باشگاه روزنامه نگاران مسجدسليمان- پژوهشگران دانشگاه آزاد واحد مسجد سلیمان در پژوهشی اقدام به ساخت نانوحلقه‌های دوگانه‌ی اکسید روی به روشی نوین، ساده و ارزان کردند. به گزارش سايت خبري باشگاه روزنامه نگاران مسجدسليمان، یکی از مهم‌ترین قسمت‌های علم نانو، به‌دست آوردن نانو ساختارها با ریخت‌های (morphology) مختلف است. در واقع کنترل نحوه‌ی تشکیل نانو ساختارهایی با ریخت‌های خاص از چالش بر انگیزترین تحقیقات در دو دهه‌ی اخیر بوده است؛ زیرا ریخت یک نانوساختار به شدت بر خواص پایه‌ی آن تأثیر گذاشته و در نتیجه کاربردهای جدیدی برای آن به ارمغان می‌آورد.
نانو حلقه‌های ساخته شده پژوهشگران دانشگاه آزاد مسجدسلیمان به روشی ارزان و ساده رشد داده شده‌اند که برای به‌دست آوردن نانوساختارهای اکسید فلزی با کیفیت فیزیکی بالا در ابعاد بزرگ نیز قابل استفاده است. از نتایج این طرح می‌توان در ساخت حسگرهایی با حساسیت بالا و قابل کاربرد در صنایع الکترونیک نوری بهره گرفت.
به گفته‌ی دکتر رامین یوسفی، مجری این طرح، اکسید روی از آن دسته ساختارهایی است که می‌توان با تغییر شرایط رشد نانوساختارهای آن، ریخت‌های مختلفی از آن همانند، نانوذره، نانو سیم، نانو روبان، نانو دیسک و یا نانو دمبل به‌دست آورد. از بین تمامی ریخت‌های مختلف، به‌دست آوردن نانو حلقه‌های (nanorings) اکسید روی بسیار مورد علاقه‌ی محققان جهان بوده است. نانو حلقه‌های اکسید روی، بهترین گزینه برای ساخت حسگرهای نوری ماوراء بنفش و گازی هستند.
وی در ادامه افزود: «در این کار تحقیقی، نانو روبان‌های اکسید روی که با قلع آلاییده شده بودند، به نانو حلقه‌های اکسید روی تبدیل شدند. نو آوری این کار ، استفاده از کاتالیزور طلا بود که برای اولین بار منجر به ایجاد نانو حلقه‌های دوگانه‌ی (Dual nanorings) اکسید روی شده است.»
به گفته‌ی این محقق، برای این کار ابتدا باید شرایط رشد را در راکتور کوره افقی طوری تنظیم کرد که نانو روبان‌های اکسید روی رشد یابند. سپس با وارد کردن ناخالصی خاصی در فرآیند رشد نانو روبان‌ها، نقص‌های صفحه‌ای (Planar defects) را در راستای نانو روبان‌ها ایجاد کرد که بسیار کار مشکلی است.»
یوسفی نحوه‌ی ساخت این نانوحلقه‌ها را این گونه توضیح داد: « نانو حلقه‌های اکسید روی آلاییده شده با قلع به کمک کاتالیزر طلا و در یک راکتور انتقال بخارات گرمایی بر روی زیر لایه‌های سیلیکونی به روش بخار-مایع-جامد (VLS) رشد داده شدند. برای این منظور ابتدا توسط یک دستگاه لایه نشانی، لایه‌ای 10 نانو متری از طلا به عنوان کاتالیزور بر روی زیر لایه‌های سیلیکونی لایه نشانی شد. سپس نانو روبان‌ها و نانو حلقه‌های اکسید روی در یک کوره افقی بر روی این زیر لایه‌ها رشد داده شدند. این نانو ساختارها توسط میکروسکوپ‌های FESEM، TEMو HRTEM مورد مطالعه قرار گرفتند. سپس خواص نوری نانو ساختارهای به‌دست آمده مورد مطالعه قرار گرفت.»
به گفته وی در این تحقیقات مشاهده شده که کاتالیزور طلا قادر به شکافت نانو روبان‌های نقص دار در انتهای هر نانو روبان می‌شود که در نتیجه‌ی آن در انتهای نانو روبان، نانو حلقه‌های دو گانه ایجاد شده‌اند. همچنین مشخص شده که قلع به عنوان یک آلاینده‌ی کاتیونی به شدت خواص نوری نانو حلقه‌های اکسید روی را متأثر کرده است. به طوریکه، طبق نتایج بررسی‌ها توسط آزمون‌های XPS و PL مشاهده شده که قلع قادر است به عنوان یک آلاینده، حساسیت نوری نانو ساختارهای اکسید روی را علاوه بر ناحیه‌ی ماوراء بنفش، در ناحیه‌ی نور مرئی نیز افزایش دهد. در نتیجه چنین ساختاری علاوه بر کاربرد حسگر در ناحیه‌ی ماوراءبنفش، امکان استفاده در سلول‌های خورشیدی را نیز دارد.
این کار حاصل تلاش‌های دکتر رامین یوسفی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد واحد مسجد سلیمان- است و نتایج آن در مجله‌ی Crystengcomm (جلد 17، شماره 13، سال 2015، صفحات 2698 تا 2704) منتشر شده است.
