بررسی تغییرات خواص الکترونی و مغناطیسی نانولوله سیلیکون کاربید در اثر جذب گازاکسیژن

در این مقاله قابلیت نانولوله سیلیکون کاربید(4و4) در جذب و آشکارسازی مولکول اکسیژن با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این محاسبات نشان می دهند که فرآیند جذب مولکول گاز روی نانولوله گرماده و از نوع کوالانسی با انرژی جذب mev 1091 است. محاسبات ساختار نواری نیز نشان می دهند که در اثر حضور مولکول گاز روی نانو لوله، گاف انرژی ماده حسگر به شدت کاهش و در نتیجه رسانندگی آن افزایش قابل توجهی می یابد. بنابراین، امکان استفاده از نانولوله سیلیکون کاربید به عنوان حسگر گرمایی و مقاومتی گاز اکسیژن وجود دارد علاوه بر این در اثر جذب اکسیژن به دلیل تفاوت میان نوع نیمرسانایی در کانالهای اسپین بلا و پایین، ویژگی به نام دوقطبی مغناطیسی دیده شده که کاربرد این آن را در حسگرهای مغناطیسی و فناوری جدید اسپینترونیک تایید می کند

investigating the changes in the electronic and magnetic properties of silicon carbide nanotubes due to the adsorption of oxygen gas

in this article, the capability of silicon carbide nanotubes (4.4) in adsorbing and detecting oxygen molecules has been studied using density functional theory. the results of these calculations show that the gas molecule adsorption process on the nanotube is exothermic and covalent with an absorption energy of 1091 mev. the band structure calculations also show that due to the presence of gas molecules on the nanotube, the energy gap of the sensor material is greatly reduced and as a result its conductivity increases significantly. therefore, it is possible to use silicon carbide nanotubes as thermal and resistance sensors of oxygen gas. in addition, as a result of oxygen adsorption due to the difference between the type of semiconductor in the top and bottom channels, a feature called magnetic dipole has been observed, which confirms its application in magnetic sensors and spintronic technology.