نظمت لجنة الندوات العلمية بقسم الفيزياء في مدينة الملك عبدالله للطالبات الندوة العلمية الاولى لهذا العام الدراسي 1439/1440هـ ، حيث كانت الندوة بعنوان:

عنوان الندوة:    

النقل الكمي والتحليل الطيفي الضوئي لرقائق معدن -ميلانين ذات بنية نانونية

Quantum transport and optical spectroscopy analysis of ultrathin nanostructured metal–melanin films

قدمت الندوة مشكورة الدكتورة نوال مدخلي. كان ذلك يوم الاربعاء 1 صفر 1440هـ الموافق 10 اكتوبر  2018م. وذلك من الساعة 12:15 مساءاً ولمدة ساعة. هذا وقد تلى الندوة مداخلات وأسئلة من الحضور.

بدأت مقدمة الندوة اعطاء فكرة عن مونمرات الميلانين الطبيعي و الصناعي. ثم تطرقت مقدمة الندوة الى كيف تم دراسة سلوك مونمرات الميلانين الطبيعي و الصناعي بتطعيمه  بمعادن من المجموعة الثالثة.  كما  ان الميلانين يمكن ان يستخدم في التطبيقات الالكترونية خاصة في تطبيق الترانزستورات. ولقد دار النقاش حول عدة نقاط شارك فيها عدد من أعضاء هيئة التدريس و الطالبات بكلية العلوم،  ولقد شمل النقاش الخصائص الفيزيائية مونمرات الميلانين.

تأتي هذه الندوة ضمن سلسلة ندوات نصف شهرية تنظمها لجنة الندوات بقسم الفيزياء ويقدمها أعضاء هيئة التدريس بالقسم وباحثون من جهات بحثية أخرى، ويُشرف على سلسلة الندوات هذه منسقة القسم أ. مرفت الزميع ، وينسقها ويديرها بقسم الطالبات لجنة الندوات العلمية (أ. احلام الحويطي, أ. اسماء الشريم، أ. سارة العنزي). وإن اللجنة  تشكر سعادة منسقة القسم  أ. مرفت الزميع  لتعاونها في تصاميمها المتميزة للبنرات الخاصة بالندوات العلمية بقسم الفيزياء، وتشيد بجهودها في هذا الشأن. تهدف هذه الندوات إلى تحفيز مناخ البحث العلمي بالقسم وإطلاع منسوبيه على آخر ما توصلت إليه العلوم الفيزيائية في شتى المجالات.

جدير بالذكر أن الحضور لهذه الندوات متاح لجميع منسوبي الجامعة من أعضاء هيئة تدريس وموظفات وطالبات.

للمزيد من المعلومات حول الندوة المقدمة يمكنكم الاطلاع على ملخص الندوة أدناه:

مع تحيات اللجنة العلمية بقسم الفيزياء.

ملخص :   تناولت هذه الدراسة: الأساليب التجريبية والنظرية الكمية وفق نظرية الكثافة الكمية ‏‏(‏density functional theory‏ في دراسة سلوك مونمرات الميلانين الطبيعي والصناعي قبل ‏وبعد تطعيمه بالمعادن الانتقالية ‏‎3d‎، مثل دراسة الخصائص الكهربائية والكهروضوئية ‏والكهروكيميائية. ففي القياسات الكهروكيميائية: تم استخدام نمطين مختلفين هما نمط تقنيات الفولتميتر ‏الحلقية وتقنيات قياس الكرونومتر.‏‎ ‎‏ واظهرت الدراسة: إن الشحنة الكهربائية تظهر سلوكيات أومية ‏وغير أومية ومقامة سالبة في أقطاب كهربائية مماثلة. وتبين أن تغير الرقم الهيدروجيني يزيد من تغير ‏سلوك الميلانين الكهربائي وأظهرت النتائج: ظهور خصائص نموذج الصمام الثنائي بشكل واضح مع ‏الفولتية في ظاهرة انهيار شوتكي ‏‎.‎‏ كما اظهرت النتائج انه تم الحصول على سلوك هجين من ‏الميلانين بدرجات مختلفة من الحموضة، مما يجعل الميلانين أحد المواد المرشحة في التطبيقات ‏الإلكترونية خاصة في تطبيق الترانزستورات ‏Zener‏. وفي الجزء الثالث من البحث تم ترسيب ‏الأغشية الرقيقة الميلانينية القائمة بذاتها بنجاح بالكهرباء من محلول مونمرات الميلانين بواسطة ‏نمطين: تقنيات الفولتميتر الحلقية وتقنيات قياس الكرونومتر. وبشكل عام ، تم تأكيد السلوك ‏الالكتروني لنبائط الميلانين المختلف ، والتي لم تدرس سابقا في مختلف الأبحاث التي ركزت على ‏الميلانين الصناعي.‏ في الجزء الكمي من الدراسة النظرية: بإستخدام الكودين (‏VASB,Wien2k‎‏) تم دراسة ‏الخصائص الإلكترونية والمغناطيسية والبصرية لمونومرين اثنين: الميلانين ‏DHI‏ وDHICA‏. ‏استناداً إلى طريقة ‏FP-LAPW‏ ، قمنا بدراسة تأثير الفلزات الانتقالية (‏TMs = V ‎، ‏Cr ‎، ‏Mn ‎، ‏Fe ‎، ‏Co ‎، ‏Ni ‎، ‏Cu‏ و ‏Zn‏) على الخواص الإلكترونية والبصرية لمونمر الميلانين الأكثر استقرارًا ‏بين تكوينات ‏DHI‏ و ‏DHICA‏: يعمل تفاعل الفلزات الانتقالية مع ‏DHI eumelanin‏ على تغيير ‏عدد حالات الدوران الخاصة بالمستويات الالكترونية  ، كما أن إجمالي كثافة المستويات الالكترونية ‏المغزلي لها سلوك متناظر لـحالات : ‏Ni-DHI‏ و ‏Cu-DHI‏ وأنظمة ‏Zn-DHI‏ ، على التوالي ، ‏تشير إلى الحالات المغزلية غير المستقطبة.

Abstract  ‎

‎     This research detailed experimental and theoretical study under density ‎functional theory (DFT theory) of melanin monomers before and after doped ‎with 3d transition metals, such as electrical, optical, and electrochemical ‎properties. Melanin solution was studies by electrochemical modes: ‎chronopotentiometry and cyclic voltammetry. However, the electrical charge ‎shows ohmic, non-ohmic and negative behaviors. It was found that pH change ‎increases the electrical behavior change of melanin and results show: the ‎characteristics of the diode model is clearly with Schottky diode breakdown ‎voltages Hybrid behavior of melanin at various degrees of acidity are obtained, ‎melanin makes one candidate in electronic applications especially in the Zener ‎transistors application. Free standing natural melanin thin films were ‎successfully deposited electrochemically from melanin solution by two modes: ‎cyclic voltammetry and chronopotentiometry techniques.

      In general, un-ohmic behavior has been confirmed by the Childs law and he ‎slow decay of the electrical current are all convincing evidence of the protonic ‎nature of natural melanin conductivity, which has not been previously studied ‎in the various literature that focused on synthetic melanin. Moreover, the ‎electrical and thermal stability behavior of melanin were determined to be ‎enhanced after it was experimentally doped with metals such as zinc, iron and ‎copper. The experimental results analysis has reported the latest advances in ‎melanin applications for organic electronics. In the theoretical part of the ‎study, we reported a systematic investigation on the electronic, magnetic and ‎optical properties of two monomers od melanin: DHI and DHICA ‎‎. Furthermore, in the most stable structures of the DHI units there is a bonding ‎between the O-N states of the next one. Based on FP-LAPW method, we ‎explored the effect of transition metals (TMs: (TMs=V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu ‎and Zn) on the electronic and optical properties of the most stable monomer of ‎melanin among DHI and DHICA configurations. The interaction of TM with ‎DHI eumelanin drives the variation of the number of spin states of the DOS. ‎The total DOS of the spin-up and spin-down channels have a symmetrical ‎behavior for Ni-DHI, Cu-DHI, and Zn-DHI systems, respectively, indicating ‎their non-polarized spin states. The computed DOS of V-DHI, Fe-DHI, and Cr-‎DHI systems illustrate a half-metallic behavior. Interestingly, the spin-‎polarized systems occur in the case of the interaction of 3d-transition metals, ‎such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, with eumelanin. The effects of some transition ‎metals enhanced the reflection process in DHI eumelanin. can be said: these ‎results can serve for the future experimental realization for the biologically ‎derived material that could be useful for high-density charge storage devices.‎

السيرة الذاتية لمقدم الندوة: استاذ مساعد بقسم الفيزياء في جامعة الامام محمد بن سعود ، حصلت مؤخراً على الدكتوراه ٢٠١٨ من جامعة الملك سعود ولها عدد من الاوراق العلميه المنشوره وبراءات الاختراع المسجله ولها تعاون بحثي مع مجموعات بحثيه مختلفة في المملكه وشاركت في عدد من المؤتمرات داخل وخارج المملكة.

 للإطلاع على الندوات العلمية المقدمة بقسم الفيزياء للأعوام المنصرمة:

الندوات العلمية بقسم الفيزياء في العام الدراسي 1438/1439هـ: الرابط

الندوات العلمية بقسم الفيزياء في العام الدراسي 1437/1438هـ: الرابط

الندوات العلمية بقسم الفيزياء في العام الدراسي 1436/1437هـ: الرابط