پژوهش فیزیک ایران
سال:1391 | دوره:12 | شماره:4 |تعداد مقالات:15

در این مقاله عبور پالس لیزر از یک محیط پلاسمای همجوشی با استفاده از روش ذره در جعبه شبیه سازی شده است. همچنین پراکندگی رامان تحریکی و گرمایش الکترون های محیط توسط این پراکندگی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی بر محیط پلاسما، تولید امواج سوت کش الکترومغناطیسی و نقش آنها در گرمایش الکترون های محیط در جهت عمود بر میدان مغناطیسی خارجی را مشاهده نمودیم. در پراکندگی رامان تحریکی پس رو، که در زمان ها و مکان های اولیه ورود پالس لیزر به محیط پلاسما انجام می گیرد، امواج پلاسمای الکترونی تولید شده با سرعت فاز پایین، با گیراندازی الکترون های محیط سبب انتقال انرژی به این ذرات می گردند. این الکترون ها با گیر افتادن در دامنه امواج پلاسمای الکترونی تولید شده در پراکندگی رامان پیش رو، به دلیل سرعت فاز بالای این امواج، تا انرژی های بالاتر گرمادهی می شوند. این گرمایش دو مرحله ای در نواحی از محیط پلاسمای همجوشی که هر دو نوع پراکندگی در حال وقوع اند از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. در این مقاله برخلاف کارهای صورت گرفته در این زمینه که عموما به بررسی زمانی این پدیده ها پرداخته شده است، گرمایش و چگونگی انتشار امواج از دید مکانی را بیشتر مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مطالعات صورت گرفته بر روی واکنش های شکافت القایی با یون سنگین در محدوده ای از انرژی های نزدیک سد کولنی باعث شده است که جنبه های جالبی از فرآیند شکافت آشکار شود. یافته های اخیر نشان می دهند که یکی از عوامل مهم در بررسی توزیع زاویه ای پاره های شکافت ناشی از شکافت القایی یک هدف ثابت با پرتابه های مختلف، عدد جرمی و اندازه هسته پرتابه می باشد. در این مقاله، رفتار ناهمسانگردی پاره های شکافت در سیستم های واکنش شکافت القایی 3216S+20882pb، 2814Si، 2412Mg، 199F، 188O و 168O، بر اساس مدل آماری نقطه زینی استاندارد بررسی شده است و رابطه بین سهم میانگین شکافت هسته غیر مرکب در سیستم های شکافت القایی با هسته هدف بر حسب عدد جرمی پرتابه های متفاوت به دست آمده است. برای سیستم های شکافت القایی با این هسته هدف نشان داده شد که برای پرتابه های دارای عدد جرمی بزرگتر از 20، سهم شکافت هسته غیر مرکب وجود دارد و با افزایش عدد جرمی پرتابه، مقدار این سهم بیشتر می شود. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، شرط مقایسه a و aBG برای سیستم های شکافت القایی با هسته های هدف 20882pb و سنگین تر از آن تصحیح شده است.

از آنجا که درهم تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده ای در کار های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می گیرد. اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه گیری درهم تنیدگی سیستم استفاده می شود، به دست می آوریم و نقشی را که پارامترهای برهم کنشی DM در تحول درهم تنیدگی بازی می کنند مورد بررسی قرار می دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تاثیر اتلاف و پارامتر های برهم کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می دهد تاثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می باشد.

در این مقاله میرایی غیر خطی لانداو و تولید مد BGK در پلاسمای غیر مغناطیده توسط شبیه سازی ذره ای بررسی می شود. بدین منظور محیط پلاسما که شامل الکترون ها و یون ها است به صورت ذره ای شبیه سازی شده است. یون ها به دلیل اینرسی زیاد زمینه ثابتی را تشکیل می دهند، در حالی که الکترون ها به صورت ذره ای در نظر گرفته شده و دینامیک آنها از طریق حل معادله نیوتن به دست می آید. در ناحیه غیر خطی پدیده به دام افتادن ذرات در چاه پتانسیل موج مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که در آستانه ظهور اثرات غیر خطی، ذرات به دام افتاده عامل توقف میرایی خطی لانداو می باشند و در نتیجه این فرآیند، دامنه موج الکتروستاتیک حول مقدار تقریبا ثابتی شروع به نوسان می کند. اثربرخورد بین ذره ای به وسیله وارد کردن مدل ساده ای برای جمله برخوردی در کد شبیه سازی بررسی گردیده که نتایج آن با نظریه در تطابق کامل است. همان طور که انتظار می رفت برخورد بین ذرات باعث میرایی برخوردی امواج الکتروستاتیک می شود همچنین نرخ این میرایی متناسب با فرکانس برخورد است.

برهم کنش بین الکترونی منشاء به وجود آمدن نظم در سیستم های همبسته قوی است. در این مقاله احتمال وجود نظم ابررسانایی در شبکه لانه زنبوری با استفاده از مدل هابارد مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر نظم ابررسانایی با استفاده از تابع گرین محاسبه شده و رابطه میان این پارامتر و چگالی الکترون ها به دست آمده است. بر این مبنا با در نظر گرفتن ابررسانایی متقارن نوع s، نشان داده می شود که برای شبکه لانه زنبوری احتمال ظهور ابررسانایی در بازه 0£x£0.5 وجود دارد. آلایش بهینه برای ابررسانایی مورد نظر در شبکه لانه زنبوری x=0.25 است.

در این مقاله لایه نازک ZnO به روش سل ژل بر روی زیرلایه شیشه ساخته شده است. لایه های اولیه ابتدا در دمای 300، 400 و 500oC خشک و سپس در دماهای 300، 400 و 500oC پخت شده اند. اندازه گیری مقاومت دو نقطه ای نشان می دهد که مقاومت الکتریکی لایه های آماده شده، بسیار زیاد است. تابش پرتو لیزر اگزایمر (l=248 nm) KrF با تعداد پالس 1000، فرکانس 1 Hz و انرژی 90 mJ/cm2 بر سطح لایه باعث کاهش مقاومت الکتریکی لایه می شود. طیف پراش پرتو ایکس (XRD) بهبود ساختار هگزاگونال ورتسایت لایه را تایید می کند، و آنالیز AFM و FE-SEM شکل گیری منظم و دایروی دانه ها بر سطح لایه را نشان داد. اندازه ذرات بعد از تابش لیزر از ~10 nm به ~30 nm افزایش پیدا می کند. به طور کلی، نشان داده شده است که، ویژگی های ساختاری، الکتریکی و مورفولوژی لایه ها با تابش لیزر به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.

در این مقاله طیف جرم ناوردای Ù(1405)®(Sp)o که در واکنش برخورد دو پروتون پر انرژی در مرکز جرم به وجود می آید بررسی و محاسبه شده است. در برخورد PP فرایند تولید ساختار Ù(1405) را در نظر گرفته و آهنگ واپاشی آن به کانال (Sp)o را با محاسه عناصر –T ماتریس و استفاده از روش تابع گرین محاسبه کرده ایم. در نهایت نتایج به دست آمده را با یکی از داده های تجربی موجود (ANKE) برای نخستین بار مقایسه کرده و با تحلیل این نتایج به روش X2 و به دست آوردن ترازهای اطمینان، صحت نظریه خود را بررسی کرده ایم. طیف نتایج برازش محاسبات حاضر با داده های تجربی ANKE نشان می دهد که در نظر گرفتن Ù(1405) به عنوان حالت میانی در برخورد پروتون های پر انرژی فرض درستی است.

بررسی امواج سالیتونی یون صوت در پلاسمای سه مولفه ای شامل یون های مثبت و منفی و الکترون هایی با تابع توزیع ماکسولی نشان می دهد که نسبت چگالی یون منفی به یون مثبت (v) نقشی اساسی ایفا می کند، به قسمی که با تغییر ν در فاصله 0<v<1 امکان انتشار سالیتون متراکم یا رقیق وجود دارد. در این مقاله با در نظر گرفتن تابع توزیع کاپا برای الکترون ها نشان می دهیم که سه ناحیه برای v قابل تشخیص است، به طوری که در ناحیه اول سالیتون با دامنه مثبت، در ناحیه دوم سالیتون با دامنه مثبت و منفی به طور همزمان و در ناحیه سوم سالیتون با دامنه منفی، منتشر می شود. نتایج به دست آمده از حل پتانسیل ساگدیف در ناحیه غیرخطی ضعیف با نتایج معادله KdV سازگار است.

در این مقاله رهیافت نوینی برای همجوشی محصور سازی اینرسی به نام افروزش سریع- شوکی معرفی شده است. مدل ارائه شده نشان می دهد که تحت شرایط مناسب، جدا کردن افروزش سوخت متراکم شده به دو مرحله می تواند منجر به کاهش انرژی کل برای افروزش سوخت و افزایش بهره انرژی شود. در این روش پس از مرحله ایستایی سوخت، در دو مرحله، و با اعمال تپ کوتاه پر توان لیزر به روش افروزش سریع و موج ضربه به روش افروزش شوکی و با تاخیر زمانی مناسب، و انرژی و توانی کمتر از آنچه که در هر روش به تنهایی به کار می رود، دمای لکه داغ موثر پدید آمده افزایش یافته و افروزش سوخت کامل می شود. مدل تحلیلی ارائه شده بر پایه نتایج محاسبات عددی برای آستانه آغاز همجوشی برای لکه داغ محصور شده با سوخت متراکم شده نشان می دهد که با اعمال روش ترکیبی افروزش سریع- شوکی و به ازای جرم اولیه ثابت سوخت، از انرژی کل لازم برای افروزش سوخت در مقایسه با انرژی افروزش شوکی کاسته می شود. در این حال بهره انرژی تا 15 درصد افزایش می یابد که مزیت مهمی محسوب می شود. با تنظیم مناسب محرک افروزنده شوکی و همزمان حفظ مزایای اشاره شده برای هدف با جرم سوخت بیش از 2 میلی گرم می توان از سهم محرک افروزنده سریع تا حدود 20 درصد نسبت به شرایط مشابه با ساز و کار صرفا افروزش سریع کاست. ویژگی اخیر از دیدگاه فناوری ساخت محرک های پر انرژی لیزر با پهنای تپ چند پیکوثانیه از اهمیت فراوانی برخوردار است. نمایه مزیت برای روش افروزش سریع- شوکی در مقایسه با روش افروزش شوکی می تواند بهتر از 1.3 باشد.

در این تحقیق نانو ذرات فریت منگنزخالص و آلایش داده شده در ماتریس سیلیکا به روش سل-ژل تهیه شد. اندازه تقریبی دانه ها برای نمونه فریت منگنز خالص و آلایش داده شده در 25 درصد وزنی سیلیکا با استفاده از رابطه شرر حدود 5.9 و 5.1 نانومتر به دست آمد که با نتایج به دست آمده از TEM در تطابق است. از نتایج XRD نمونه ها معلوم می شود که با اضافه کردن سیلیکا اندازه دانه ها کوچکتر می شود. نتایج حاصل از اندازه گیری مغناطش نمونه ها نشان داد که این نمونه ها دارای پسماند صفر و رفتار ابرپارامغناطیسی می باشند. با استفاده از نتایج مربوط به پذیرفتاری مغناطیسی ac نمونه ها و برازش با مدل های مختلف رفتار ابرپارامغناطیسی نمونه ها بررسی شد. برای نمونه خالص رفتار نمونه به صورت ابرپارا مغناطیسی برهم کنشی می باشد و با آلایش سیلیکا برهم کنش بین نانو ذرات کاهش می یابند و رفتار نمونه ها به حالت ابرپارامغناطیسی بدون برهم کنشی میل می کند. به نظر می رسد با پوشش نانو ذرات فریت منگنز توسط سیلیکا و فاصله گرفتن این ذرات از هم، برهم کنش بین آنها از بین می رود.

در این مقاله اهمیت خوشه ساز در شتابدهنده های خطی الکترون مورد بحث قرار گرفته و دو نوع خوشه ساز مدولاسیون سرعت و خوشه ساز بارگذاری شده با صفحه، معرفی شده اند. بالاتر بودن ضریب خوشه سازی، بزرگتر بودن گستره فاز اولیه وکوچکتر بودن گستره فاز نهایی، موارد مطلوب در خوشه ساز بارگذاری شده با صفحه هستند. بررسی های انجام شده نشان می دهند که تغییرات مناسب شدت میدان و سرعت فاز، دست یابی به این موارد را امکان پذیر می سازند. عوامل موثر بر خوشه سازی الکترون ها با به کارگیری معادلات حاکم بر حرکت آنها مورد بررسی قرار گرفته و دینامیک حرکت الکترون در طول خوشه ساز، شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از محاسبات و شبیه سازی نشان می دهند؛ الف- برای اینکه الکترون ها بیشترین انرژی را دریافت کنند، بهترین شکل سرعت فاز، آن است که پس از خوشه کردن الکترون ها، باعث رسیدن آنها به فاز ( 90 -) شود. ب-کاهش شدت میدان اولیه نیز باعث افزایش گستره فاز اولیه می شود و اگر شدت میدان از ابتدا بزرگ باشد، تغییرات سرعت فاز نیز بزرگ خواهد بود و سریعا به مقدار یک خواهد رسید. در این صورت گستره فاز اولیه کوچک خواهد شد. ج- ولتاژ تفنگ الکترونی اندازه اولیه سرعت فاز را تغییر می دهد. افزایش ولتاژ تفنگ، زیادشدن گستره فاز اولیه را در برخواهد داشت و برعکس. طراحی و ساخت خوشه ساز مناسب برای اولین شتابدهنده خطی الکترون در حال ساخت در ایران بر اساس نتایج این مقاله انجام شده است که در بخش پایانی گزارش می شود.

با استفاده از فرمول بندی بازی کوانتومی در سیستم سه ذره ای، تعادل نش را با افزودن پارامترهای عملگر تبدیل یکانی در مساله احتمال رخدادها محاسبه می کنیم. از آنجایی که درهم تنیدگی نقش اساسی در بازی های کوانتومی ایفا می کند، تاثیر آن بر روی حالت های ایجاد شده تعادل نش مورد بررسی قرار می گیرد. نشان داده می شود که افزایش پارامترهای سیستم، نتایج بازی سه ذره ای را بهبود می بخشد.

در این مقاله به چگونگی حل معادله شرودینگر به روش اجزای محدود برای یک نانوسیم خواهیم پرداخت. تابع موج به طریق متفاوتی نسبت به کارهای مشابه ترسیم شده است. ازاین روش می یابیم که محاسبه ویژه مقدار انرژی سریعتر و آسانتر در مقایسه با سایر روش ها است به طوری که توقع از حافظه و زمان اجرای رایانه با اندازه سیستم تحت مطالعه، رابطه خطی دارد.