ناقشت كلية العلوم والتكنولوجيا في جامعة القدس رسالة الماجستير المقدمة من الطالبة حنين نصر تركمان، ضمن برنامج الطاقة المتجددة واستدامتها، بعنوان:
“دراسة خشونة السطح المعتمدة على الحجم وأثرها على دالة الشغل لجسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية باستخدام مجهر القوة الذرية”.
وتألفت لجنة المناقشة من د. حسين السمامرة مشرفًا ورئيسًا، أ.د. إسحق موسى مشرفًا ثانيًا، ود.حازم دوفش ممتحنًا داخليًا، وأ.د. جمال غبون ممتحنًا خارجيًا.
وتناولت الدراسة العلاقة بين حجم جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) النانوية وخشونة أسطحها ودالة الشغل الظاهرية لها، باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM) ومجهر القوة بمسبار كلفن (KPFM)، إذ أُجريت القياسات على 16 جسيمًا نانويًا منفردًا، تراوحت أحجامها بين 7.9 و50.1 نانومتر، بهدف تحليل خصائصها السطحية والكهربائية.
وأظهرت النتائج وجود علاقة خطية طردية بين حجم الجسيمات ومؤشرات خشونة السطح، في حين انخفضت دالة الشغل الظاهرية من 4.526 إلى 4.397 إلكترون فولت مع زيادة حجم الجسيم، بمعدل يقارب 3.4 ملي إلكترون فولت لكل نانومتر، كما كشفت النتائج عن ارتباط سلبي قوي بين دالة الشغل ومؤشرات الخشونة.
وأشارت الدراسة إلى أن الجسيمات الأصغر حجمًا والأكثر نعومة تمتلك دالة شغل ظاهرية أعلى، مع التأكيد أن هذا الارتباط لا يثبت علاقة سببية مستقلة بين الحجم أو الخشونة ودالة الشغل، نظرًا للترابط الشديد بين الحجم وخشونة السطح في الجسيمات المدروسة.
وأوصت الدراسة بإجراء أبحاث مستقبلية تشمل عددًا أكبر من الجسيمات النانوية، مع ضبط الحجم والخشونة بصورة مستقلة، بما يتيح فهمًا أدق لتأثير الخصائص السطحية في دالة الشغل، ويفتح المجال أمام مزيد من الدراسات المتعلقة بخصائص المواد النانوية وتطبيقاتها في مجالات الطاقة والتكنولوجيا.
