ارائه کننده: سیده‌آمنه بهادریاستاد راهنما: دکتر زهرا شمالیاستاد ناظر داخلی: دکتر سیدایمان میرزایی، دکتر ملیحه قدرتاستاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر افشین نمیرانیان (دانشگاه علم و صنعت ایران)، دکتر سیدمهدی واعظ علائی (دانشگاه تهران)نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر سیدایمان میرزاییتاریخ: ۱۴۰۴/۰۶/۲۶ساعت: ۱۵:۰۰مکان: سالن همایش دانشکده علوم‌‌‌‌ پایه

چکیده: انتقال‌حرارت در ابعادنانو در مواد دوبعدی به‌ویژه در کانال‌های ترانزیستور و ژنراتورهای ترموالکتریک از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا این مواد با خواص فیزیکی و ساختاری منحصربه‌فرد پتانسیل بالایی برای بهبود کارایی دستگاه‌های نانو-الکترونیکی دارند. فونون‌ها به‌عنوان حامل‌های اصلی انرژی‌حرارتی در این مواد، در ابعاد نانو با اثرات مرزی، ناهمگنی و برهم‌کنش‌های پیچیده‌تری نسبت به مدل‌های کلاسیک روبه‌رو می‌شوند. توسعه مدل‌های عددی و شبیه‌سازی‌های پیشرفته برای درک دقیق‌تر این فرایند و پیش‌بینی رفتار حرارتی مواد ضروری است. هدف این پژوهش طراحی و توسعه مدل‌های دقیق و کارآمد برای تحلیل تک‌لایه‌های استفاده‌شده در کانال‌های ترانزیستوری و مواد ترموالکتریک در ژنراتورهای ترموالکتریک است که بتوانند اثرات بنیادی و کوانتومی را مدنظر قرار‌داده و تأثیر آن‌ها را بر رسانندگی‌حرارتی ارزیابی‌کنند. استفاده از روش‌های نوین شبیه‌سازی، از جمله الگوریتم‌های مونته‌کارلو، حل معادله انتقال بولتزمن فونونی، امکان تحلیل پیچیدگی‌های ساختاری را فراهم می‌آورد. نتایج نشان می‌دهد که با تحلیل دقیق مسیرهای فونونی، طراحی مواد نانومقیاس با خواص حرارتی مطلوب تسریع می‌شود و درک مکانیزم‌های انتقال‌حرارت از جمله جهت‌گیری و پراکندگی‌فونونی به طراحی فناوری‌های نوین کمک می‌کند. ما با استفاده از معادله انتقال‌بولتزمن‌فونونی و روش‌عددی مونته‌کارلو تک‌لایه‌های SnS2 و SnSSe به عنوان ژانوس که به جهات مختلف از جمله حرارتی، مکانیکی و ساختاری متمایز و قابل توجه است، همچنین در تک‌لایه‌های مبتنی بر ایندیوم، مانندInSe ،  InSeکرنش‌یافته، In2SSe، وIn2SeTe   به عنوان تک‌لایه‌های ژانوس درمقایسه با یکدیگر، که کاندیدای کارآمد درکانال ترانزیستور و ماده‌ترموالکتریک در ژنراتورهای ترموالکتریک هستد، مورد بررسی قرارداده و نتایج قابل تأمل به‌دست آوردیم. در این میان، نقش مواد ژانوس‌ در کاربردهای ترموالکتریکی و مواد کرنش‌یافته در کاربردهای ترانزیستوری بسیارمشخص و حائز اهمیت است. همچنین در بلک‌فسفرین، با دو دیدگاه متفاوت، بلک‌فسفرین به لحاظ‌حرارتی همسانگرد و هم‌چنین به لحاظ‌حرارتی ناهمسانگرد بر لزوم بررسی انتقال‌حرارت با دیدگاه ناهمسانگرد تأکید کردیم. این پژوهش می‌تواند در کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی در دستگاه‌های الکترونیکی، ترانزیستوری و سیستم‌های ترموالکتریک مؤثر باشد و گام مهمی در پیشبرد فناوری‌های آینده به‌شمار آید.