طراحی نظری و مشخصه یابی نانوحسگرهای مبتنی بر بروفن برای شناسایی گازهای سمی

تشخیص و حذف گازهای سمی خصوصا در غلظت های کم با حساسیت بسیار بالا امری مهم به شمار می آید. در این پژوهش، جذب مولکول گاز NO۲ بر روی نانوصفحات دوبعدی و نانوریبون های یک بعدی دو فاز پایدار ϰ۳ و β۱۲ بروفن بررسی و تاثیر جذب بر ساختار الکترونی و ترابرد نانوریبون های بروفن مطالعه می شود. شبیه سازی محاسباتی نانوساختارهای بروفن در چهارچوب نظریه تابعی چگالی (DFT) و نظریه تابع غیرتعادلی گرین (NEGF) و با بهره گیری از بسته ی نرم افزاری VNL-ATK انجام می شود. نتایج نشان می دهد عملکرد حسگری به ساختار هندسی بروفن، موقعیت های جذب گاز و جهت ترابرد بار الکتریکی وابسته است. بیشترین بازه تغییرات نسبی جریان در دستگاههای مبتنی بر نانوریبون آرمچیر ϰ۳  و  نانوریبون زیگزاگ β۱۲  قبل و بعد از جذب گاز در محدوده ۰.۱ تا ۱.۵ ولت به ترتیب ۶۲% و ۳۸% است. تغییرات نسبی جریان در ولتاژ ۰.۱ ولت برای هر دو دستگاه مذکور تقریبا با هم برابر و حدود ۳۲ %  است. بالا بودن تغییرات نسبی جریان در نتیجه جذب NO۲ در ولتاژهای کم نشان می دهد که سنسورهای مبتنی بر نانوریبون آرمچیر بروفن فاز ϰ۳  حساسیت و انتخاب پذیری بالایی را برای آشکارسازی مولکول های کوچک گاز NO۲ دارند.

کلیدواژه ها:

ϰ۳ & ، β۱۲ Borophene ، Zigzag & ، Armchair Nanoribbons ، Transport Properties ، Adsorption Behaviours ، Density Functional Theory (DFT) ، Non-Equilibrium Green’s Function (NEGF) ، NO۲ gas molecule. ، فازهای ϰ۳ و β۱۲ بروفن ، نانوریبون های آرمچیر و زیگزاگ ، حسگر گاز ، خصوصیات ترابرد ، رفتارهای جذبی ، نظریه تابعی چگالی (DFT) ، نظریه تابع غیرتعادلی گرین (NEGF) ، مولکول گاز NO۲.