در این پژوهش، به بررسی فرایند حکاکی پلاسمایی جهت ایجاد تخلل در صفحهی گرافنِ لایهنشانی شده بر روی زیرلایهی SiO2، پرداخته شد. بدین منظور، برای اولین بار شبیهسازی دینامیک مولکولیِ فرایند بمباران صفحهی گرافن توسط یونهای اکسیژن با استفاده از نرمافزار لمپس انجام پذیرفت. در این شبیهسازی با تغییر انرژی یونهای فرودی، اثر پارامتر مذکور بر فرایند حکاکی صفحهی گرافن مورد بررسی گرفت. نتایج حاصل، نشان داد که با افزایش انرژی یونهای بمباران کننده از eV 3 تا eV 12، تعداد و اندازه حفرههای ایجاد شده در صفحهی گرافن افزایش مییابد. بررسی تابع توزیع شعاعی، قبل و بعد از بمباران نیز نشان داد که حکاکی موجب بی نظمی در ساختار گرافن شده است. همچنین تعداد متوسط پیوندهای C-C در گرافن، با افزایش انرژی اتمهای اکسیژن ورودی کاهش یافت که خود نشانگر از بین رفتن پیوندهای کربن با افزایش انرژی است. از طرفی نتایج بدست آمده مشخص نمود که در انرژی eV 3 آسیب وارد شده به صفحهی گرافن ناچیز است. لازم بذکر است که در این شبیهسازی که در آن از میدان نیروی Reax استفاده شده است، شاهد تشکیل گونههای O2، CO، CO2، C2O2 و CO3 بودهایم.
رحیم پور احمد، مدائنی سید سیاوش و پیرزاده کسری، غشاهای پلیمری: کاربرد، روشهای ساخت و اصلاح آنها، انتشارات دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، (1394).
Homaeigohar and M. Elbahri, Graphene membranes for water desalination, NPG Asia Materials, 9 (2017) e427.
J. Allen, V. C. Tung, and R. B. Kaner, Honeycomb carbon: A review of graphene, Chemical Reviews, 110 (2010) 132–145.
Bong, T. Lim, K. Seo, C.-A. Kwon, J. H. Park, S. K. Kwak and S. Ju, Dynamic graphene filters for selective gas-water-oil separation, Scientific Reports, 5 (2015) 14321.
Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller and E. Teller, Equation of state calculations by fast computing machines, The Journal of Chemical Physics, 21 (1953) 1087–1092.
B. Gibson, A. N. Goland, M. Milgram and G. H. Vineyard, Dynamics of radiation damage, Physical Review, 120 (1960) 1229–1253.
Rahman, Correlations in the Motion of Atoms in Liquid Argon, Physical Review, 136 (1964) A405-A411.
Neyts and P. Brault, Molecular dynamics simulations for plasma-surface interactions, Plasma Processes and Polymers, DOI: 10.1002/ppap.201600145 )2016( 1-18.
E. Hanson, J. D. Kress and A. F. Voter, Reactive ion etching of Si by Cl and Cl2 ions: Molecular dynamics simulations with comparisons to experiment, Journal of Vacuum Science & Technology A, 17 (1999) 1510–1513.
C. Prado, D. Jariwala, T. J. Marks and M. C. Hersam, Optimization of graphene dry etching conditions via combined microscopic and spectroscopic analysis, Applied Physics Letters, 102 (2013) 193111.
Al-Mumen, F. Rao, W. Li, and L. Dong, Singular Sheet Etching of Graphene with Oxygen Plasma, Nano-Micro Letters, 6 (2014) 116–124.
Harpale, M. Panesi and H. B. Chew, Plasma-graphene interaction and its effects on nanoscale patterning, Physical Review B, 93 (2016) 035416.
Haughney, M. Ferrario, and I. R. McDonald, Molecular-dynamics simulation of liquid methanol, The Journal of Physical Chemistry, 91 (1987) 4934–4940.
J. Alder, and T. E. Wainwright, Studies in molecular dynamics. I. General method, The Journal of Chemical Physics, 31 (1959) 459–466.
L. Allinger, Calculation of Molecular Structure and Energy by Force-Field Methods, Advances in Physical Organic Chemistry, 13 (1976) 1–82.
C. T. Van Duin, S. Dasgupta, and F. Lorant, ReaxFF: a reactive force field for hydrocarbons, The Journal of Physical Chemistry A, 105 (2001) 9396-9409.
Chenoweth, A. C. T. Van Duin and W. A. Goddard, A ReaxFF Reactive Force Field for Molecular Dynamics Simulations of Hydrocarbon Oxidation, The Journal of Physical Chemistry A, 112 (2008) 1040–1053.
Ciccotti, D. Frenkel, and I. R. McDonald, Simulation of liquids and solids, North-Holland, Netherlands, (1987).
Sprik, Ab initio molecular dynamics simulation of liquids and solutions, Journal of Physics: Condensed Matter, 8 (1996) 9405-9409.
کاکویی, مریم, & مهرابیان, سمیه. (1400). مطالعهی حکاکی پلاسمایی صفحهی گرافن به وسیلهی یونهای اکسیژن با روش شبیهسازی دینامیک مولکولی. نشریه علوم و مهندسی سطح, 17(47), 37-49.
MLA
مریم کاکویی; سمیه مهرابیان. "مطالعهی حکاکی پلاسمایی صفحهی گرافن به وسیلهی یونهای اکسیژن با روش شبیهسازی دینامیک مولکولی". نشریه علوم و مهندسی سطح, 17, 47, 1400, 37-49.
HARVARD
کاکویی, مریم, مهرابیان, سمیه. (1400). 'مطالعهی حکاکی پلاسمایی صفحهی گرافن به وسیلهی یونهای اکسیژن با روش شبیهسازی دینامیک مولکولی', نشریه علوم و مهندسی سطح, 17(47), pp. 37-49.
VANCOUVER
کاکویی, مریم, مهرابیان, سمیه. مطالعهی حکاکی پلاسمایی صفحهی گرافن به وسیلهی یونهای اکسیژن با روش شبیهسازی دینامیک مولکولی. نشریه علوم و مهندسی سطح, 1400; 17(47): 37-49.