الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۰
کد مقاله
CHEM20
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
مواد نوری بر اساس نانو/ میکرو کریستالهای مولکولی و لایه‌های بسیار نازک
نام انگلیسی
Optical materials based on molecular nano / microcrystals and ultrathin films
تعداد صفحه به فارسی
۲۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
نانو میکرو کریستالهای مولکولی, فلورسانس انباشته, لایه لانگمویر ـ بلادگت, پلیالکترولیت, نسل موزون دوم
School of Chemistry, University of Hyderabad, India
کشور
هندوستان
مواد نوری بر اساس نانو/ میکرو کریستالهای مولکولی و لایه‌های بسیار نازک
چکیده
در این مقاله، روشهایی که اخیرا برای ساخت کریستالهای مولکولی با تنوع اندازه از محدوده نانو تا میکرو و پلیالکترولیت با الگوی مونو و فیلم های چند لایه ای لانگمویر _ بلادگت توسعه داده‌ایم، مورد بررسی قرار می‌گیرند. بر این مبنا، این موضوع مشخص شده است که جذب الکترونیکی و فلورسانس قوی در نانو / میکرو کریستالهای مولکولی وابسته به اندازه می‌باشند. ساختار کریستالی و بررسیهای محاسباتی مدل واحدی را برای توضیح این مشاهدات فراهم می‌کنند. نقش الگوبرداری پلی‌الکترولیتی در رسیدن به پاسخ ایجاد هماهنگ ثانویه نوری افزایش یافته و پایدار حاصل از لایه‌های LB بر اساس یک آمفی فایل همی سیانین محرز می‌شود.
کلمات کلیدی: نانو میکرو کریستالهای مولکولی، فلورسانس انباشته، لایه لانگمویر ـ بلادگت، پلیالکترولیت، ایجاد هماهنگ ثانویه
مواد نوری نانو میکرو کریستالهای مولکولی لایه‌های بسیار نازک
۱- مقدمه
نانو مواد مبتنی بر فلزات و نیمه هادیها به علت (۱) دسترس‌پذیری آنها از میان محدوده گسترده روشهای ساخت شامل روشهای شیمیایی نرم، (۲) خصوصیات و صفات منحصر بفرد آنها و (۳) توانایی کاربرد گسترده آنها در معرض بررسیهای گسترده‌ای قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، نانو ساختارهای ساخته شده از قطعات ساختمانی مولکولی بطور روز افزونی مد نظر قرار گرفته‌اند که دلیل آن، انعطاف‌پذیری و تغییرپذیری ذاتی در ترکیب یا ساخت، صفات وابسته به اندازه و کاربردهای نوظهور می‌باشد. بواسطه برهمکنش نسبتا ضعیف‌تر بین قطعات سازنده، معیار مواد مولکولی، احتمال دارد که بعضی از خصوصیات اساسی نانو مواد مولکولی از خصوصیات فلز و نانو ساختارهای نیمه هادی متفاوت باشند. بعنوان نمونه، وابستگی میزان خواص نوری در نانو کریستالهای مولکولی ، بجای اثر محدودیت کوانتومی مشابه در نانو کریستالهای نیمه هادی، به گوناگونی نرمی شبکه و سازگاری متعاقب استحکام برهمکنشهای بین مولکولی نسبت داده می‌شود (وایز ۲۰۰۰، هورن و ریگر ۲۰۰۱). ملاحظاتی نظیر این موارد موکد آن هستند که نانو ساختارهای مولکولی از لحاظ پدیده‌های فیزیکی جدید و نیز کاربردهای فنی بسیار امیدبخش می باشند.
چندین روش که شامل روشهای «ساخت» و نیز «شکستن» می‌باشند برای سنتز نانو مواد مولکولی توسعه یافت‍ه‌اند (اوزین و آرسنالت ۲۰۵). نانو کریستالها به روشهای ته نشینی یا روسب مجدد ساده (ناکانی‌شی و اوی‌کاوا ۲۰۰۳)، رسوب بخار (کای و همکاران ۱۹۹۸) و تبخیر لحظه‌ای یا ناگهانی محلولها در سیال فوق بحرانی (کومای و همکاران ۱۹۹۹) و نیز روش سونوشیمیایی (بوکار و مک گیلیوری ۲۰۰۷) و روش سایش لیزر (ماتسوهارا و آساهی ۲۰۰۳) ساخته شده‌اند. ما نشان داده‌ایم که روش ته نشینی مجدد ـ تثبیت می‌تواند برای رسیدن به نانو کریستالهای مولکولی مناسب از نظر اندازه بکار برده شود (پاترا و همکاران ۲۰۰۶). لایه‌های بسیار نازک مولکولی عموما از طریق خود ترکیبی (اولمان ۱۹۹۶)، رسوب کردن لایه به لایه (لاشوسک و همکاران ۱۹۹۶، دچر ۱۹۹۷) و انتقال لایه لانگمویر ـ بلادگت (LB) _پتی ۱۹۹۶) بر روی سوبستراهای مناسب حاصل می‌شوند. در طی سالها تغییرات زیادی بر روی این روشهای اصلی صورت گرفته است. ما نشان داده‌ایم که الگوبرداری پلیالکترولیت یک تکنیک مناسب و بسیار تغییرپذیر برای غلبه بر تعدادی از محدودیتهای اساسی در روش LB است، نظیر ناپایداری لایه لانگمویر در حد فاصل هوا ـ آب (شارما و همکاران ۲۰۰۱) و انباشتگی مولکولی در لایه‌های بسیار نازک (کاندرا و همکاران ۲۰۰۳). بعلاوه نشان داده شده است که نانو ساختارهای مولکولی دارای خواص جدید و منحصر بفردی هستند و بنابراین برای کاربردهای متعدد مناسبند. خواص نوری می‌توانند در حسگرها و کاربردهای سوئیچینگ (بات زونگ ـ اپرت و همکاران ۲۰۰۴، سیم و همکاران ۲۰۰۴)، دستگاههای نشر دهنده نور (پیوک و همکاران ۲۰۰۳) و فوتونیک‌ها (سانز و همکاران ۱۹۹۷، زادمارد و همکاران ۲۰۰۴) و همچنین در الکترونیک و فوتونیک (مارتین و همکاران ۱۹۹۳، ویجکون و همکاران ۱۹۹۶، لی و همکاران ۲۰۰۱) بکار گرفته شوند. دستگاههای با مقیاس مولکولی و مورد علاقه بسیار در محدوده‌هایی نظیر اسپین ترونیک، الکترونیک و فوتونیک (کاسای و همکاران ۱۹۹۹) می‌تواند بعنوان گسترش منطقی نانو ساختارهای مولکولی در نظر گرفته شوند.
ما در اینجا بررسی دو نوع نان ساختار مولکولی را ارائه می‌دهیم که در همین اواخر در آزمایشگاه ما مورد بررسی قرار گرفته‌اند. ما در ابتدا تحقیقات خود در مورد نانو کریستالهای مولکولی جدید را ارائه می‌کنیم. این روش برای ساخت نانو کریستالهای دارای اندازه مناسب، خواص نوری آنها و نمونه جدید ارائه شده برای تفسیر وابستگی- اندازه این خواص بر اساس بررسیهای اسپکتروسکوپی، میکروسکوپی، کریستال لوگرافی (بلورشناسی) و محاسباتی توسعه یافته است. مشاهده فلورسانس آبی قوی در حالتهای محلول، کلویید و جامد یک مولکول نیز مورد توجه قرار خواهد گرفت. سپس درباره کشفهای خود در مورد لایه‌های LB یک مولکول آمفی فایل بر اساس کروموفور همی‌سیانین، یک نمونه اولیه برای کاربردهای نوری غیر خطی درجه دوم بحث می‌کنیم. استفاده از راهکار الگوبرداری پلیالکترولیت ساده برای ساخت لایه‌های تک لایه و چند لایه آمفی‌فیل معرف آن است که باید به نسل هارمونیک ثانویه پایدار و ارتقا یافته (SHG) توجه شود.
مواد نوری نانو میکرو کریستالهای مولکولی لایه‌های بسیار نازک
مواد مولکولی فلورسانس کننده: اثرات اندازه در محدوده نانو / میکرو
انباشتگی مولکولهای فلوروفور اغلب منجر به جلوگیری موثر از فلورسانس می‌شود. این امر به اثر به اصطلاح خود فروشانی نسبت داده می‌شود. مواد مولکولی که در حالت انباشتگی فلورسانس قوی را از خود نشان می‌دهند، از نقطه نظر دستگاههای نوری حالت جامد اهمیت قابل توجهی دارند. ما خانواده‌ای از مولکولهای زویتریونی (zwitterionic) را بر اساس چارچوب دی‌آمینودی‌سیانوکویینودی‌متان که چنین پدیده‌هایی را نشان می‌دهند بررسی کرده‌ایم. PMPDQ (شکل ۱) مثالی از مولکولی است که در حالت جامد و نیز در لایه‌های پلیمری نشانده شده، فلورسانس شدیدی را نشان می‌دهد (جایانتی و رادهاکریش‌نان ۲۰۰۴). فلورسانس شدید در حالت جامد به جلوگیری از تاب‌خوردگی مولکولی در حالت برانگیخته و استراحت همراه با ساختار غیر فلورسانس کننده که به احتمال زیاد در حالت محلول اتفاق می‌افتد، نسبت داده می‌شود. این پدیده را می‌توان برای سوئچینگ واپوکرومی فلورسانس لایه‌های پلیمری دوپه شده بکار گرفت.
مواد نوری نانو میکرو کریستالهای مولکولی لایه‌های بسیار نازک
۳- پلی الکترولیت الگوبرداری شده از لایه‌های لانگمویر ـ بلادگت: نسل هارمونیک دوم
انتقال لانگمویر ـ بلادگت یکی از ظریف‌ترین تکنیکها برای ترکیب یا ساخت منظم مولکولها بصورت لایه‌های بسیار نازک تک لایه و چند لایه است. با این وجود، این روش غالبا به مشکلاتی بر می‌خورد که ناشی از ناپایداری لایه‌های لانگمویر یا انباشتگی نامطلوب در آنها در حد فاصل هوا ـ آب و نظم‌دهی مجدد مولکولی پس از ته نشینی به علت شبه پایداری ذاتی لایه‌های LB می‌باشد. مشکل اخیر، بویژه، کاربردهای دستگاهی لایه‌های LB را محدود کرده است. استراتژی عموما بکار رفته برای نشان دادن بعضی از این مشکلات، ساخت لایه‌های LB با استفاده از مخلوطی از آمفی‌فیل مناسب با مولکولهایی نظیر اسیدهای چرب است که مشخص شده است قابلیت ایجاد لایه‌های بسیار پایدار را دارند(گیرلینگ و همکاران ۱۹۸۷، کارپنتی و همکاران ۱۹۹۲). گرچه پایداری مناسب و مطلوب عموما حاصل می‌شود، این روش به رقیق شدن آمفی فیل هدف در شبکه دو بعدی و کاهش فعالیت مورد علاقه پس از آن منجر می‌شود و می‌تواند به جدایی فاز منجر شود. در این زمینه، ما استراتژی دیگری از الگوبرداری آمفی‌فیل‌ها را با استفاده از پلی الکترولیتهای حاصل شده از زیر فاز آبی به لایه‌های لانگمویر و LB جهت رسیدن به پایداری را توسعه داده‌ایم (شکل ۷). آمفی فیل‌های دارای سرگروههای یونی بوسیله این روش به بهترین وجهی عمل می‌کنند زیرا از طریق کمپلکس سازی الکتروستاتیک با پلی الکترولیتهای نظیر پلی (استایرن سولفونات) (PSS)، کربوکسیمتیل سلولز (CMC)، داکسی‌ریبوتوکلئیک اسید (DNA) (وینیل سولفات) (PVS) می‌توانند پیوند مناسبی را حاصل نمایند. استفاده از این روش در ابتدا با استفاده از یک پیریدینیوم مبتنی بر آمفی فیل نشان داده شد. معلوم شد که تک لایه‌های این آمفی فیل در حد فاصل هوا ـ آب تحت تراکم بطور کامل فرو می‌پاشند اما هنگامی که با استفاده از PSS و برخی نیز پلیمرهای آن الگوبرداری می‌شود، یک لایه پایدار تشکیل می‌شود (شارما و همکاران ۲۰۰۱).
مواد نوری نانو میکرو کریستالهای مولکولی لایه‌های بسیار نازک
۴- نتایج
دو روش توسعه یافته در آزمایشگاه ما برای ساخت مناسب مولکولها توصیف می‌شوند. روش اول شامل مسیر کلوییدی برای نانو/ میکرو کریستالهای مولکولی است که در حالت انباشتگی فلورسانس قوی نشان می دهد. اثر مهم اندازه کریستال بر روی خواص نوری و مدل جدید ارائه شده برای توضیح این مشاهدات توصیف می‌شوند. موضوع دوم به لایه‌های لانگمویر ـ بلادگت مبتنی بر مولکولهای مورد نظر برای کاربردهای نوری غیر خطی درجه دوم مربوط می‌شود. بر خلاف مورد نانو/ میکروکریستالها، تجمع مولکولی در این مورد اثر زیان باری دارد. قابلیت تولید هماهنگ ثانویه این لایه‌های بسیار نازک به علت انباشتگی تقلیل می‌یابد. راه حل مناسب برای این مشکل بر اساس الگوبرداری پلی الکترولیت توصیف می‌شود. تلاشهای اخیر در آزمایشگاه ما بر بهره‌برداری از این نانو ساختارهای مولکولی برای کاربردهای بالقوه در حسگرها و فوتونیک‌ها متمرکز شده است.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
