پژوهشگران ايراني با روش‌هاي نانومحاسباتي، چگونگي تغيير و بهبود خواص فيزيکي سخت‌افزارهاي رايانه‌يي را با تغيير ضخامت نانولايه‌ها نشان دادند.

به گزارش سرويس فن‌اوري ايسنا، دکتر سعيد جلالي اسدآبادي، عضو هيات علمي گروه فيزيک دانشگاه اصفهان گفت: در مطالعات نظري قبلي اثر زيرلايه سيليکون بر خواص فيزيكي سخت‌افزارهاي رايانه‌يي، ناديده انگاشته شده بود، در حالي که در اين پژوهش اثر اين زيرلايه مهم ارزيابي شده ‌است. همچنين اثرات اندازه کوانتمي در لايه‌هاي نازک سرب روي زيرلايه سيليکون با استفاده از نظريه تابعي چگالي مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده که چگونه تغيير ضخامت لايه‌ها در ابعاد نانو مي‌تواند بر خواص فيزيکي دستگاه اثر بگذارد.

وي در بيان چگونگي انجام اين پژوهش گفت: در اين پژوهش، تمام محاسبات در چارچوب نظريه تابعي چگالي با استفاده از روش امواج تخت بهبود يافته خطي به‌علاوه اوربيتال‌هاي موضعي انجام شده است. ابتدا زيرلايه سليکون با استفاده از روش ابر سلول شبيه‌سازي و سپس لايه‌هاي نازک سرب روي آن نشانده شده‌است. نيروهاي موجود بين اتم‌ها با دقت قابل قبولي به سمت صفر واهلش داده شده و پس از شبيه‌سازي کامل لايه‌هاي نازک و زيرلايه، محاسبات کميت‌هاي مختلف فيزيکي يک بار با وجود زيرلايه سليکون و بار ديگر بدون در نظر گرفتن زيرلايه سليکون انجام و بدين ترتيب اثر زيرلايه بر تاثيرات کوانتمي اندازه آشکارسازي شده‌ است.

نتايج نشان مي‌دهد که اثر برهمکنش نسبيتي اسپين- مدار علي‌رغم بزرگ بودن عدد اتمي سرب برخلاف انتظار، در توافق با نتايج تجربي اثر راشبا براي لايه نازك (Pb/Si(111 قابل چشم‌پوشي است. همچنين اثر زيرلايه روي لايه‌هاي نازک، هنگامي قابل صرف‌نظر کردن است که قدرت پيوند اتم‌هاي زيرلايه با اولين لايه نازک در سطح مشترک قابل مقايسه با قدرت پيوند لايه‌هاي نازک بالاتر با يکديگر باشد. از سوي ديگر نتايج حاكي از آن است که اثر زيرلايه سليکون در بررسي برخي از کميت‌هاي فيزيکي حايز اهميت است و قابل چشم پوشي نيست.

اين پژوهش به عنوان بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد مرتضي رفيعي انجام شده و جزئيات آن در مجله Computational Materials Science (جلد47، صفحات 584-592، سال 2009) منتشر شده ‌است.