گروه دوم : جایزه برای موسسات تجاری

گروه سوم : جایزه برای موسسات بهداشتی و درمانی
مدل سر آمدی مالکوم بالدریج از یازده مفهوم و اصل اساسی تشکیل شده است که عبارتند از :
رهبری مبتنی بر عینیت
ارزش دادن به کارکنان و شرکای تجاری
تعالی مبتنی بر مشتری
مدیریت نوآوری
مدیریت بر مبنای واقعیت
یادگیری فردی و سازمانی
تمرکز بر آینده
چابکی
مسئولیت اجتماعی
تمرکز بر نتایج و خلق ارزش
نگرش سیستمی
مدل مالکوم بالدریج هفت معیار دارد که از اصول یازده گانه بالا بدست آمده است. در این مدل هر معیار برای ارزیابی سازمانها به تعدادی زیر معیار فرعی تقسیم شده است. این معیارها عبارتند از :
رهبری
برنامه ریزی استراتژیک
تمرکز بر مشتری و بازار
اندازه گیری، تجزیه و تحلیل و مدیریت دانش
تمرکز و توسعه منابع انسانی
مدیریت فرآیندها
نتایج کسب و کار
معیارهای مدل مالکوم بالدریج با رویکرد سیستمی در شکل زیر نشان داده شده است.
(۷)نتایج کسب و کار
(۴) اندازه گیری، تجزیه و تحلیل و مدیریت دانش
(۱)رهبری
(۶)مدیریت فرآیندها
(۵) تمرکز بر توسعه منابع انسانی
(۳) تمرکز بر مشتری و بازار
(۲) برنامه ریزی استراتژیک
چهره سازمان
محیط، ارتباط، چالشها
شکل ۲-۶ مدل مالکوم بالدریج با رویکرد سیستمی
(اصغری زاده، نصراللهی، ۱۳۸۶ ).
۲-۱۰ مدل بنیاد اروپایی مدیریت کیفیت
بنیاد اروپایی مدیریت کیفیت یک سازمان غیر انتفاعی می باشد که توسط ۱۴ شرکت معتبر اروپایی و با حمایت اتحادیه اروپا در سال ۱۹۸۸ میلادی تاسیس گردید. این سازمان ماموریت دارد یک نیروی راه برنده برای سر آمدی عملکرد و چشم انداز آن، درخشش سازمانهای اروپایی در جهان ایجاد نماید.
بر همین اساس مدل سر آمدی EFQM به عنوان چارچوبی اولیه برای ارزیابی و بهبود سازمانها معرفی شد. این مدل نشان دهنده مزیت های پایداری است که یک سازمان سر آمد باید به آنها دست پیدا کند. این مدل در سال ۱۹۹۱ میلادی معرفی شده و تا کنون بارها ویرایش شده است، اما آخرین تغییرات در سال ۲۰۰۳ میلادی روی این مدل اعمال شد.
مدل EFQM مبتنی بر ۸ مفهوم اساسی می باشد که این مفاهیم بر گرفته از اعتقاد ها و باورهای محوری شرکتها و سازمانهای سر آمد قرن بیستم می باشد. ارزشها و مفاهیم بنیادین بدون توجه به اندازه سازمانها و نوع فعالیت آنها برای کلیه آنها قابل استفاده می باشد و مدل سر آمدی سازمانی را پشتیبانی می کنند. در اینصورت شرط اساسی سر آمدی، اعتقاد و عمل به این مفاهیم در کل سازمان و به ویژه در بین مدیران ارشد می باشد(اصغری زاده، نصراللهی، ۱۳۸۶). این مفاهیم به دو دسته توانمند سازها و نتایج تقسیم می شوند.
پنج معیار این مدل مربوط به توانمند سازها بوده و بیان کننده اجزای تشکیل دهنده سازمان و چگونگی تعامل بین آنهاست. چهار معیار بعدی نتایج حاصل از عملکرد سازمان را تشکیل داده و نتایج مطلوب حاصل از اجرای توانمند سازها را معرفی می کنند. به عبارت دیگر، توانمند سازها در یک سازمان به کار گرفته می شوند تا نتایج بر اثر اجرای توانمند سازها بدست آمده و مجدداً با گرفتن بازخورد از نتایج، بهبود یابند (ظرافت انگیز لنگرودی، ساعتی، معماریانی، ۱۳۸۷).
توانمند سازها عبارتند از :
رهبری : رهبران سر آمد، ماموریت و دورنما را تدوین و شرایط دستیابی به آنها را تسهیل می نمایند. آنها ارزشهای سازمانی و سیستمهای مورد نیاز برای موفقیت پایدار را ایجاد می کنند و از طریق اعمال و رفتار خویش به اجرا در می آورند.
خط مشی و استراتژی : سازمانهای سرآمد ماموریت و دور نمای خود را از طریق در پیش گرفتن یک استراتژی متمرکز بر ذینفعان با در نظر گرفتن بازار و بخشی که در آن فعالیت می کنند، اجرا می نمایند. خط مشی ها، برنامه ها، اهداف و فرآیندها برای تحقق استراتژی ها توسعه یافته و اجرا می گردند.
منابع انسانی : سازمانهای سر آمد همه ی توان بالقوه منابع انسانی خود را در سطوح فردی، گروهی و سازمانی مدیریت کرده، بهبود داده و از آن بهره می برند. آنها عدالت و برابری را ترویج داده و منابع انسانی خود را در امور مشارکت داده و توانمند می نمایند. این سازمانها منابع انسانی خود را به گونه ای حمایت کرده، با آنها ارتباط برقرار کرده و آنها را تشویق می کنند که منجر به ترغیب کارکنان و ایجاد تعهد در آنها شده تا از مهارتها و دانش خود به نفع سازمان استفاده نمایند.
مشارکت ها و منابع : سازمانهای سر آمد مشارکت های برون سازمانی، تامین کنند گان و منابع داخلی خود را به منظور پشتیبانی از خط مشی و استراتژی و اجرای اثر بخش فرآیندها برنامه ریزی و مدیریت می نمایند. هنگام برنامه ریزی و مدیریت بر مشارکتها و منابع، میان نیاز های فعلی و آتی سازمان، جامعه و محیط توازن برقرار می نمایند.
فرآیندها : سازمانهای سر آمد فرآیندهای خود را به منظور کسب رضایت مشتریان و ایجاد ارزش فزاینده برای آنها و سایر ذینفعان، طراحی و مدیریت کرده و بهبود می بخشند.
نتایج عبارتند از :
نتایج مشتری : سازمانهای سر آمد به طور فراگیر نتایج برجسته ی مرتبط با مشتریان را اندازه گیری کرده و به آنها دست می یابند.
نتایج کارکنان : سازمانهای سرآمد به طور فراگیر نتایج برجسته ی مرتبط با منابع انسانی را اندازه گیری کرده و به آنها دست می یابند.
نتایج جامعه : سازمانهای سر آمد به طور فراگیر نتایج برجسته مرتبط با جامعه را اندازه گیری کرده و به آنها دست می یابند.
نتایج کلیدی
عملکرد : سازمانهای سر آمد به طور فراگیر نتایج برجسته مرتبط با عناصر اصلی خط مشی و استراتژی را اندازه گیری کرده و به آنها دست می یابند (حری، اکبری، قرقره چی، نوری الموتی، ۱۳۸۸).
ساختار مدل در این معیارها به گونه ای می باشد که هر کدام از این معیارها به زیر معیارهای متفاوت و هر کدام از این زیر معیارها دارای نکات راهنمای مخصوص بوده که سازمانها را در اجرای مدل یاری می رسانند. حداکثر امتیاز موجود در مدل، که سازمانی می تواند آن را کسب نماید ۱۰۰۰ بوده، ۵۰۰ امتیاز مربوط به معیار توانمند سازها و ۵۰۰ امتیاز مربوط به نتایج می باشد (اصغری زاده، نصراللهی، ۱۳۸۶).
۲-۱۱ فن کیفیت خدمات
یکی از فنون نسبتاً جدیدی که نقش مؤثری را در ارتقای کیفیت خدمات ایفا می نماید، فن کیفیت خدمات است. در این فن، ابتدا شکاف های کیفیتی سازمان تعیین می شود، سپس با سنجش و بررسی آنها، تلاش در جهت کاهش این شکاف ها صورت می پذیرد.

-تو از کدوم سرزمینی،تو از کدوم هوایی که از قبیله من،یه آسمون جدایی
-اهل هر جا که باشی حاصل شکفتنی توی بغض و بدرقه ناجی قلب منی
-پاکی آبی و ابر،نه خدایا شبنمی قد آغوش منی نه زیادی نه کمی
-منو با خودت ببر من به رفتن قانعم خواستنی هر چه که هست تو بخوای من حاضرم
-من با خودت ببر ای تو تکیه گاه من پیش عشق و تن تو، با تو همسفر شدم
-تا نکرده گناه در این جهان پست بگو آنکس که گناه نکرد چون زیست بگو
-من بد کنم،بعد تو مکافات کنی پس فرق بین من و تو چیست بگو
-کوه میذارم رو دوشم رخت جنگ و می پوشم
موجو از دریا می گیرم شیره سنگو می دوشم
میارم ماهو تو خونه می گیرم با دو نشونه
همه ی خاک زمین و می شمارم دونه دونه
اگه چشمات بگن آره،هیچ کدوم کاری نداره
دنیا رو کولم می گیرم روزی صد دفعه می میرم
می کنم ستاره ها رو جلوی چشات می گیرم
چشات حرمت زمینه یه قشنگ نازنینه
تــــــو اگه می خوایهیچ کسی تو را نبینه
اگه چشمات بگن آره هیچ کدوم کاری نداره
چشم ماه رو در می یارم، یه نبردبون می یارم
عکس چشمتو می گیرم، جای چشم اون می ذارم
-آفتابو ورش می دارم واسه چشمات در می ذارم
از چشام آینه می سازم با خودم برات می یارم
اگه چشمات بگن آره هیچ کدوم کاری نداره
-ما زنده به آبیم که آرام نگیریم موجیم که آسودگی ما ادب ماست
-از نخل برهنه سایه داری مطلب از مردم این زمانه یاری مطلب
-رخ زیبای تو را خال زدم بر بدنم تا بماند یادگاری بدنت در کفنم
-دوستان را یاد کردن عار نیست قیمت کاغذ صد دینار نیست
-دوستان را یاد کن تا زنده ای بعد از مردن دوستی در کار نیست
*آفتاب هم در بلندی سیل دنیل می کند*
-با تو در صحرای گرم برهوت روز و شب تشنه توی کویر لوت
-آفتاب داغ تحمل می کنم اینجا را پر از گل و سنبل می کنم
-آخه بی تو واسه من دنیا یه زندونه اگه دور از تو باشم دل من پریشونه
-به خدا بی تو دلم پر از غمه همه دنیا برام جهمنه
-اگه راه پیدا کنم به کهکشون اگه شهرتم بشه وِرد زبون
-بپرستنم همه مثل یه بت سوی من سجده کنن پیر و جوون
-به خدا بی تو دلم پر از غمه همه دنیا برام جهمنه
-اگه هفت آسمون زیر پای من باشه
باغ زیبای بهشت اگه جای من باشه
-اگه هر چی حوریه دور من باشن
یا که خوشکلا همه با من همسخن باشن
-من تموم قصه هام، قصه توست
اگر غمگینه اون از غصه توست
-یه دفعه مثل یه آهو توی صحرا رمیدی بس که چشم تو قشنگ بود گله گرگ و ندیدی
-دل نبود توی دلم ترا گرگان بینن اونا با دندون تیز به کمینت نشینن
-الهی من فدای تو چکار کنم برای تو

-اگه تو این بیابونا خاری بره به پای تو
-یه دفعه مثل پرنده قفس عشق و شکستی پر زدی تو آسمونا رفتی اون دورا نشستی
-دل نبود توی دلم گم نشی تو کوچه باغا غروبا که تاریکه نریزن سرت کلاغا

رگرسیون خطی

نتایج حاکی از آن است که اگرچه به‌کارگیری استراتژی تمایز و رهبری هزینه‌ها منجر به ایجاد عملکرد موفق مالی می‌گردد، اما تنها با به‌کارگیری استراتژی تمایز می‌تواند این عملکرد موفق مالی را در سال‌های آتی حفظ نمود

۱۳۹۳

میرزا محمدی و همکاران

E(R_i )_APT = λ_۰ +λ_۱ b _i ۱+……+λ_kb_ik
که در آن:
E(R_i)_APT:نرخ بازده مورد انتظار اوراق بهادارi ام(هزینه سهمی در مدل APT)
_iλ:صرف ریسک
b_ij:حساسیت اوراق بهادار i ام نسبت به عامل j ام.

مدل رگرسیونی فاما و فرنچ

بررسی‌ آن‌ ها به‌عنوان نوعی از عرضه اولیه چرایی این پژوهش می‌باشد. مدل رگرسیونی فاما و فرنچ نشان می‌دهد که عرض از مبدأ مدل تفاوت معناداری با صفر ندارد؛ بدین ترتیب می‌توان نتیجه گرفت بازده عرضه‌های اولیه معادل بازده شاخص بازار می‌باشد و تفاوت معناداری را نشان نمی‌دهد.

تاریخ

محقق

متغیرها و نحوه اندازه ­گیری

مدل

نتایج

۱۳۹۳

مهر آرا و همکاران

ریسک سیستمکاتیک:

بازده سهام:
E(R_i )_APT = λ_۰ +λ_۱ b _i ۱+……+λ_kb_ik
که در آن:
E(R_i)_APT:نرخ بازده مورد انتظار اوراق بهادارi ام(هزینه سهمی در مدل APT)
_iλ:صرف ریسک
b_ij:حساسیت اوراق بهادار i ام نسبت به عامل j ام.

رگرسیون خطی و غیر خطی

یافته‌ها نشان می‌دهد که رابطه غیرخطی (درجه دوم) بهتر از رابطه خطی قادر است ارتباط بین ریسک سیستماتیک و بازده سهام را تبیین کند. این بدان معناست که فرض خطی بودن ارتباط بین ریسک سیستماتیک و بازده سهام در بورس اوراق بهادار تهران رد می‌شود و هیچ ارتباط خطی بین ریسک سیستماتیک و بازده سهام در نمونه انتخابی وجود ندارد.

۱۳۹۳

نیکبخت و همکاران

ریسک سیستمکاتیک:

ساختار مالکیت:
اندازه هیئت مدیره:تعداد اعضای هیئت مدیره در هریک از سنوات پژوهش.
درصد اعضای غیرموظف هیئت مدیره(استقلال هیئت مدیره):نسبت اعضاء غیر موظف به کل اعضاء هیات مدیره.
۳)مالکیت نهادی: درصد سهام نگهداری شده توسط شرکت‌های دولتی وعمومی ازکل سهام سرمایه

رگرسیون حداقل مربعات معمولی

یافته‎های پژوهش نشان می‎دهد که بین درصد سهامداران نهادی که یکی از عناصر و سازوکارهای راهبری شرکتی شمرده می‎شود و ریسک سیستماتیک، ارتباط معناداری وجود دارد. رابطه بین درصد اعضای غیرموظف هیئت‎مدیره و ریسک سیستماتیک در سطح کلی، معکوس و در سایر طبقات شرکت‎ها معنادار نیست.

۱۳۹۳

موسوی شیری و همکاران

عملکرد شرکت با معیارهای ROA،ROEسنجیده می‌شود.

رگرسیون و خوشه‌بندی

نتایج پژوهش نشان می‌دهد که به‌کارگیری استراتژی جویا و تکنیک‌های هزینه‌یابی (یک دسته از تکنیک‌های حسابداری مدیریت استراتژیک، عملکرد را بهبود می‌بخشد. همچنین نتایج آشکار ساخت که انطباق حسابداری مدیریت استراتژیک و استراتژی، موجب بهبود عملکرد می‌گردد.

شکل ۴-۱۰٫ نمودار مربوط به آزمون آنوای معیار فرایندهای داخلی ۷۵
شکل ۴-۱۱٫ نمودار مربوط به آزمون آنوای معیار رشد و یادگیری ۷۶
فصل اول
کلیات تحقیق

مقدمه
در دنیای امروزی، واحدهای کسب و کار در محیطی فعالیت می کنند، که بر اثر پیشرفت های تکنولوژیکی، نوسانات اقتصادی، تغییرات نیروی کار و انتظارات مشتریان مدام در حال تغییر و تحول است. کاملا واضح است، که تنها استفاده از معیارها و ارزیابی های مالی نمی تواند، یک سازمان را به طور صحیح، بازبینی کند و آنرا به جلو سوق دهد. برای اینکه کلیه سازمانها بتوانند در این شرایط، فعالیت هایشان را با موفقیت هدایت کنند، باید خود را به تکنیک ها و افزارهای کارآمد و قوی مجهز سازند(Adams,1997:p.2). کپلن و نورتون در سال ۱۹۹۲استفاده از ارزیابی متوازن را به عنوان ابزاری جهت ارزیابی عملکرد و مدیریت استراتژیک در اینگونه سازمانها پیشنهاد کردند. بر اساس نظریه کپلن و نورتون، ارزیابی متوازن چارچوبی را جهت سازمان دادن به اهداف استراتژیک سازمانی ارائه می کند، که شامل چهار معیار اساسی: مالی، رضایت مشتری، فرآیندهای داخلی و رشد و یادگیری است(Kaplan and Norton,2001:p.90).امروزه سازمان ها با چندین موضوع اساسی در رابطه با کسب و کار مواجه هستند. چهار موضوع فراگیر که بدون شک واحدهای کسب و کار را متاثر می سازد عبارتند از(Niven,2005:p.2):

اتکا بر معیارهای مالی سنتی
افزایش دارایی های نامشهود
خطر از دست دادن شهرت
اجرای استراتژی
ارزیابی متوازن این موضوعات را برای سازمان ها حل کرده است.
۱-۲- بیان مساله
تعیین دیدگاه های سازمان به گونه ای دقیق، رسیدن به اهداف مورد قبول افراد سازمان، شناسایی رقبا، مشتریان و عرضه کنندگان و استفاده از تکنولوژی، عملی بسیار دشوار، وقت گیر و پرهزینه است. بنابراین این مزایا و معایب ارزیابی متوازن باید در چارچوب واکاری هزینه و فایده مورد بررسی قرار گیرد(نمازی، ۱۳۸۲ : ۱۶۱).ارزیابی متوازن شرکت ها را قادر می سازد، نتایج مالی را همزمان با پایش پیشرفت در محدوده امکانات و کسب دارایی های نامشهود، که برای رشد بیشتر موردنیاز است، دنبال نمایند(راشدی، ۱۳۸۴ : ۲۲).همچنین ارزیابی متوازن اولا کمک می کند، تا از ارتباطات علت و معلولی در مفروضاتی که بر اساس آنها استراتژی بنا شده است، اطمینان حاصل شود. دوم اینکه توانایی نیل به اهداف، تائید یا رد شود و سوم اینکه همه توان و نیروی سازمان در راستای تحقق استراتژی سازمان همسو گردد(بختیاری، ۱۳۸۳ : ۴).موضوعات اساسی که مطرح شد نه تنها در واحدهای انتفاعی بلکه در بخش های دولتی و غیرانتفاعی نیز نمایان گردیده است، از همین رو امروزه پیاده سازی ارزیابی متوازن در بخش غیرانتفاعی طرفداران زیادی پیدا کرده است(Chan and Ho,2000:p.147). با توجه به این که ارزیابی متوازن در سنجش عملکرد شرکتها اهمیت بسزائی دارد، این تحقیق به دنبال پاسخگوئی به سوالات زیر است:
-آیا امکان اجرای تکنیک “ارزیابی متوازن"به منظور ارزیابی عملکرد در گروه شرکتهای سیمان فارس و خوزستان وجود دارد؟
-آیا امکان شاخص سازی در منظر مالی ارزیابی متوازن وجود دارد؟
-آیا امکان شاخص سازی در منظر مشتری ارزیابی متوازن وجود دارد؟
-آیا امکان شاخص سازی در منظر فرایندهای درون سازمانی (داخلی) ارزیابی متوازن وجود دارد؟
-آیا امکان شاخص سازی در منظر یادگیری و رشد ارزیابی متوازن وجود دارد؟
-کدامیک از منظرهای ارزیابی متوازن بیشترین کاربرد را دارد؟
۱-۳-اهداف تحقیق
موضوع ارزیابی عملکرد از موضوعاتی است، که تاکنون تحقیقات و مباحث زیادی پیرامون آن صورت پذیرفته است و می تواند ضامن اجرای اهداف سازمان، توسعه و پیشرفت آن باشد. با توجه به ناکارآمد بودن معیارهای مالی در ارزیابی عملکرد و مشکل ارزیابی قابل اتکای دارایی های نامشهود جهت انعکاس در صورت های مالی، ارزیابی متوازن به عنوان یکی از تکنیک های نوین حسابداری مدیریت برای حل این مشکلات، معرفی شده است(الهیاری، ۱۳۸۶ : ۵).
۱-۴- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
یکی از منافع ارزیابی متوازن، پیوند اهداف کوتاه مدت به بلندمدت و مالی به غیرمالی است(کمالی شهری، ۱۳۸۴ : ۶) و از آنجایی که کشور ایران از جمله کشورهای در حال توسعه ای است، که تلاش های زیادی را برای مطرح شدن در عرصه های جهانی انجام می دهد، می بایست تکنیک هایی را در سیستم مدیریتی برگزید، که کشور را در دست یافتن به این اهداف بلندمدت، یاری رساند.با توجه به اینکه رشد صنعت سیمان نیز جزئی از اهداف بلندمدت در توسعه پایدار می باشد و داشتن جامعه ای پویا در گرو داشتن صنایع موفق است، تحقیقی پیرامون بررسی امکان سنجی اجرای ارزیابی متوازن در گروه شرکتهای سیمان فارس و خوزستان انجام شد.
ارزیابی متوازن می تواند در شناسایی و ایجاد استراتژی مناسب و افزایش اتفاق نظرها در مورد استراتژی، ارتباط دادن استراتژی در سرتاسر سازمان، همسوسازی اهداف افراد و دپارتمان ها با استراتژی، مرتبط نمودن اهداف استراتژیک با اهداف بلندمدت و بودجه های سالیانه، بازنگری عملکردی دوره ای و تهیه بازخوردهای سازمانی، یک سازمان را منتفع سازد(Kaplan and Norton,1996:P.19). مک استراویس (۱۹۹۹) تأکید می‌کند که اگر ارزیابی متوازن، به طور صحیحی در یک سازمان اجرا شود، شش فایده خواهد داشت:
افزایش بینش مشتریان
تمرکز بر عملیات داخلی
انگیزش استفاده کنندگان داخلی
افزایش تلاش ها جهت بدست آوردن مشتری
ارتباط با مشتری و افزایش وفاداری مشتری
ایجاد ارزش برای سازمان
در این تحقیق امکان اجرای ارزیابی متوازن به عنوان یکی از کارآمدترین ابزارهای مدیریتی، در گروه شرکتهای سیمان فارس و خوزستان مورد بررسی قرار می گیرد، تا در صورت دست یافتن به نتایج مثبت، بتوان آن را به سایر شرکتهای فعال در صنعت سیمان کشور نیز پیشنهاد کرد.
۱-۵- فرضیات تحقیق
فرضیه اصلی تحقیق:
امکان اجرای ارزیابی متوازن در گروه شرکتهای سیمان فارس و خوزستان وجود دارد.
فرضیات فرعی تحقیق:
امکان شاخص سازی برای سازه(معیار) مالی ارزیابی متوازن وجود دارد.
امکان شاخص سازی برای سازه(معیار) مشتری ارزیابی متوازن وجود دارد.
امکان شاخص سازی برای سازه(معیار) فرایند داخلی ارزیابی متوازن وجود دارد.
۴ .امکان شاخص سازی برای سازه(معیار) یادگیری و رشد ارزیابی متوازن وجود دارد.
۱-۶- مبانی نظری فرضیات تحقیق
تحقیق پیش رو بر اساس نوع هدف کاربردی ،روش پیمایشی است. از لحاظ موضوعی، این پژوهش در حوزه ی حسابداری مدیریت می باشد و امکان اجرای ارزیابی متوازن را در گروه شرکتهای سیمان فارس و خوزستان مورد بررسی قرار می دهد. بر اساس این روش ابتدا کلیات پژوهش و پرسش های اصلی تحقیق مطرح و بر اساس آن فرضیات تنظیم می شود. سپس مبانی نظری و پیشینه تحقیق که از منابع کتابخانه ای و مقالات موجود در مجلات معتبر داخلی و خارجی گرفته شده، با توجه به نتایج تحقیق های انجام شده پیشین، از جمله تحقیق کمالی شهری(۱۳۸۴)، با عنوان” امکان سنجی اجرای ارزیابی متوازن در شرکت های لوازم خانگی فعال در بورس اوراق بهادار تهران"، تحقیق الهیاری(۱۳۸۶) با عنوان “بررسی کاربرد تکنیک ارزیابی متوازن در سنجش عملکرد شرکت های پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران"و تحقیق الهیاری(۱۳۸۷)، تحت عنوان “امکان سنجی اجرای ارزیابی متوازن در بیمارستانهای شیراز"، می توان چنین نتیجه گرفت، که امکان اجرای ارزیابی متوازن، بدون شاخص سازی معیارهای چهارگانه آن یعنی معیار مالی، معیار مشتری، معیار فرایندهای داخلی و معیار رشد و یادگیری، وجود ندارد.
۱-۷- قلمرو تحقیق
از آنجایی که روش جمع آوری اطلاعات در این پژوهش پرسشنامه بوده است، دوره زمانی خاصی را در بر نمی گیرد و قلمرو زمانی این پژوهش محدود به مقطع زمانی خاصی نیست. لازم بذکر است که پرسشنامه پژوهش در سال ۱۳۸۸ توزیع، جمع آوری و تجزیه و تحلیل شده است. در این پژوهش، شرکتهای تابعه شرکت سیمان فارس و خوزستان به عنوان قلمرو مکانی پژوهش در نظر گرفته شده است.
۱-۸- تعریف اصطلاحات و واژه ها
۱ )استراتژی: استراتژی راه های رسیدن به دیدگاه است. هر استراتژی توصیف می کند، که مجموعه مدیریت چه تدبیری در پیش بگیرد، که با توجه به امکانات و فرصتهای موجودش در بازار بتواند در آینده به دیدگاه از قبل تعیین شده دست یابد (نمازی،۱۳۸۲: ۱۶۸).
۲ )معیار: فرمولی کمی است، که ارزش های آن بیانگر این مطلب است، که چه چیز را جهت رسیدن به هدف کمی مورد انتظار، باید مورد ارزیابی قرار داد (Ewans,2004:p.4).

شکل (۳-۳) دیاگرام نوار انرژی برای فرایند تونل زنی بین دوابررسانای مشابه ……………………………………….۶۱

نمودار ( ۳-۳-) مشخصه I-V پیوندگاه S-I-S …………………………………………………………………………………….61
نمودار ( ۳-۴) مشخصه I-V پیوندگاه جوزفسون (در T=°K) ……………………………………………………………..62
شکل (۳-۴) اسکوئید ……………………………………………………………………………………………………………………….۶۳
شکل ( ۳-۵) نمایشی از پیوند ابررسانا – عایق – ابررسانا بر پایه گرافن …………………………………………………۶۴
نمودار ( ۳-۵) نمودار جریان بحرانی در اتصال SIS پایه گرافن ……………………………………………………………..۶۷
شکل ( ۴-۱) ساختار هندسی گرافن تحت کشش در جهت زیگزاگ ………………………………………………………۷۱
شکل ( ۴-۲) دو نوع از ابرجریان I_s در اتصالات SIS پایه گرافن کش دار …………………………………………….۷۲
نمودار ( ۴-۱) نتایج عددی v_x و v_y برای صفحه گرافنی تحت کشش ……………………………………………………۷۵
نمودار ( ۴-۲) نمودارهای سطح انرژی آندریف در جفت شدگی نوع s ………………………………………………..79
نمودار ( ۴-۳) ابرجریان وابسته به زاویه در دو جهت x و y در جفت شدگی نوع s ………………………………80
نمودار ( ۴-۴) نمودارهای جریانهای بحرانی در دو جهت x و y در جفت شدگی نوع s ……………………….81
شکل ( ۴-۳) نمایی از اتصال S/I/S در پایه گرافن با جفت شدگی نوع d ……………………………………………82
نمودار ( ۴-۵) نمودارهای سطوح انرژی آندریف در جفت شدگی نوع d ………………………………………………88
نمودار ( ۴-۶) نمودار جریان جوزفسون بر حسب اختلاف فاز در جفت شدگی نوع d ………………………….90
نمودار (۴-۷) نمودار جریان جوزفسون بحرانی بر حسب شدت سد در جفت شدگی نوع d ………………..90
چکیده
گرافن بدلیل داشتن ویژگی های منحصر بفرد در سالهای اخیر موضوع مهم تحقیقات قرار گرفته است. چنین خصوصیاتی این ماده را بعنوان نامزدی برای کاربرد در کارهای آتی در الکترونیک مطرح می کند. گرافن اولین مثال از یک بلور دو بعدی واقعی است و این ماده پل جدیدی بین فیزیک ماده چگال و نظریه میدان های کوانتومی است. تک لایه گرافن بصورت نیمه رسانا بدون گاف انرژی و طیف انرژی خطی، دستگاه دو بعدی از فرمیونهای دیراک بدون جرم است که در فهم خصوصیات غیر عادی الکترونی بسیار مهم است. گرافن با بهره گرفتن از اثر مجاورت دارای خاصیت ابررسانایی می شود و انواع پتانسیل های جفت شدگی به این ماده القا می شود. در گرافن تحت کشش، فرمیونهای باردار مانند ذررات نسبیتی بدون جرم و نامتقارن رفتار می کنند و سرعت فرمیونهای بدون جرم به جهت حرکت آنها وابسته می شود. در این تحقیق می توان به مطالعه اثر جوزفسون در پیوندهایی با پایه گرافن تحت کشش با بهره گرفتن از فرمالیسم نسبیتی ابررسانایی (معادله دیراک-باگالیوباف-دی جنیس) پرداخت و بدنبال بدست آوردن طیف انرژی در گرافن هستیم برای زمانیکه کشش به گرافن اعمال می شود. جریان جوزفسون در پیوند دو اتصالی ابر رسانا/عایق/ابررسانا ( S/I/S) با پایه گرافن کش دار را بررسی می کنیم، بطوریکه تقارن جفت شدگی ابر رسانا نوع d در نظر گرفته شده است. با بهره گرفتن از توابع موج نواحی عایق و ابررسانا، طیف انرژی آندریف و جریانهای جوزفسون محاسبه و رسم شده و اثر گرافن کش دار در این ساختار با تغییراتی نسبت به ابررسانای نوع s مشاهده شده است. جریان جوزفسون ناشی از تونل زنی جفتهای کوپر از میان لایه ای است که بین دو اتصال ابررسانا قرار دارد. فرمیونهای ویل – دیراک در گرافن با اتصالات S/I/S (SG گرافن ابررسانایی و I عایق می باشد) در معرض کشش های نامتقارن قوی قرار می گیرند و اثر تغییر متقارن این فرمیونهای تحت کشش برروی ابرجریان مورد مطالعه قرار گرفته می شود.
کلمات کلیدی: جریان جوزفسون - گرافن - ابررسانایی – کشش
مقدمه
در سال های اخیر، تحقیقات گسترده ای در زمینه ی سیستم های نانوساختار انجام شده است. به خصوص با کوچکتر شدن اجزای تشکیل دهنده ی قطعات الکترونیکی، بررسی نانوساختارها اهمیت زیادی در علوم وصنعت پیدا کرده است. از میان انبوهی از نانوساختارها که هر کدام توان بالایی برای استفاده در سیستم های نانو دارند، ساختارهای گرافنی از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردارند که به دلیل ابعاد بسیار کوچک و خواص الکتریکی جالب و منحصر به فردشان، به عنوان یکی از اجزای اصلی قطعات نانوالکترونیکی مدنظر قرار گرفته اند.
گرافن تک لایه ای از اتم های کربن است، که در یک شبکه شش گوشی منظم شده اند. اتم های کربن با پیوند کوالانسی به یکدیگر پیوند می خورند و یک الکترون از هر اتم کربن باقی می ماند که پیوند برقرار نمی کند. طبیعت دو بعدی گرافن منجر به بسیاری از ویژگی های جالب الاستیکی، گرمایی و الکترونیکی می شود. به عنوان مثال ، یکی از این ویژگی ها آن است که گرافن در دمای اتاق نیز اثر کوانتومی هال را نشان می دهد]۱[. همچنین طول واهلش اسپین، به طور منحصر به فردی بالا بوده و به نزدیک ۱٫۵ میکرومتر می رسد و این امر گرافن را برای کاربردهای اسپینترونیکی بسیار مناسب می سازد]۲[. به این ترتیب کشف گرافن به علت ویژگی های الکترونیکی عالی و پایداری مکانیکی و شیمیایی، شاخه الکترونیک را دگرگون ساخته و راه نوینی را به سوی وسایل الکترونیکی فوق سریع و سنسورهای شیمیایی و زیستی گشوده است]۳[.
امروزه الکترونیک آلی^[۱] شاخه ای جذاب و در حال رشد برای علم و صنعت محسوب می شود. دراین میان، یک خانواده مهم از مواد آلی شامل آلوتروپ های^[۲] کربن است. آلوتروپ های کربن ساختارهای تعریف شده ای شامل اتم های کربن هستند. الماس و گرافیت را می توان شناخته شده ترین اعضای این خانواده دانست. گرافیت طبیعی بیش از چهار صد سال پیش کشف گردید و از آن برای نوشتن استفاده می شد. با این وجود این ماده از قرن بیستم به علت رسانایی بالا، تولید ارزان و وزن کم به صنعت راه یافت]۴[. گرافیت یک ساختار لایه ای، شامل لایه های دو بعدی از اتم های کربن است که به صورت شبکه های شش گوشی قرار گرفته اند. فاصله این لایه ها nm 3/0است]۵[. اگرچه پیوندها در صفحات دو بعدی کووالانسی و قوی هستند، در جهت عمود بر صفحات شاهد پیوندهای ضعیف واندروالسی هستیم. لذا گرافیت رسانای خوبی به شمار می رود. برخلاف گرافیت، در الماس، همه پیوند ها کووالانسی است و در نتیجه هیچ الکترون آزادی وجود ندارد و به همین دلیل رسانایی ضعیف است. همین پیوندها هستند که الماس را به یکی از سخت ترین مواد تبدیل می کنند.
بعدها آلوتروپ های جدیدی از کربن در آزمایشگاه ها تهیه شدند. ابتدا در سال ۱۹۸۰ میلادی، فولرن^[۳] کشف شد که در آن اتم های کربن یک ساختار بسته را تشکیل می دهند. فولرن عمدتا به صورت یک سیستم صفر بعدی رفتار می کند و لذا خواص الکتریکی جالبی دارد. در سال ۱۹۹۰ میلادی نانو لوله های کربنی^[۴] کشف شدند. می توان این ساختار های استوانه ای از اتم های کربن را به عنوان سیستم های یک بعدی در نظر گرفت. کشف فولرن و نانو لوله های کربنی دریچه جدیدی را فراروی الکترونیک بر مبنای کربن گشود. خانواده آلوتروپ های کربن کامل به نظر می رسید و تنها آلوتروپ دو بعدی نداشت. این آلوتروپ دو بعدی، گرافن^[۵] نامیده شد. پس از کشف فولرن و نانو لوله های کربنی، ساختار نواری گرافن با جزئیات بیشتری مورد مطالعه قرار گرفت]۴[، زیرا می توان گرافن را به شکل کره در آورد که فولرن حاصل شود و یا به شکل استوانه ای لوله کرد که نانو لوله های کربنی را نتیجه دهد.
در سال ۲۰۰۴ میلادی نواسلف^[۶] و گایم^[۷] و همکارانشان با جداسازی گرافن در دانشگاه منچستر جامعه علمی را شگفت زده کردند. اساسا علت کشف دیرهنگام گرافن دوچیز بود، اول این که قبل از کشف آن تصور می شد که گرافن ناپایدار است و دوم آن که هیچ ابزار آزمایشگاهی برای نمایش گرافن به ضخامت یک اتم وجود نداشت. دلیل اینکه گرافن بر خلاف پیش بینی های نظری ناپایدار نشد را می توان در ناهمواری های موج گونه ای^[۸] در سطح صفحه گرافن دانست که آن را پایدار می سازند]۶[.
پدیده ابررسانایی که در اوایل قرن بیستم کشف شد شاید اولین پدیده ای باشد که نشان داد قوانین مکانیک کوانتومی می توانند در مقیاس ماکروسکوپی نیز بروز کنند. این پدیده، نمونه بارزی از اشغال ماکروسکوپی حالت کوانتومی منفرد است. به عبارت دیگر خواص غیر عادی (در مقایسه با حالت هنجار) حالت ابررسانایی در نتیجه این امر رخ می دهند. صفر شدن مقاومت نرمال و دیامغناطیس شدن نمونه در حالت ابررسانایی دو مشخصه اصلی این پدیده می باشند. تعداد مقالات چاپ شده در باره پدیده ابررسانایی از اوایل قرن بیستم اکنون بیانگر این است که بی شک یکی از مسائل مهم و مورد علاقه جهان و بویژه علم فیزیک، پدیده ابررسانایی است. تعداد جوایز نوبل که به این موضوع اختصاص یافته در هیچ موضوع دیگری سابقه ندارد.
در سال ۱۹۱۳ میلادی به اونس^[۹] برای کشف ابررسانایی در جیوه، در سال ۱۹۷۲ به باردین^[۱۰]، کوپر^[۱۱] و شریفر^[۱۲] برای ارائه نظریه BCS، در سال ۱۹۷۳ برای ابداع روش تونل زنی در تعیین گاف انرژی به گیاور^[۱۳] و به جوزفسون^[۱۴] برای پیوندگاه جوزفسون و تونل زنی جفت و در سال ۱۹۸۷ به بدنورز^[۱۵] و مولر^[۱۶] برای کشف ابررساناهای دمای بالا.
حتی تصور دست یافتن به چنین تکنولوژیی در دمای اتاق هیجان انگیز است، چون این به معنای رسیدن به مقاومت صفر و دست یابی به شدت جریانها و میدانهای مغناطیسی بسیار بالا در دمای اتاق است که موارد کاربرد بسیاری در علوم و صنایع از جمله خطوط انتقال نیرو، حمل و نقل، پزشکی و ساخت ابرکامپیوترهای قدرتمند و ابرسریع در تکنولوژی آینده دارد. به این معنا انقلاب واقعی در صنعت با کشف پدیده ابررسانایی در دمای اتاق روی خواهد داد. علاوه بر جنبه کاربردی این مواد، فهم عمیقی که پژوهشگران در تلاش برای دستیابی به نظریه ابررسانایی (چه در گذشته برای ابررسانایی متعارف (BCS) و چه در حال برای ابررسانایی دمای بالا) از سیستم های شامل میلیاردها ذره با همبستگی شدید کسب کردند و شاید در تاریخ علم فیزیک ماده چگال بی سابقه باشد. مشکل اساسی در ابررسانایی متعارف، پایین بودن دمای گذار ابررسانایی، T_c در حدود دمای هلیم مایع بود که با پیشرفت های اخیر این دما با کشف سرامیک های ابررسانایی دمای بالا به حدود k 100 (k 135) در ترکیبی از جیوه، که تحت فشارهای خیلی بالا برای این ترکیب اکسید مس جیوه دمای گذار حدود k 165 نیز گزارش شده است) افزایش یافته و آینده روشنی را پیش رو می گذارد]۷[.
در سال ۱۹۰۸ اونس با مایع کردن گاز هلیوم، فیزیک دماهای پایین را بنیان نهاد، او روی اثر دماهای خیلی پایین بر خواص فلزات مطالعه کرد. سه سال بعد او مشاهده کرد که در دمای k 18/4 و کمتر از آن مقاومت الکتریکی جیوه صفر می شود. با این کشف، مبحث ابررسانایی متولد شد. اونس دو سال بعد مشاهده کرد که با اعمال یک میدان مغناطیسی نسبتا قوی می توان جسم را از حالت ابررسانایی خارج کرد.
قبل از سال ۱۹۱۱، حذف مقاومت الکتریکی حتی در بهترین رساناها امکان پذیر نبود، در این سال با کشف پدیده ابررسانایی گونه ای جدید از رساناها تولد یافتند که ابررسانا نامیده می شود.
در سال ۱۹۱۵، حالت ابررسانش عنصر سرب در دمای k 2/7 مشاهده شد. در سال ۱۹۳۰ گینزبرگ^[۱۷] و کیژنیت^[۱۸] دمای بحرانی k 2/9 را برای عنصر نئوبیوم گزارش کردند. اثر مایسنر – اوکسنفلد ^[۱۹] در سال ۱۹۳۲ با مشاهده طرد خطوط شار مغناطیسی از داخل یک کره ابررسانا کشف شد. اثر مایسنر باعث شد تا برادران لندن (فریتز و هاینز^[۲۰]) معادلاتی را پیشنهاد دهند که بر اساس آن می توان این اثر و میزان نفوذ خطوط شار به داخل یک ماده ابررسانا را پیش بینی کرد. پیشرفت نظریه بعدی در سال ۱۹۵۰ توسط گینزبرگ و لاندائو^[۲۱] صورت گرفت. آنها پدیده ابررسانایی را با یک پارامتر نظم توجیه کردند و توانستند معادلات لندن را از این نظریه خود استخراج کنند. در همان سال فروهلیخ^[۲۲] نظریه ای ارائه کرد که براساس آن پیش بینی می شد دمای گذار با افزایش جرم متوسط ایزوتوپی کاهش یابد. این اثر که به اثر ایزوتوپی معروف است در همان سال به صورت تجربی تایید شد. اثر ایزوتوپی زمینه ابررسانایی بر پایه ساز وکار بر هم کنش الکترون – فونون را فراهم آورد.
یک نظریه قابل فهم در توجیه طبیعت ابررسانایی، نظریه میکروسکوپی BCS است. که در سال ۱۹۵۷ ارائه شده است. در این نظریه فرض می شود که زوج هایی از ابرالکترونها که عامل ابرجریان هستند تشکیل می شود و یک گاف انرژی بین حالتهابی برانگیخته و پایه ایجاد می شود. نتایج نظریه برادران لندن و گینزبرگ و لاندائو نیز با این نظریه در تطابق است. نظریه BCS قادر است ساز وکار ابررسانایی در ابررساناهای نوع I را توجیه کند ولی از توجیه کامل خاصیت ابررسانایی در ابررساناهای نوع II عاجز است ]۸[.
پیوندهای جوزفسون در سال ۱۹۶۲ توسط برایان دیوید جوزفسون^[۲۳] تهیه شد. یک پیوند جوزفسون از دو لایه ابررسانا که توسط یک لایه نازک عایق از هم جدا شده اند، الکترونها توانایی عبور از سد عایق را داشته و در نتیجه یک ابرجریان ایجاد می شود.پیوندهای جوزفسون می توانند به عنوان کلیدهای قطع و وصل کلیدخوانی که بر اساس تغییر در مقدار جریان کار می کنند مورد استفاده قرار گیرند.اگر جریان به مقداری بیش از یک مقدار آستانه افزایش یابد، ولتاژ دوسر پیوند سریعا از صفر به مقداری معین تغییر پیدا می کند. اتلاف انرژی در یک پیوند جوزفسون در حدود یک هزارم اندازه مربوط به ترانزیستورهای معمولی است، علاوه براین، عمل کلیدزنی در آنها بسیار بیشتر از ترانزیستورهاست که این مقدار کمتر از ۲ پیکو ثانیه است (یک پیکو ثانیه،یک بیلیونیوم ثانیه است).با توجه به قابلیت‌های بالای چنین قطعاتی از آنها می توان در ساخت وسایل الکترونیکی با سرعت های بالا نظیر رایانه و سیستم های مخابراتی استفاده کرد.
در خاصیت تونل زنی و اثر جوزفسون اگر دو ابررسانا را خیلی به هم نزدیک کنیم، مقداری از جریان یکی به دیگری نشت می کند. در دو سر این تونل یا هیچ ولتاژی وجود ندارد. یعنی میزان جریان نشتی به ولتاژ بستگی ندارد ولی میدان مغناطیسی و تابش مغناطیسی حتی در مقادیر خیلی کوچک به شدت وابسته است. عملکرد ابررسانا در این زمینه تا حدودی شبیه دیودهای نیمه هادی است که به جای اتصال دو نوع نیمه هادی نوع n و p به یکدیگر، دو ابر رسانا با لایه نازکی از عایق اتصال داده می شوند. اتصال جوزفسون کاربردهای زیادی در تکنولوژی ساخت دستگاه های اندازه گیری دارد. و همانطور که گفته شد نوعی کلیدزنی بسیار سریع است و کلیدزنی ولتاژ را تقریبا ۱۰ برابر سریعتر از مدارهای نیمه رسانای متداول انجام می دهد که مزیتی ممتاز برای استفاده در کامپیوتر ها می باشد. از آنجایی که سرعت کامپیوتر وابسته به انتقال پالس از تجهیزات است، سرعت بالای سویچینگ باعث بالا رفتن سرعت کامپیوتر و کوچک شدن حجم کامپیوتر خواهد شد. به علاوه اثر جوزفسون منجر به سرعت و حساسیت بی نظیر ادوات الکتریکی همچون پیوند جوزفسون و ادوات تداخل کوانتوم ابررسانایی^[۲۴] که برای اندازه گیری های مغناطیسی فوق العاده حساس در زمینه ژئوفیزیک، شیمی تجزیه و داروسازی استفاده می شود]۹[.
در این تحقیق اثر جوزفسون در اتصالات پایه گرافن کش دار بررسی می گردد که اتصال مورد نظر ابررسانا - عایق - ابررسانا می باشد. معادله دیراک – باگالیوباف – دی جنیس معادله حاکم بر اتصالات گرافن – ابررسانا و پدیده های مرتبط با آن می باشد که چارچوبی نسبیتی برای تئوری میکروسکوپی ابررسانایی است. اگرچه ابررسانایی ذاتا در گرافن آشکار نمی شود ولی این خاصیت را می توان بواسطه اثر مجاورت با قرار دادن یک الکترود ابررسانا برروی یک پایه گرافن القا کرد. با القای خاصیت ابررسانایی در گرافن سری جدید مطالعات برروی پدیده های مختلف از جمله جریان جوزفسون و اثر آن در اتصالات مختلف که بر پایه گرافن می باشد، آغاز شد و همچنین جفت شدگی های مختلف نیز در گرافن القا می شود]۱۰[. اخیرا خواص الکترونیکی سیستم گرافن تغییر شکل یافته مورد توجه بوده است که با قرار دادن گرافن تحت کشش و تغییر نقطه دیراک وابسته به ذره در ناحیه کشش، یک پتانسیل برداری وابسته به ذره و عمود بر جهت کشش القا می شود که این خود موجب قطبی شدن ذره می گردد که یکی از خواص مهم الکترونیکی ذره ای است]۱۱[. در این پژوهش، پس از توصیف کلی گرافن، ابررسانایی، اثر جوزفسون ودر نهایت گرافن کش دار و تاثیر سرعت نامتقارن فرمیونهای بدون جرم در آن، برروی جریان جوزفسون، اتصالات ابررسانای پایه گرافن بررسی خواهد شد و جریان جوزفسون و نمودارهای مربوط به آن مورد بررسی و بحث قرار خواهد گرفت.
فصل اول: مروری بر گرافن
۱-۱- نانوفناوری
برای درک بهتر اشیاء و فضاها از ابعاد متفاوت و گوناگونی که متناسب با آن فضاست استفاده می کنیم. اگر با دقت در ساختار اتمی مواد و طرز قرارگیری اتم ها بنگریم متوجه خواهیم شد که قطر چند اتم از یک ماده فقط چند میلیاردم متر است. بنابراین بهتر است برای درک بهتر ابعاد اتم ها از مقیاس مناسب تری که همان نانومتر است استفاده کنیم. یک نانومتر یک میلیاردم متر است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. کوچکترین IC امروزی با ابعادی در حدود ۲۵۰ نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم، حدود یک میلیون اتم را دربر دارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه ای حدود ۱۰ نانومتر، هزار برابر کوچکتر از یک موی انسان است.
علم بررسی و تحقیق تولید مولکولی یا ساخت اشیاء بصورت اتم به اتم یا مولکول به مولکول را نانوفناوری گویند. بنابراین فناوری نانو درباره ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصربفرد با بکارگیری خواص شیمیایی کاملا شناخته شده اتم ها و مولکولها (نحوه پیوند اتم ها به یکدیگر) صحبت می کند. مهارت اصلی این تکنولوژی دستکاری اتم ها بطور جداگانه و جای دادن دقیق آنها در مکانی است که برای رسیدن به ساختار دلخواه و ایده آل مورد نظر می باشد. بنابراین کار با اتم ها و مولکولها نیازمند استفاده از ابزارها و وسایل در مقیاس اتمی و مولکولی (نانومتر) می باشد.
در فناوری نانو تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست، بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و … تغییر می یابد. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری های دیگر بیان نماییم، می توانیم وجود ” عناصر پایه “را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانو مقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانو مقیاس با خواص شان در مقیاس بزرگتر فرق می کند که عبارتند از نانو ذرات، نانو لوله های کربنی، نانوکپسولها. اولین و مهمترین عنصر پایه، نانو ذره است. نانو ذره ذراتی با ابعادی در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر و در هر سه بعد می باشد.
۱-۲- اهمیت نانو ابعاد
برای کنترل و دستکاری نانو ساختارها^[۲۵]، امکان بهره برداری از خصوصیات فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی سیستم هایی که دارای ابعادی میان تک اتم ها، مولکولها و مواد حجیم هستند را فراهم می آوریم. سئوال این است که چرا از ابعاد نانومتری استفاده می کنیم و اهمیت نانو ابعاد در چیست؟ بعضی از دلایل اهمیت نانو ابعاد عیارتند از:
۱) خصوصیات مواد در اندازه های نانومتری دستخوش تغییراتی می شود. با طراحی مواد نانومتری، تغییر در خصوصیات ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک ماده مانند رنگ، خواص مغناطیسی، دمای ذوب و … بدون تغییر ترکیبات شیمیایی آن ممکن می شود.
۲) خصوصیات کلیدی مواد بیولوژیکی و زنده، سازماندهی منظم آنها در ابعاد نانومتری است. توسعه در زمینه نانوتکنولوژی به ما اجازه خواهد داد که چیزهای نانوابعادی ساخت بشر را در داخل سلولهای زنده قرار دهیم. همچنین این کار باعث خواهد شد که با بهره گرفتن از خودچینی طبیعت ( تکثیر خودبخودی و منظم مواد بدون دخالت انسان) بتوانیم مواد جدیدی بسازیم. این کار باعث ایجاد ترکیبات بیولوژیکی با علم مواد خواهد شد.
۳) ترکیبات نانومتری دارای نسبت سطح به حج بسیار زیادی هستند. چون حجم کمی دارند اما سطح زیادی را پوشش می دهند، استفاده از آنها در مواد کامپوزیتی، دارورسانی در بدن و ذخیره انرژی به شکل شیمیایی (مانند گاز طبیعی و هیدروژن) بسیار ایده آل خواهد بود.