بررسی عددی اثر مشخصه های ابعادی نانوحفره بر جریان یونی عبوری از آن در حسگرهای مبتنی بر نانوحفره

نانوحسگرهای مبتنی بر نانوحفره در زمینه های متعدد تشخیصی از جمله در آنالیز نانوذرات کاربرد دارند. فراینـد تشـخیص در این نانوحسگرها بر مبنای اندازهگیری جریان یونی عبوری از نانوحفره می باشد.یکی از اصلی ترین عوامل موثر بر جریان یونی عبوری از نانوحفره مشخصات ابعـادی نـانوحفره می باشـند کـه شـامل قطـر نانوحفره، ضخامت غشا و زاویه مخروطی آن میشوند. لذا در پژوهش حاضر به کمک شبیه سازی عددی به مطالعه اثر ایـن سـه مشخصه فیزیکی بر جریان یونی نانوحفره پرداخته شده است.نتایج پژوهش در ابتدا نشان میدهد که ابعاد نانوحفره اثر چشمگیری بر تغییرات جریان یـونی خواهـد داشـت و بـه کمـک تغییر ابعاد نانوحفره میتوان به تنوع مختلفی از جریان یونی دست یافت. همچنین نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که رابطـه حاکم میان جریان یونی و هریک از مشخصات ابعادی تابع نسبت منظری نانوحفره میباشد. به نحوی که در هریک از نمودارهـا رفتار نانوحفره های با نسبت منظری کم متفاوت از نانوحفره های با نسبت منظری زیاد میباشـد. علـت ایـن تفـاوت بـا معرفـی مفهوم مقاومت دسترسی و بیان اهمیت بالای آن در نسبتهای منظری کم توضیح داده شده است.نتایج پزوهش حاضر بیان میکند که میتوان به کمک شبیه سازی عددی و با دانستن جریان یونی عبـوری در نانوحسـگرها به تشخیص مشخصات هندسی نانوحفره پرداخت که روش پیشنهادشـده موجـب کـاهش هزینـه و زمـان انـدازه گیری ابعـادی نانوحفره ها خواهد شد.

Keywords:

جریان یونی , مشخصه های ابعادی , مقاومت دسترسی و مقاومت مسیر , نانوحسگر , نانوحفره