پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1391 | دوره:2 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

در این مقاله با در نظر گرفتن پتانسیل لنارد-جونز بین مولکول های سیستم دیسک شکل، تابع توزیع شعاعی و عامل ساختار با استفاده از رابطه تراکم پذیری و معادله ارنستین-زرنیک محاسبه و با سیستم دیسک سخت مقایسه شده است. همچنین معادله فشار و تراکم پذیری برای این پتانسیل محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که در فاصله قطر مولکول برای برهمکنش لنارد-جونز، تابع توزیع صفر نمی گردد

از نگاه میکروسکوپی مهم ترین ویژگی بلورهای مایع وجود نظم جهتی بلندبرد در غیاب نظم موقعیتی است. در اینجا توابع توزیعی را معرفی می کنیم که در محاسبه پارامترهای نظم و دیگر میانگین های مربوطه موثر باشند. توزیع های تک ذره ای و دو ذره ای مورد بحث قرار می گیرند. برخی معادلات مشاهده پذیرهای ترمودینامیکی بر حسب توابع توزیع داده می شوند. همچنین پارامترهای نظم با بسط تابع توزیع تک ذره ای در مجموعه پایه کامل معرفی می شوند. تاثیر تقارن مولکولی بر پارامترهای نظم جهتی بررسی می گردد. با به کار گرفتن پارامترهای نظم مشخص، توابع توزیع جهتی بلورهای مایع بیضی وار سخت و گی-برن محاسبه می شوند. پارامترهای نظم مرتبه ششم این دو بلور مایع باهم مقایسه می شوند.

در این مقاله خواص الکترونی و مغناطیسی لایه نازک اکسید روی خالص و لایه نازک آلیاژZn1-xMnxO  در هر سه ساختار ورتسایت (wurtzite)، بلند روی (zinc blende) و نمک طعام (rock salt) مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات در قالب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از کد Wien2k انجام شده است. از روش پتانسیل کامل امواج تخت بهبودیافته خطی (FP-LAPW) برای حل معادلات کوهن- شم و همچنین تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) برای پتانسیل تبادلی همبستگی استفاده شده است. چگالی حالت های الکترونی نشان می دهد که با وارد کردن اتم منگنز، سیستم دارای قطبش اسپینی می شود و مقدار این قطبش در ساختارهای مختلف متفاوت است. همچنین مقدار انرژی شکافتگی تبادلی برای هر سه ساختار مقادیر متفاوتی را دارا می باشد. نتایج به دست آمده از این مطالعه با نتایج کارهای دیگران در توافق خوبی می باشد.

لایه ای از نانوسیم های اکسید روی بر روی زیر لایه فلز روی از محلولی که حاوی ZnCl2 و O2 H2 بوده به روش احیاء کاتدی و از طریق حرارت دادن در اتمسفر در دمای 400oC و به مدت 4 ساعت ایجاد شد. پراش پرتو ایکس مجموعه ای از قله های معین، (مطابق با ساختار ورتزایت اکسید روی) نشان می دهد. تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری مشخص می کند که نانو سیم های اکسید روی با جهت گیری اتفاقی با طول چندین میکرون و قطر 40-30 nm تشکیل شده اند. مطالعه گسیل میدانی الکترون از طریق ساختار دیودی در فشار mbar 8-10×1 صورت پذیرفت. مقدار میدان روشن شدن برای چگالی گسیل جریان الکترون 2mA/cm1.0 تعریف گردید که به مقدار V/mm2.1 به دست آمد. نمودار فولر- نوردهیم (F-N) رفتار غیرخطی را در کل محدوده میدان اعمال شده مطابق با رفتار ذاتی گسیل کننده های نیم رسانا نشان داده است. ساده بودن روش ساخت، همراه با خاصیت مناسب گسیل کننده نانو سیم های اکسید روی به طریق الکتروانباشت و اکسایش حرارتی می تواند نماینده ای از یک گسیل کننده خوب برای کاربری در جریان هایی با چگالی بالا داشته باشد.

در این پژوهش نمونه منگنایت با فرمول اسمی La0.9Sr0.1MnO3 به روش سل ژل و به کمک مایکروویو تهیه و در دماهای گوناگون پخت شد. ویژگی های ساختاری نمونه ها با پراش سنجی پرتوی ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و ویژگی های مغناطیسی با اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفتند. آنالیز XRD نشان می دهد که فاز تقریبا خالص مورد نظر در نمونه ها شکل گرفته است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی (FESEM) نشان می دهد که با افزایش دمای بازپخت از 600 به 1200 درجه سانتی گراد، میانگین اندازه ذرات از حدود 50 نانومتر تا میکرومتر افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج نشان می دهند که با افزایش دمای بازپخت، پهنای دمای گذار پارامغناطیس به فرومغناطیس، برای تمام نمونه ها کاهش و اندازه پذیرفتاری مغناطیسی نمونه ها افزایش می یابد. همچنین در منحنی مقاومت برحسب دمای نمونه های با ابعاد میکرومتر قله های مربوط به گذار درون دانه ای و بین دانه ای دیده می شود، در صورتی که در نمونه با ابعاد نانومتر گذار درون دانه ای دیده نمی شود. این رفتار به اثرات سطحی مربوط می شود.

در این مقاله، همزیستی میان ابررسانایی و فرومغناطیس را در یک ابررسانای فرومغناطیس مورد مطالعه قرار می دهیم. ابررسانای فرومغناطیس را در دو حالت جفتی اسپین پادموازی و اسپین موازی در نظر می گیریم و با استفاده از معادلات وابسته به اسپین بوگولیوبوف-دژن، تابعیت دمایی (T) پارامتر نظم ابررسانایی را به دست می آوریم. همچنین وابستگی پارامتر نظم به میدان تبادلی ابررسانای فرومغناطیس (h) را نیز به دست آورده و مشاهده می کنیم که به ازای برخی از مقادیر دما و میدان تبادلی، پارامتر نظم تابعی دو مقداری می شود که برای تعیین مقدار درست پارامتر نظم ابررسانایی، اختلاف پتانسیل ترمودینامیکی بین حالت های عادی و ابررسانایی را محاسبه می کنیم و یک منحنی گذار فاز در صفحه h-T را به دست می آوریم و نتیجه می گیریم که تنها وجود پارامتر نظم مخالف صفر برای قرار گرفتن در حالت ابررسانایی کافی نیست. به عبارت دیگر به ازای برخی T و h ها با وجود آن که پارامتر نظم مخالف صفر است، اما از آنجا که در این نقاط پتانسیل ترمودینامیکی حالت عادی پایین تر از حالت ابررسانایی است، لذا سیستم در حالت عادی قرار می گیرد.