پژوهش فیزیک ایران
سال:1387 | دوره:8 | شماره:1 |تعداد مقالات:9

اکسید تیتانیوم و نیترید آلومینیوم را در شرایط به ترتیب فشار بالا و فشار بسیار پایین بر زیر لایه سیلیکونی رشد داده ایم و با استفاده از تکنیکهایی نظیر تابش سینکروترونی، AES (Auger Electron Spectroscopy) و SEM (Scanning Electron Microscope) به مطالعه ساختار آنها پرداختیم. بررسیهای به عمل آمده نشان می دهند که فیلم آمورف اکسید تیتانیوم و یا نیترید آلومینیوم بر زیر لایه سیلیکون شکل گرفته است که این ویژگی در کنار بالا بودن ثابت دی الکتریک آنها، می تواند از آنها یک گیت دی الکتریک مناسب به جای اکسید فرا نازک سیلیکون بسازد.

اتصال دو متریک فضا- زمان مختلف از طریق یک مرز مشترک یا ابر سطح کاربردهای فراوانی در نسبیت عام و کیهانشناسی دارد. برای نمونه می توان از مطالعه روی ساختار داخلی سیاهچاله ها، دینامیک حبابها و دیواره های حوزه که دو فاز همزیست مختلف را در مدلهای تورمی کیهانشناسی از یکدیگر جدا می سازند، کرم چاله ها و تغییر نشانگان در نسبیت عام، دینامیک نواحی فروچگال و فراچگال در ساختار بزرگ مقیاس عالم، و بالاخره نظریه اخیر که عالم ما یک شامه (1+3) بعدی واقع در یک فضا- زمان با ابعاد بالاتر است، نام برد.اتصال دومتریک در این نوع مسایل اغلب با ناپیوستگی مشتقات متریک در دو طرف مرز یا ابر سطح جداکننده همراه است. این ناپیوستگی به نوبه خود منجر به تکینگی از نوع تابع دلتا در تانسور انحنای ریمانی بر روی مرز می شود. اگر مرز جداکننده دومتریک یک ابر سطح زمان گونه (یا فضا گونه) باشد، تنها بخش ریچی از تانسور انحنای ریمانی تکین است و این تکینگی به تانسور انرژی- تکانه ماده روی ابر سطح ارتباط داده می شود. در این صورت مرز جداکننده دومتریک لایه نازک نامیده می شود. اما اگر ابر سطح جداکننده نورگونه باشد، در حالت کلی هر دو بخش ریچی و وایل تانسور انحنای ریمان روی مرز تکین هستند. در حالی که تکینگی در تانسور ریچی همچنان با تانسور انرژی- تکانه ماده روی ابر سطح نور گونه مرتبط است، تکینگی در تانسور وایل به وجود امواج گرانشی ضربه ای تعبیر می شود.روش استاندارد برای شرح لایه های زمان گونه (یا فضا گونه) استفاده از تقریب لایه نازک ایسرائیل است که در آن پرش در تانسور انحنای عرضی از میان لایه با محتویات انرژی- تکانه روی لایه متناسب است. در این روش معادله اتصال دو متریک از طریق لایه، برحسب مختصات ذاتی روی لایه داده می شود و لذا می توان مختصات در فضا- زمان دو طرف لایه را به دلخواه، مستقل از یکدیگر، و به طور طبیعی منطبق بر تقارنهای خاص هر فضا- زمان اختیار نمود. چنین آزادی در انتخاب مختصات دو طرف لایه کاربرد وسیع این روش را که فرمول بندی نهایی آن توسط ایسرائیل انجام گردید، سبب شده است. بعدها بارابس- ایسرائیل این فرمول بندی را برای لایه های نورگونه توسعه دادند.در این مقاله با استفاده از روش بارابس- ایسرائیل انقباض یک لایه نور گونه با تقارن استوانه ای واقع در خلا مطالعه می شود. نتایج حاصله نشان می دهد که انقباض این لایه که تنها با چگالی انرژی سطحی مشخص می شود، با انتشار امواج گرانشی ضربه ای همراه است. در حالتی که شرط تخت مجانبی به روی فضا- زمان خارج لایه استوانه ای اعمال شود، چگالی انرژی سطحی ماده روی ابر سطح صفر شده و در این صورت ابرسطح نور گونه تنها تاریخچه امواج گرانشی است. (اصل مقاله به صورت متن کامل انگلیسی، در بخش انگلیسی قابل رویت است)

یکی از راههای گرم کردن پلاسمای محصور شده به روش مغناطیسی، تابانیدن امواج رادیویی در بازه میکروموج به داخل پلاسما با فرکانسی برابر فرکانس پلاسما (wRF=wp) است. امروزه گرم کردن پلاسمای همجوشی با چگالی بالا از طریق تشدید سیکلوترونی الکترون (ECRH) توسط امواج برنشتاین الکترونی (EBWs) مورد توجه قرار گرفته است. کاربرد امواج الکترومغناطیسی عادی (O-mode) و فراعادی (X-mode) در این زمینه به wp£wc محدود می شود (wc فرکانس زاویه ای سیکلوترونی الکترون است) چرا که به مرکز پلاسما دست نمی یابند و بنابراین پاسخگوی پلاسماهای خیلی چگال که در مرکز پلاسما وجود دارد (wp>>wc) نیستند. اما این محدودیت توسط جفت کردن مد عادی با مد فراعادی که در نهایت به یک موج برنشتاین الکترونی واگردانیده می شود، برداشته شده است. مساله مهم در فرآیند واگردانی مد، محاسبه ضریب واگردانی مد بهینه است که به شدت نسبت به چگالی حساس می باشد. این حساسیت خود را در پارامتر بادن (h) و مقیاس طول چگالی (Ln) در لایه تشدیدی دورگه بالا (UHR) نشان می دهد. از این رو انتخاب مقیاس طول چگالی مناسب اهمیت ویژه ای در بازدهی واگردانی مد دارد. با انجام محاسبات برای توکامک MAST با میدان مغناطیسی 0.475T در مرکز پلاسما واگردانی مد بهینه را در Ln=4.94cm(~%72.5) به دست آوردیم، که به معنای لزوم تنظیم ویژگیهای فنی دستگاه برای این مقیاس طول چگالی است.

در این مقاله برای مطالعه سریهای زمانی به دست آمده از سیستمهای پیچیده روش جدیدی معرفی شده است. این روش بر پایه استفاده از مفهوم آنتروپی و به کارگیری رابطه ای برای محاسبه توزیع فواصل با نام واگرایی جانسون- شانون می باشد. در این مقاله به بررسی سریهای زمانی به دست آمده از توزیع فواصل در سیستم بیلیارد همچنین سری زمانی سیگنال الکتریکی قلب پرداخته شده است. به کمک این روش می توان بیلیارد آشوبی و غیرآشوبی همچنین قلب سالم را از قلب بیمار تفکیک کرد. این فرمولبندی می تواند در بررسی دیگر سریهای زمانی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

عمومی ترین مدل پخش و برهم کنش روی درخت کیلی، با بر هم کنش نزدیکترین همسایگی ارایه می شود و حالت شوک روی درخت کیلی تعریف می گردد. با فرض این که هر جایگاه با نزدیکترین همسایگیهایش حق بر هم کنش دارد، حالت شوک مطالعه می گردد. این مدل توسط روش بازه- پر به طور دقیق حل خواهد شد. معادله تحول زمانی آن بسته است و نتایج حاصل از بررسی این مدل در حالت پایا به صورت شبکه کاملا پر خواهد بود. همچنین این مدل در حالت دینامیکی نیز بررسی خواهد شد و طیف هامیلتونی متناظرش گسسته خواهد بود.

خواص ساختاری، ترابردی و مغناطیسی نمونه های روتنوکوپرات Ru(Gd1.5-xPrx) Ce0.5Sr2Cu2O10-d با 0£x£0.1 و RuGd1.5(Ce0.5-xPrx) Sr2Cu2O10-d با 0£x£0.2 که به روش واکنش حالت جامد ساخته شدند، با نمونه RuGd1.5(GdxCe0.5-x) Sr2Cu2O10-d با 0£x£0.3 مقایسه گردید. طیف پراش اشعه X نمونه های مختلف به دست آمد و پارامترهای شبکه بر حسب مقادیر متفاوت آلایش Pr توسط تحلیل ریتولد محاسبه شد. جهت بررسی خواص مغناطیسی و ابررسانایی در این سیستمهای لایه ای با مقادیر متفاوت Pr، مقاومت ویژه و مقاومت مغناطیسی نمونه ها در میدانهای مختلف از 0 تا 15 kOe و در دماهای مختلف اندازه گیری شدند. دماهای گذار ابر رسانایی (Tc) و مغناطیسی (Tirr) به وسیله منحنیهای مقاومت و پذیرفتاری مغناطیسی متناوب به دست آمدند. افت Tc در جانشینهای Gd و Pr به جای Ce و Pr به جای Gd، نشان دهنده رقابت میان شکست جفت توسط ناخالصیهای مغناطیسی، نفوذ حفره به علت ظرفیتهای متفاوت یونها، شعاعهای یونی متفاوت، و میزان اکسیژن در نمونه هاست. در نمونه هایی که در آنها Pr به جای Gd جانشین شده است، افت ابررسانایی بسیار سریع تر از نمونه هایی است که در آنها Pr و Gd به جای Ce جانشین شده اند. این امر نشان می دهد که تاثیر نفوذ حفره و شکست جفت به وسیله ناخالصیهای مغناطیسی، قویتر از عامل تفاوت در شعاعهای یونی است. در جایگزینی Pr با Gd تفاوت اندک میان شعاع یونهای Pr و Gd و همچنین جذب بیشتر اکسیژن به علت بالاتر بودن ظرفیت یون Pr نسبت به Gd سبب می شوند که فاصله متوسط ممانهای Ru-Ru در ساختارها کاهش یابد و در نتیجه برهمکنش تبادلی مغناطیسی با افزایش آلایش یون Pr قویتر شود. اما در جایگزینیهای Pr و Gd به جای Ce مساله متفاوت است. خواص مغناطیسی از جمله میدان وادارندگی (Hc) که به وسیله اندازه گیریهای مغناطش بر حسب میدان مغناطیسی اعمالی در دو دمای 300K و 77K به دست آمدند.، با افزایش میزان Pr در ساختارهایی که Pr به جای Gd جایگزین شده است، افزایش می یابد. در جایگزینیهایی که در آنها Pr و Gd به جای Ce قرار گرفته اند، افزایش میزان آلایش کاهش خواص مغناطیسی را در پی دارد.

تشدید تصادفی پدیده ای است که در آن پاسخ یک سیستم غیرخطی به سیگنال ضعیف اولیه، توسط یک شدت خاص از نوفه بهینه می شود. در این مقاله اثر نوفه تصادفی گوسی با همبستگی بلند برد توانی را بر سیستمهای دوپایا که تشدید تصادفی از خود نشان می دهند بررسی می کنیم. نشان می دهیم، همبستگی باعث می شود که اولا نوفه با انحراف معیار کمتر، در این سیستم تشدید ایجاد می کند، ثانیا دامنه تشدید کاهش می یابد.

در این مقاله ترابرد الکترونها در ریزنوار یک ابرشبکه نیمرسانا تحت اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی که در راستاهای متفاوت بر ابرشبکه اعمال می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است. نمودارهای سری زمانی و نمای لیاپانوف با استفاده از روش رانگ- کوتای مرتبه چهارم محاسبه شده است. محاسبات عددی نشان می دهد که برای مقادیر معینی از پارامترها که وابسته به خصوصیات ابر شبکه و میدانهای اعمال شده بر آن است، الکترونها رفتار آشوبی از خود بروز می دهند و به ازای بعضی مقادیر دیگر از پارامترها این رفتار منظم و غیرآشوبی می شود. همچنین وجود میدان مغناطیسی عمود بر میدان الکتریکی می تواند نواحی آشوبی را در حرکت الکترون کاهش دهد.

در این مقاله طراحی و مشخصات کارکرد این دستگاه لیزر گازکربنیک تپی عرضی فشار آتمسفری تکرار بالا با پیش یونش فرابنفش و با استفاده از گازهای صنعتی با خلوص معمولی گزارش می شود. آرایه ای از ترکیب جرقه و کرونا مناسب برای عملکرد با عمر زیاد و تکرار بالا با بهره مناسب به عنوان منبع پیش یونش کننده استفاده شده است. عملکرد نیمه بسته با تکرار 300 هرتز و با توان متوسط 220 وات برای اولین بار در ایران برای این نوع لیزرها به دست آمده است. در این حالت، بهره 7.7 درصد، انرژی در هر پالس 735 میلی ژول اندازه گیری شده است. بهترین نتایج مستقل به دست آمده عبارتند از 1.1 ژول در تپ، 320 هرتز نرخ تکرار، 11 مگاوات قله توان و 10.6 درصد بهره خروجی نسبت به انرژی ذخیره شده در خازن اصلی.