مناقشة رسالة طالب الماجستير سعد شندوخ حبيب من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالب الماجستير سعد شندوخ حبيب الموسومة تحضير ودراسة بعض الخصائص الفيزيائية للمركب (CMC-PVP) البوليمري المطعم بأوكسيد القصدير النانوي وذلك على قاعة الشهيد ذكاء عبد الأمير في الكلية.

تضمنت الدراسة تحضير أغشية بوليمرية (CMC) و الخليط (CMC60%:PVP40%) النقية والمدعمة بجسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوية باستخدام طريقة صب المحلول. استخدمت الطريقة الكيميائية (محلول-هلام) (Sol-Gel) التي تتميز بانها طريقة بسيطة و واطئة الكلفة وغير سامة لتحضير جسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوية عالية التبلور والنقاوة، ودراسة تاثير كل من درجة حرارة الكلسنة (400, 600, 800 °C) ونسب الإضافة الوزنية (2, 4, 6 wt%) لجسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوية على الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية والحرارية لإغشية الخليط البوليمري (CMC/PVP) المحضرة.

أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني الماسح الحصول على جسيمات شبه كروية متبلورة ونقية لاوكسيد القصدير SnO2 النانوي بتركيب بلوري رباعي الزوايا نوع- روتيل وبمعدل حجم جسيمات (64.44 nm) عند درجة حرارة الكلسنة (800 °C)، إذ تبين ان كل من درجة التبلور، والحجم البلوري وحجم الجسيمات لأوكسيد القصدير SnO2 المحضر تزداد مع زيادة درجة حرارة الكلسنة، في حين ان كثافة الانخلاعات تنخفض مع زيادة درجة حرارة الكلسنة. بينت نتائج مطياف الاشعة تحت الحمراء التفاعل الجيد بين جسيمات اوكسيد القصدير المحضر والخليط البوليمري (CMC/PVP) ضمن الاغشية البوليمرية المتراكبة النانوية. من جانب آخر بينت نتائج التحلل الحراري-الوزني هناك عدة مناطق لنقصان الوزن وان المتفاعلات الداخلة في تحضير جسيمات أوكسيد القصدير النانوي تتطاير تقريبا عند درجة حرارة (727 °C).

تم دراسة طيف النفاذية والانعكاسية ضمن مدى الطول الموجي (190 – 1100 nm)، بينت النتائج إن إضافة جسيمات أوكسيد القصدير النانوي إلى الخليط البوليمري (CMC/PVP) أدى إلى خفض نسبة النفاذية وهذا الإنخفاض يزداد مع زيادة محتوى الجسيمات النانوية ويقل مع زيادة الطول الموجي، بينما ان نسبة  الانعكاسية تزداد عند اضافة الجسيمات النانوية ومع زيادة محتوى الجسيمات وتنخفض مع زيادة الطول الموجي للضوء الساقط، لوحظ ايضاً ان نسبة النفاذية تنخفض وان نسبة الانعكاسية تزداد مع زيادة درجة حرارة الكلسنة. ان معامل الامتصاص للأغشية يزداد عند اضافة جسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوي ومع زيادة محتوى الجسيمات، في حين ان فجوة الطاقة للاغشية تنخفض عند إضافة الجسيمات النانوية ومع زيادة محتوى الجسيمات، إذ حقق الغشاء (CMC/PVP) المدعم بنسبة (6 wt%) من جسيمات أوكسيد القصدير المكلسن عند (800 °C) اوطئ قيمة لفجوة الطاقة (3.92 eV) وان الانتقالات الالكترونية للاغشية هي أنتقالات الكترونية غير مباشرة، بينما ان قيم معامل الامتصاص ترتفع مع زيادة درجة حرارة الكلسنة وان قيم فجوة الطاقة للأغشية النانوية تنخفض مع زيادة درجة الحرارة. أظهرت النتائج أيضاً ان قيم كل من معامل الإنكسار ومعامل الخمود والجزء الحقيقي والخيالي لثابت العزل الكهربائي للاغشية المحضرة تزداد عند أضافة جسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوية ومع زيادة محتوى الجسيمات النانوية ودرجة حرارة الكلسنة.

من جانب آخر اظهرت نتائج الخصائص الكهربائية بأن قيم التوصيلية الكهربائية المتناوبة للاغشية المحضرة تزداد عند اضافة جسيمات SnO2 النانوية ومع زيادة كل من تردد المجال الكهربائي المسلط ودرجة حرارة الكلسنة، بينما ان قيم ثابت العزل الكهربائي تزداد مع زيادة كل من محتوى جسيمات SnO2 النانوية ودرجة حرارة الكلسنة لكنها تنخفض مع زيادة التردد، ، في حين ان عامل الفقد العزلي للاغشية المحضرة ينخفض عند اضافة الجسيمات النانوية ومع زيادة كل من درجة حرارة الكلسنة والتردد، إذ حقق الغشاء (CMC/PVP) المدعم بنسبة (6 wt%) من جسيمات أوكسيد القصدير النانوية المكلسنة عند (800 °C) اعلى توصيلية كهربائية متناوبة (*10-5 S/m8.3786) عند التردد (5 MHz) واعلى ثابت عزل كهربائي (4.309) عند التردد (1 MHz) وأوطأ قيمة لمعامل الفقد العزلي (0.0858) عند التردد (5 MHz).

كذلك اظهرت نتائج دراسة تأثير اضافة جسيمات أوكسيد القصدير SnO2 النانوي ودرجة حرارة الكلسنة على التوصيلية الحرارية للاغشية المحضرة بان قيم معامل التوصيل الحراري للأغشية المحضرة تزداد بشكل ملحوظ عند اضافة الجسيمات النانوية إلى الخليط البوليمري، وكذلك مع زيادة محتوى الجسيمات وارتفاع درجة حرارة الكلسنة، إذ حقق الغشاء (CMC/PVP) المدعم بجسيمات أوكسيد القصدير بنسبة (6 wt%) المكلسنة عند (800 °C) اعلى قيمة لمعامل التوصيل الحراري  (W/m.K 0.061716) .

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم أدناه:

أ. د. تحسين حسين مبارك / جامعة ديالى / كلية العلوم .. رئيساً

أ. د. خضير عباس مشجل / الجامعة المستنصرية / كلية التربية .. عضواً

أ. م. د. ألفت أحمد محمود / جامعة ديالى / كلية العلوم .. عضواً

أ. م. د. محمد حميد عبد الله / جامعة ديالى / كلية العلوم .. عضواَ ومشرفاً

وقد تم قبول الرسالة ومنح الطالب درجة الماجستير في تخصص فيزياء الحالة الصلبة .. ألف مبارك ..

<<  الموضوع التالي  |  الموضوع السابق  >>