی این دستگاه، با بر شمردن اشکالاتی که در حین کار با اجزای مختلف سیستم روی داد چگونگی برطرف کردن آنها تشریح می گردد.در آخرین مرحله انجام لایه نشانی با دستگاه تفنگ الکترونی ارایه می شود. سپس ایجاد لایه های نازک از فلزات آهن، نیکل و کبالت مورد بحث و بررسی قرار گرفته و در نهایت ساختار میکروسکوپیک این آلیاژها با آزمون های XRD, SEM, EDSمورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.