بخشی از مقاله
چکیده:
تکنولوژی نانوخازن ها می تواند در باتری های قلب ، جعبه سیاه هواپیما ، ابر رایانه ها ، دستگاه های الکترونیکی ، برقی و... استفاده شود. در ساختار نانوخازن ها می توان با کاهش اندازه خازن ، ظرفیت خازن را بالا برد. ازسوی دیگربار ذخیره شده ، اختلاف پتانسیل الکتریکی ، میدان الکتریکی و دیگر مشخصات خازن نیز به طور چشمگیری افزایش می یابد.در نانوخازن های طراحی شده از صفحه های گرافینی با دی الکتریک های گازی هیدروژن ونیتروژن مونواکسید استفاده شد.
در این کار تحقیقاتی ، در مرحله اول ، صفحات گرافینی را طراحی کرده وبا قراردادن گازهای هیدروژن به عنوان دی الکتریک مورد مطالعه قرار گرفت وبا تغییر دادن فاصله گازهای هیدروژن نسبت به خودشان ونسبت به صفحات ، انرژی پتانسیل هر نانوخازن را اندازه گیری کرده تا پایدارترین نانو خازن ازنظر انرژی پتانسیل انتخاب شود.سپس مطالعات NMR ، NBO ، برهم کنش بین اتم ها و خواص الکتریکی نانوخازن - ظرفیت ، بار الکتریکی ، اختلاف پتانسیل ، میدان الکتریکی و انرژی خازن - بر روی چند نانوخازن انجام شد.
در مرحله دوم ،از یک مولکول گازی قطبی به نام نیتروژن مونواکسید - NO - به عنوان دی الکتریک ، به منظور افزایش ظرفیت و بار ذخیره شده در نانوخازن استفاده شد و مطالعات NMR ، NBO ، برهم کنش بین اتم ها و خواص الکتریکی نانوخازن نیز بررسی شد.درپایان بین دونانوخازن با دی الکتریک های گازی هیدروژن و نیتروژن مونواکسید مقایسه انجام شد ومشخص شد که در نانوخازن با گاز نیتروژن مونواکسید که یک مولکول قطبی است ، بار ذخیره شده ، ظرفیت ودیگر پارامترها افزایش یافته اند.
مقدمه:
از نیمه دوم قرن هفدهم فلسفه مکانیکی که نیوتن ابداع کننده آن بود برعلوم به ویژه شیمی سایه افکند.لمری از جمله شیمیدان های مکانیست این دوران بود.وی اعتقاد داشت که برای توضیح ماهیت هرچیزی باید برای اجزای آن شکل هایی قائل شویم که بتوانند برای توجیه آثاری که به بار می آورند، پاسخگوباشند.
روش اجرای تحقیق:
1. نرم افزارهای به کارگرفته شده دراین تحقیق: دربیشترعلوم یکی ازبهترین وبا اهمیت ترین روش های مطالعات و آزمایشات شبیه سازی یا مدل سازی1 می باشد. حتی دررشته هایی مثل ریاضی ، صنایع و...ازروش مدل سازی وشبیه سازی استفاده می شود.درعلم زیست شناسی ،بیوشیمی ، فیزیک و...نیزاز مدل سازی یا شبیه سازی برای مطالعات و کارهای آزمایشگاهی خود استفاده می کنند.
میدان الکتریکی درون خازن تخت:
در فضای بین صفحات خازن بار دار میدان الکتریکی یکنواختی برقرار میشود که جهت آن همواره از صفحه مثبت خازن به سمت صفحه منفی خازن است. اندازه میدان همواره یک عدد ثابت میباشد.
انرژی خازن
وقتی صفحه های خازن دارای بار الکتریکی می شوند در خازن انرژی نیز ذخیره می شود؛ مثلادر هنگام شارژشدن خازن توسط باتری،دائما بارجزئی ازیک صفحه خازن جدا وبه همان اندازه به صفحه دیگرمنتقل می شود.دراین فرایندباتری روی این بارکارانجام می دهد. این کار به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی درمیدان الکتریکی فضای بین صفحه های خازن ذخیره می شود.بنابراین: که درآن انرژی پتانسیل الکتریکی خازن - - برحسب ژول - J - ، بارخازن - q - برحسب کولن - - C واختلاف پتانسیل دو صفحه خازن - V - برحسب ولت است.
