پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1396 | دوره:7 | شماره:13 |تعداد مقالات:20

در این پژوهش با استفاده از یک مدل دو-مقیاسی، فرآیند پخش الکترون توأم با بدام افتادن در یک لایة نیم رسانای نانومتخلخل و با در نظرگرفتن مراکز بازترکیب شبیه سازی می شود. در مقیاس اول نقش توزیع حالت های جای گزیده از طریق تخمین زمان ماندگاری الکترون در هر نانوذره، با توجه به تعداد و آرایش همسایه های اول آن، محاسبه شده و در مقیاس دوم الکترون روی یک خوشة تراوش کننده بی نظم از نانوذرات پخش می شود. زمان ماندگاری الکترون در هر نانوذره به تعداد همسایگان اول آن بستگی دارد که در مقیاس اول محاسبه شده است. برخی از نانوذرات این خوشه با احتمال از پیش تعریف شده ای دارای مراکز بازترکیب هستند. نتایج شبیه سازی های ما نشان می دهند که مدل دو-مقیاسی در عین حال که سرعت محاسبات را به شدت افزایش می دهد، تخمین درستی از روند تغییر ضریب پخش برحسب تخلخل، که در تطابق با مشاهدات تجربی است ارائه می دهد.

این پژوهش به شبیه سازی لایه های ستونی مورب (GLAD) تلورید کادمیوم و سولفید روی با زاویه های رشد مختلف بر روی زیرلایه شیشه پرداخته است. نتایج به دست آمده از طراحی با نتایج تجربی مقایسه شد. برای شبیه سازی فرآیند رشد در این تحقیق از کد شبیه سازی NASCAM استفاده شد. این کد بر اساس مدل مونت کارلو کار می کند. ابتدا با استفاده از نرم افزار SRIMو SIMTRA انرژی و زاویة ذراتی که به سمت زیرلایه حرکت می کنند و مدت زمان حرکت محاسبه می شود. پس از آن، این فایل به عنوان ورودی برای NASCAM برای محاسبه ساختار لایه ها استفاده می شود. برای نمایش ساختار لایه های شبیه سازی شده، اطلاعات خروجی نرم افزار NASCAM به نرم افزارهای JMOL وPoreSTAT داده شد. نتایج این شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه شد و ملاحظه شد که از لحاظ زاویه و ساختار مطابقت خوبی دارند.

یک سیستم کوآنتومی باز شامل یک نوسانگر هماهنگِ نامتقارنِ سه-مدی را در نظر می گیریم. با در نظر گرفتن تقریب مارکوی تحول درهم تنیدگی و واهمدوسیِ حالت های بَسِت هوند را در این سیستم مطالعه می کنیم. با استفاده از معیار ترانهاده ی مثبت جزئی و خلوص، تأثیر پارامترهای سیستم، حالت اولیه و محیط را بر تحول درهم تنیدگی و واهمدوسی بررسی می کنیم. مشاهده می شود که تأثیر پارامترهای سیستم و محیط بر تحول درهم تنیدگی و خلوص مشابه است؛ به گونه ای که با افزایش این پارامترها مرگ ناگهانی درهم تنیدگی زودتر رخ می دهد و خلوص کاهش می یابد. از سوی دیگر پارامتر فشردگی رفتار متفاوتی دارد، به گونه ای که با افزایش پارامتر فشردگی خلوص کاهش می یابد اما مرگ ناگهانی درهم تنیدگی پس از زمان طولانی تری رخ می دهد.

در این پژوهش ساختار بلوری و ویژگی های مغناطیسی ترکیب های Pr2-yLayFe17-xGax (1 و0 = y و2 و1 = x) با به کارگیری پراش پرتو X، مغناطیس سنج نمونة ارتعاشی و سیستم تداخل کوانتومی ابررسانای مغناطیس سنج بررسی شده است. ترکیب های سه تایی بین فلزی Pr2-yLayFe17-xGax سنتز شدند و نتایج الگوهای پراش پرتو X نشان داد که نمونه های تک فاز با ساختار لوزی رخ شکل می گیرد. با جانشانی اتم های La وGaدر ترکیب، پارامتر شبکه افزایش می یابد و به سبب تغییر در اثرات تبادلی و ناهمسانگردی، دمای کوری، رفتار مغناطیسی و مغناطش اشباع نیز تغییر می کند. دمای کوری نمونه ها با جانشانی لانتانیم که همراه با افزایش حجم یاخته یکه است کاهش می یابد و از طرفی نشاندن اتم گالیم به جای آهن افزایش دمای کوری به سمت دماهای بالاتر را موجب شده است. مغناطش اشباع با جانشانی Laو Ga ناشی از اثرات کاهش هیبریداسیون Fe-Fe و رقیق شدگی گشتاور مغناطیسی با جانشانی یک اتم غیرمغناطیسی کاهش می یابد.

طوفان های ژئومغناطیسی سیستم های ناوبری فضایی مانند ماهواره ها را با ایجاد تغییرات سریع و بزرگ در شار ذرات مختل می کنند. برای بررسی اثرات پرتوهای کیهانی و محاسبه نرخ آسیب ها و خطاها و تهیة پوشش مناسب در مقابل آنها، نیاز به دانستن شار ذرات پرانرژی داریم. در کار حاضر ما شار و محدوده انرژی پروتون ها را به وسیلة شبیه سازی در چرخه های مختلف خورشیدی و همچنین در زمان رویداد 4 شراره بزرگ و مهم خورشیدی به دست آورده و با یکدیگر مقایسه کرده ایم. در اولین گام شبیه سازی شار پروتون ها از نرم افزار امره استفاده کرده، سپس داده های به دست آمده از شبیه سازی را با داده های تجربی حاصل ازAMS مقایسه کرده ایم که در نهایت نتایج به خوبی در تطابق با یکدیگر قرار داشتند. در ادامه کار ابتدا با استفاده از نرم افزار امره، مختصات ماهواره و ویژگی های آن را تعیین کرده، سپس شار پروتون های پرانرژی را که به یک ماهوارة معمولی در مدار لئو برخورد می کنند در زمان رخداد شراره های مختلف محاسبه کرده ایم. تعداد رویدادهای خورشیدی در بیشینة چرخة خورشیدی افزایش می یابند، در نتیجه باید چنین تحلیل هایی با دقت انجام گرفته و چنین طراحی هایی برای مأموریت های فضایی بلندمدت اهمیت بیشتری بیابند.

در این مقاله رسانندگی الکتریکی یک سیستم ناپایدار نظریة QCD در دمای پایین بررسی شده است. یک راه مطالعه چنین سیستم هایی، اعمال یک میدان الکتریکی وابسته به زمان و بررسی رفتار زمانی خارج از تعادل سیستم است. اعمال میدان الکتریکی باعث تولید زوج های کوارک و آنتی کوارک از فاز محبوس QCD و ایجاد یک جریان الکتریکی می شود. با استفاده از رابطة بین شدت میدان الکتریکی اعمال شده و جریان الکتریکی حاصل از آن می توان رسانندگی الکتریکی نظریة میدان را به دست آورد. برای دست یابی به حل غیر اختلالی این سیستم ناپایدار وابسته به زمان، از یک مدل هولوگرافیک غیر بحرانی QCD استفاده شده است و تأثیر پارامترهایی نظیر شدت میدان الکتریکی، فرکانس اعمال میدان و چگالی بار بر روی رسانندگی الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، نتایج به دست آمده، با نتایج حاصل از سایر مدل ها مقایسه شده است.

نانوکامپوزیت اکسید گرافن کاهش یافته-اکسید روی (72/0، 36/0، 18/0= (GO/Zn(Ac) با استفاده از اکسید گرافن و استات روی به روش حمام شیمیایی تهیه شد. مشخصه یابی اپتیکی، با استفاده از آنالیزهای DRS، FTIR و مشخصه یابی ساختاری، توسط آنالیزهای XRD، SEM و EDS صورت گرفت. طیف DRS نانوکامپوزیت RGO-ZnOلبه جذبی را در nm 386 نشان داد. در طیف FTIR قلة جذب مربوط به پیوند ZnO و همچنین کاهش اکسید گرافن به خوبی دیده شد و همچنین قله های ایجاد شده در الگوی XRD تشکیل ساختار هگزاگونال ZnO را تأیید کرد. تصاویر SEM نشان داد که ذرات ZnO روی صفحات گرافن قرار گرفته اند. وجود روی در نانوکامپوزیت RGO-ZnOتوسط قله های Zn در داده های EDS ثابت شد. در نهایت، اثر سمیت (ضد سرطانی) اکسید گرافن و سه نمونه با درصد مختلف ZnO از نانوکامپوزیت بر روی درصد حیات سلول های رده نوروبلاستوما (N2A) بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه GO و نانوکامپوزیت های RGO-ZnOبا نسبت GO/Zn(Ac) برای 18/0 و 36/0 دارای اثرات سمیت مشابه ای بر روی بقای سلول های N2A هستند و در غلظت های بالا سبب سمیت بیشتری بر روی این سلول ها شدند. اما در مورد نانوکامپوزیت RGO-ZnO با نسبت 72/0 = GO/Zn(Ac) این اثر سمیت در غلظت های پایین تر مشاهده شد.

یکی از روش های متدوال در مطالعة بهمن های گستردة هوایی ناشی از پرتوهای کیهانی در سطح زمین استفاده از آرایه های آشکارساز سوسوزن است. ابعاد آرایه و فاصلة آشکارسازها از جمله پارامترهایی هستند که در تعیین بازة انرژی قابل آشکارسازی توسط آن آرایه، از اهمیت برخوردارند. علاوه براین، هندسة آرایه در تعیین فاصلة بهینه Ropt، یعنی فاصله ای از محور بهمن که در آنجا عدم قطعیت در تعیین چگالی عرضی ذرات ثانویه کمینه است نقش مهمی دارد. در کار حاضر وابستگیRopt به هندسه آرایه و مشخصات پرتوهای کیهانی اولیه برای آرایه البرز-1 مورد مطالعه قرار گرفته است. در کار حاضر نشان داده شده است که Ropt به مشخصات پرتو اولیه یعنی جرم، انرژی و زاویه ورود این ذرات بستگی ندارد و می توان آن را مستقل از خصوصیات ذرة اولیه در نظرگرفت. از طرفی Ropt به شکل هندسی آرایه و مخصوصاً فاصله آشکارسازها وابسته است. بررسی های انجام گرفته در کار حاضر نشان می دهد که شکل چیدمان و ابعاد آرایة خوشه ای مناسب ترین چیدمان برای بازه انرژی قابل رصد توسط آرایة البرز-1 (eV1015) است و فاصلة بهینه برای این چیدمان، برابربا m1± 9 به دست آمده است.

در این کار با بررسی چگالی ترازهای هسته ای و ظرفیت گرمایی هسته های89Y و 208Pb به مطالعة گذار فاز سیستم نوکلئونی این هسته ها از حالت زوج شده به حالت گاز فرمی پرداخته ایم. به این منظور پارامترهای چگالی ترازهای هسته ای89Y و 208Pb در مدل دمای ثابت، با استفاده از داده های تجربی گروه اسلو محاسبه شده و مقدارهای به دست آمده در محاسبة سطح مقطع واکنش های هسته ای 208Pb(n, el)، 208Pb(p, el)، 89Y(n, el) و 89Y(p, el) به کار رفته اند. با توجه به سازگاری خوب نتایج به دست آمده برای سطح مقطع واکنش های هسته ای با داده های تجربی مربوط به آن ها، رفتار دمای ثابت، که می تواند گواهی بر وجود گذار فاز زوج شدگی در سیستم نوکلئون های هسته باشد، تأیید می شود. همچنین ظرفیت گرمایی این هسته ها از چگالی ترازهای تجربی آن ها استخراج شده و اثر گذار فاز زوج شدگی نوکلئون ها در این کمیت ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است.

معادلة مولینس-هرینگ یکی از مدل های مطرح در رشد سطح می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر نوفه غیرفعال بر روی این معادله با روشی جدید است. نکته کلیدی در این مدلی که ارایه کردیم، تجمیع نیروی خارجی اعمال شده بر فصل مشترک و نوفه غیرفعال در قالب یک جمله است که بوسیلة پارامتر قابل کنترل خارجی g شدت آن تنظیم می شود. دینامیک مدل پیشنهادی به ازای مقادیر مشخصی از g دارای رفتار بحرانی است. همچنین، محاسبات ما نشان می دهند که، به ازای مقادیر 2 و 1 g= هیچ گونه گذار فازی نخواهیم داشت. مهم ترین مشخصة بحرانیت، وجود نماهای مقیاس بندی است که در این مطالعه به محاسبة عددی این کمیت ها پرداخته ایم. بر این اساس برای 3 g = نقطة بحرانی را برابر 6504/0 به دست آورده ایم. در این نقطه، نمای ناهمواری کل و ناهمواری موضعی به ترتیب برابر 410/1 و 011/1 به دست آمده است. برابر نبودن این دو مقدار یعنی ناهمواری کل و ناهمواری موضعی یکی از مهم ترین اثرات نوفه غیرفعال در مدل های رشد است که نشان دهنده تغییر در ساختار سطح ایجاد شده می باشد.

انتشار امواج الکتروستاتیکی در یک پلاسمای نیم رسانای کوآنتومی در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت، به کمک مدل هیدرودینامیکی کوآنتومی مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر آثار کوآنتومی همچون، فشار فرمی، پتانسیل بوهم و پتانسیل تبادلی بر ویژگی های انتشاری امواج الکتروستاتیکی بررسی شده است. ما دریافتیم آثار کوآنتومی و میدان مغناطیسی خارجی فرکانس امواج الکتروستاتیکی را به طور قابل ملاحظه ای تحت تأثیر قرار می دهند.

در این مقاله اثر دما بر روی ضریب شکست لایةمنیزیم فلوراید، MgF2، بررسی شده است. لایه های MgF2 با استفاده از تفنگ الکترونی بر روی زیر لایة شیشه ای (Β Κ 7) در دمای متفاوت 25، 100، 200، و C° 300 انباشته شده اند. نرخ انباشت لایه در همة نمونه ها مقدار پنج تا شش انگسترم بر ثانیه است، Å /s 6-5R=. طیف عبور نمونه ها با استفاده از اسپکتروفوتومتر در محدودة طول موجی nm1800-400 اندازه گیری شده اند. نمونة لایه نشانی شده در دمای آزمایشگاه به مدت دو ساعت در دمای C° 300، بازپخت شده است. سپس ضریب شکست نمونه ها با سه روش محاسبه شده اند. ضرایب شکست حاصل از سه روش توافق خوبی با یکدیگر دارند. نتایج نشان می دهند که با افزایش دما از دمای محیط آزمایشگاه تا دمای C° 300، ضریب شکست لایة منیزیم فلوراید به صورت خطی از 32/1 n=تا 39/1n=، افزایش می یابد. به علاوه، ضریب شکست نمونه لایه نشانی شده در دمای آزمایشگاه بعد از بازپخت شدن در مقایسه با قبل از بازپخت شدن به طور چشمگیری افزایش یافته است. از طرف دیگر نمونه بازپخت شده مقدار کمی جذب دارد.

در این مقاله، گزارش طراحی، ساخت و بهینه سازی لیزر حالت جامد Nd: YAG دمیده شده با لامپ درخش زنون در کاواک سرامیکی ارائه می شود. از یک میله ی لیزری Nd: YAG با درصد آلایش %1/1 و ابعاد mm 5 mm80 به عنوان محیط فعال و از یک لامپ درخش زنون با قطر داخلی 7 میلی متر، طول قوس 3 اینچ و بسامد 2/0 هرتز به عنوان منبع دمش استفاده شد. ابتدا خروجی لیزر با استفاده از روش فایندلی-کلی بر اساس بهترین آینه ی خروجی، بهینه شد. مقدار بهره برای انرژی دمش الکتریکی 9/4 ژول، برابر با 9/0 و اتلاف برابر با 05/0 به دست آمدند. بنابراین، مقدار بازتابندگی بهینه برای این مقادیر حدود 32% به دست آمد. از آینه ی با بازتابندگی 25% (که نزدیک ترین مقدار توان بازتاب آینه ی موجود در آزمایشگاه و نزدیک به بازتابندگی بهینه ی بود) در چیدمان آزمایشگاهی استفاده کردیم. بازدة کل الکتریکی به نوری لیزر Nd: YAG در طول موج 1064 نانومتر به ازاء آینه ی 25% حدود 3% اندازه گیری شد. با بسامد تکرار دمش 2/0 هرتز و انرژی الکتریکی دمش 9 ژول، قطر لکه برابر با 98/3 میلی متر و عامل کیفیت برابر با 17 به دست آمد. نتایج به دست آمده، خاص لیزر طراحی شده در این مقاله است.

در این مقاله، رفتار آماری 101 هستة زوج-زوج در قالب آمار نزدیکترین فاصلة بین ترازی مطالعه شده است. دنباله های مورد بررسی با استفاده از آخرین اطلاعات تجربی قابل دسترس برای ترازهای +2 هسته های زوج– زوج واقع در محدودة جرمی 198≥ A ≥ 40 تهیه شده اند. با استفاده از روش تخمین حداکثر شانس مقدار پارامتر تابع توزیع بری– روبنیک برازش گردیده و تغییرات این کمیت به عنوان معیار نظم ( یا بی نظمی) سیستم های انتخابی تعیین می گردد. تغییرات رفتار آماری بر اساس محدوده های جرمی مختلف، میزان تغییر شکل های چهار قطبی، نسبت انرژی ترازهای مختلف و همچنین آرایش آخرین تراز پروتونی و نوترونی این سیستم ها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل غالب بودن رفتار منظم در هسته های زوج-زوج را پیشنهاد می دهد. همچنین افزایش نظم در مجموعه هسته های دارای عدد جرمی بزرگتر نسبت به هسته های سبکتر و هسته های دارای تغییر شکل بیشتر نسبت به هسته های کروی مشاهده می شود. از طرف دیگر، با کاهش مقدار اسپین ترازهای پروتونی و یا افزایش اسپین ترازهای نوترونی، رفتار منظم سیستم های انتخابی افزایش می یابد.

در این مقاله با استفاده از جبر لی (su(1, 1 در هامیلتونی مدل برهم کنش بوزونی(IBM-1) طیف انرژی زنجیره ی ایزوتوپی باریم 130-124 محاسبه شده است. ثابت های این طیف را از حل معادله ی بث به کمک روش حداقل مربعات با الگوریتم نیوتون-گاؤس و الگوریتم ژنتیک به دست آورده ایم. سرانجام نتایج به دست آمده را با طیف های تجربی مقایسه کرده و ترازهای مجهول این ایزوتوپ ها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که الگوریتم ژنتیک دارای انحراف معیار کمتری در مقایسه با الگوریتم نیوتون-گاؤس است و همچنین نتایج طیف تئوری با طیف تجربی همخوانی خوبی دارند.

در این مقاله ویژگی های الکترونی و اپتیکی(Na2S سدیم سولفید) در فازساختاری اورتورومبیک موردبررسی قرارگرفته است. محاسبات در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی و روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل و با استفاده از کد محاسباتی Wien2k انجام شده اند. نتایج ساختار نواری نشان می دهد که سدیم سولفید در فاز ساختاری اورتورومبیک دارای یک گاف نواری مستقیم درنقطه ی Γ به اندازه ی 2/405 الکترون ولت می باشد، که بیشترین سهم در نوار ظرفیت مربوط به اتم گوگرد و در نوار رسانش مربوط به اتم سدیم است. ویژگی های اپتیکی به دست آمده شامل تابع دی الکتریک، ضریب شکست، ضریب خاموشی، ضریب جذب و طیف اتلاف هستند. باتوجه به نتایج به دست آمده مقدار بیشینه ی سهم موهومی تابع دی الکتریک که بیانگر بیشینه ی جذب و خاموشی است به ازای انرژی 5/5 الکترون ولت رخ می دهد و مقدار بیشینه ی سهم حقیقی تابع دی الکتریک که نشانگر بیشینه ی بازتاب و شکست است در انرژی های نزدیک به 5/4 الکترون ولت مشاهده می شود. نتایج به دست آمده با دیگر داده های موجود سازگاری خوبی دارند.

با استفاده از تقریب نیمه کلاسیکی توماس– فرمی در چهارچوب یک مدل پدیده شناسی میدان-میانگین، شکل صریح پتانسیل شیمیایی نوکلئونی در مادة هسته ای به ازای دماها و چگالی های مختلف به دست می آید. در دماهای متناهی این شکل صریح بر اساس یک مدل آماری تعمیم یافته که مبتنی بر نظریة پدیده شناسی لاندائو است، برحسب کمیت جدیدی تحت عنوان جرم مؤثر تعمیم یافته با تابعیتی برحسب دما، چگالی و پارامتر عدم تقارن، تعیین می شود. با مطرح کردن شکل صریح پتانسیل شیمیایی نوکلئونی، مدلی جدید برای تعیین معادله حالت مادة هسته ای در دماها و چگالی های مختلف ارائه می شود که رفتار آن در توافق با دیگر مدل های مطرح نظری در این زمینه است.

در مقاله ی حاضر، مشخصه جریان-ولتاژ یک دیواره مغناطیسی 2π رادیان ایجاد شده در میان دو نانوسیم از جنس نیمرسانای مغناطیسی نوع p با قطبش اسپینی بسیار بالا در دمای معین T مطالعه و بررسی شده است. در این راستا، احتمال عبور و بازتاب حامل ها از دیواره 2π رادیان با حل معادله جفت شده شرودینگر برای مؤلفه های تابع موج اسپینی با اسپین بالا و پائین تعیین شده و سپس چگرادیان با حل معادلات جفت شده شرودینگر برای مؤلفه های تابع موج اسپینی با اسپین بالا و پائین تعیین شده و چگالی جریان بار و چگالی جریان اسپینی بر حسب آنها بدست آمده است. در مطالعه رفتار اسپین-دیودی دیواره مغناطیسی نشان داده شده است که آستانه ولتاژ شروع به کار دیود با عریض تر شدن دیواره افزایش می یابد. همچنین، وابستگی غیرخطی قطبش اسپینی به ولتاژ اعمالی به منظور کاربرد در ترانزیستورهای اسپینی تعیین گردیده است.

در کار حاضر با استفاده از یک رهیافت نیمه کلاسیکی به بررسی فرآیند تهییج در برخورد ذرات باردار با اتم هیدروژن در محدوده ی انرژی های میانی و بالا پرداخته شده است. فرمول بندی آیکونال چند کاناله برای محاسبه ی دامنه های پراکندگی به کار گرفته شده است. در این رهیافت که به عنوان تصحیح تقریب مرتبه ی اول بورن از آن یاد می شود، دامنه ی پراکندگی برای حالت های برانگیخته ی ns و np اتم هیدروژن در برخورد با پروتون به صورت تحلیلی محاسبه شده است. سطح مقطع های جزئی و کل به دست آمده برای تراز n=2 هم خوانی خوبی را با نتایج تجربی و نظریه های در دسترس در محدودة انرژی های میانی و بالا نشان می دهد. با استفاده از این فرمول بندی می توان ضریب قطبش خطوط طیفی اتم هیدروژن در محدودة انرژی های مورد بحث را با دقت خوبی محاسبه نمود.

ابررسانای سرامیکی Bi1. 64Pb0. 36Sr2Ca2-xCdxCu3O10آلایش یافته با Cd به روش سل ژل ساخته شد. برای تهیه نمونه ها، مقدار آلایش کادمیوم از 2/0-0=x و زمان های پخت 32، 48، 56 و 64 ساعت انتخاب شدند. برای یافتن دمای شروع واکنش مواد اولیه از ژل خشک شده آنالیز TGA گرفته شد. ریخت شناسی و ریزساختار نمونه ها توسط XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از XRD نشان داد که بیشترین درصد فاز 2223-Bi، برای نمونة با مقدار آلایش تا 02/0=x می باشد. چگالی جریان بحرانی و دمای بحرانی نمونه ها با استفاده از روش چهارمیله ای اندازه گیری شد که نتایج حاصل از آن ها نشان می دهد که در زمان پخت 48 ساعت، نمونة با مقدار آلایش 02/0=x دارای بیشترین چگالی جریان بحرانی و دمای بحرانی می باشد.