بررسی تجربی، محاسباتی و شبیه سازی طیف های رامان نانولوله ی کربنی آلاییده به بور

با توجه به کاربردهای فراوان و مختلف نانولوله­های کربنی آلاییده به بور، ارتعاشات مولکولی مرتبط با عنصر بور در نانو لوله­ی کربنی آلاییده به بور به سه روش تجربی، محاسباتی و شبیه­سازی شناسایی شد. در بررسی تجربی، طیف رامان نانولوله­ی­ کربنی خالص و آلاییده به بور ثبت و مدهای حساس به رامان به ارتعاشات خاص ذیربط نسبت داده شد. در روش محاسباتی، بسامدهای ارتعاشی C-C و  C-B(زنجیره کربنی خالص و آلاییده به بور) با مدل نوسان­گر هماهنگ ساده، شبیه­سازی و جابه­جایی بسامد ارتعاشی به بسامدهای کوچک­تر مشاهده شد. در نهایت با روش شبیه­سازی، بسامدهای ارتعاشی مولکول های کربن- کربن و کربن- بور با استفاده از نرم­افزار گاوسی مورد مطالعه قرار گرفت. بسامد مد ارتعاشی D وقتی بور کم­تر از ۳ درصد باشد به مقدار  به بسامدهای کوچک­تر جابه­جا می­شود (۱۳۳۶ cm-۱ ® ۱۳۲۸ cm-۱). آلاییدگی نانولوله­ی کربنی با درصدهای بین ۴ تا ۱۰ درصد بور، بسامد مد­های ارتعاشی را به مقدار  به عددهای موج بالاتر جابه­جا می­کند (۱۳۲۸ cm-۱® ۱۳۴۶ cm-۱). رابطه­ی  (نسبت ترکیبات کربنی بی­شکل و مواد غیرکربنی در ساختار گرافیتی نمونه) با میزان آلاییدگی نانولوله­ی کربنی با بور افزایش می­یابد(۵/۱®۷۵/۰). نتایج تغییرات شدت و بسامدهای مد­های ارتعاشی D و G با دقت قابل قبولی با روش­های تجربی، محاسباتی و شبیه­سازی مورد تایید  قرار گرفت.

Keywords:

طیف رامان , نانولوله ی کربنی , بور , آلاییدن