پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1396 | دوره:7 | شماره:15 |تعداد مقالات:10

در این مقاله یک سیستم کوانتومی بس ذره ای در نظر گرفته شده است. سپس به آن سیستم دو بر همکنش وابسته به زمان نوسانگر هارمونیک و میدان الکتریکی اضافه می گردد. نوع تغییرات آن ها به صورت کاملا عمومی فرض شده است. سپس با استفاده کردن از روش های جبری، تحول زمانی این سیستم بس ذره ای کوانتومی بررسی می گردد. برای مطالعه این تحول زمانی از روش های پویای ناوردای پویای لوییس و رزنفلد و عملگر تحول زمانی استفاده شده اند. ناورداهای مناسب ساخته شده اند و ویژه توابع آن ها بدست آورده شده اند همچنین عملگرهای مناسب تحول زمانی ساخته شده اند. در انتها مقایسه بین جواب های بدست آمده در مقاله با در نظر گرفتن حالتی خاص ارائه شده است.

در این مطالعه با توجه به اثرات کشش سطحی و شکست پرتابه قبل از رسیدن به آستانه همجوشی به بررسی واکنش همجوشی با هسته ضعیف پیوند پرداخته ایم. در بررسی پتانسیل هسته ای این واکنش از پتانسیل مجاورت نسخه AW95 استفاده شده است. با استفاده از این مدل که اثرات کشش سطحی در آن لحاظ شده است و مدل دینامیکی سه جسمی مسیریابی کلاسیکی سطح مقطع همجوشی کامل و ناکامل مورد محاسبه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند از بین چهار پارامتر کشش سطحی g-MS، g-MN1976، g-MN1995 و g-MSNew پتانسیل کولنی مربوط به مدل با کشش سطحی g-MS کم ترین عمق و محاسبات مربوط به مدل با کشش سطحی g-MN1976 بیش ترین عمق را برای پتانسیل کل در نواحی داخلی تولید می کنند، در حالی که پتانسیل حاصل از از g-MN1976 از لحاظ ارتفاع سد کولنی با داده تجربی توافق خوبی دارد. هم چنین سطح مقطع همجوشی کامل محاسبه شده با استفاده از مدل با کشش سطحی g-MS با داده های تجربی توافق بهتری دارد. در حالی که با استفاده از پارامتر g-MN1976 سطح مقطع همجوشی ناکامل این اندرکنش داده های تجربی را بخوبی بازتولید می کند.

در این کار به علت اهمیت واکنش گیراندازی 74Be(a,g)116C در فیزیک هسته ای و اخترفیزیک ضمن معرفی این واکنش به محاسبه پتانسیل های مربوط به آن، سطح مقطع و آهنگ واکنش پرداخته و در نهایت پس از معرفی و محاسبه فاکتور اخترفیزیکی S(E) کمیتی با وابستگی کمتر انرژی نسبت به سطح مقطع در رنج انرژی های پایین مربوط به نوکلئوسنتزاولیه، فاکتور اخترفیزیکی را برای این واکنش در رنج انرژی 0-10 MeV در حدود 0 تا 0.14 MeV.b به دست آوردیم.

در این مقاله طیف انرژی و سطوح انرژی هسته های واقع در ناحیه گذار فازی بین شکل های کروی و تغییر شکل یافته محوری بررسی شده است. برای توصیف همزمان حالات با اسپین پاریته زوج و فرد در قالب مدل بوزون برهمکنشی سه ترازی spd، هامیلتونین گذار فازی تعریف شده بر پایه جبر آفین SU(1,1) را استفاده نمودیم. با استفاده از نظریه کاتاستروف و فرمالیسم حالات همدوس، سطوح انرژی برای زنجیره ایزوتوپی 106-100Ru در ناحیه گذار فازی شکلی بین حدود U(5)-SO(9) مدل بوزون برهمکنشی تعیین گردید. پیش بینی های مدل، اطلاعات تجربی موجود برای این هسته ها را به خوبی بازیابی می نماید. همچنین تغییرات مشاهده شده در سطوح انرژی این هسته ها وجود یک گذار فازی شکلی مرتبه دوم را نشان می دهد. مقادیر حاصل برای پارامترهای کنترلی و همچنین شکل سطوح انرژی، هسته 100Ru را به عنوان نمونه مناسب نقطه بحرانی این گذار فازی شکلی معرفی می نماید.

در این تحقیق تاثیر دمای زیرلایه و نیز فرآیند بازپخت در جو گوگرد بر روی خواص ساختاری، ریخت شناسی سطح، اپتیکی، الکتریکی و ترموالکتریکی لایه های نازک ترکیبی تری اکسید مولیبدنیوم/دی سولفید مولیبدنیوم (MoS2/MoO3) تهیه شده با روش اسپری پایرولیزیز مورد مطالعه قرار گرفت. تحلیل الگوهای پراش پرتو ایکس لایه های نازک مورد مطالعه حاکی از تشکیل ساختاری بلوری با دو فاز راستگوشه MoO3 و فاز شش گوشی MoS2 بود. پس از فرآیند سولفوردهی، قله های مربوط به فاز اکسیدی در آنها ناپدید شد و ساختار تک فاز MoS2 شکل گرفت. تصاویر میکروسکوب الکترونی روبشی گسیل میدانی بیانگر سطوحی بطور یکنواخت پوشیده شده از ذرات با اشکال کروی شکل بودند. همه نمونه ها از ضریب جذبی در حدود 104 cm-1 برخوردار بوده و انرژی گاف نواری آنها پس از فرآیند سولفوردهی به طور قابل ملاحظه ای بطور متوسط از 2.60 تا 1.55 eV کاهش یافتند. داده های اثر هال نشان داد که لایه های نازک MoS2 از رسانندگی حفره ای (در توافق با روند تغییرات ضرایب سیبک) و نیز تراکم حفره ای از مرتبه 1015 cm-3 برخوردار بودند.

در این تحقیق، نانولوله های کربنی هم راستا با روش نشست بخار شیمیایی کاتالیستی و با استفاده از لایه نشانی نانوذرات کاتالیستی آهن- مولیبدن بر روی زیر لایه ای از جنس سیلیکون تولید شدند. از گاز استیلن (C2H2) به عنوان منبع کربنی، گاز آرگون (Ar) به عنوان گاز حامل، گاز هیدروژن (H2) برای احیای نانوذرات واز نانوذرات آهن- مولیبدن به عنوان منبع کاتالیستی در دمای 750oC جهت رشد نانولوله های کربنی استفاده شده است.واکنش درون یک راکتور استوانه ای کوارتز که محفظه اصلی است، انجام شده و گازها با آهنگ شارش مشخص به درون آن تزریق می شوند. نانوذرات کاتالیستی آهن- مولیبدن با استفاده از روش شیمیایی تجزیه حرارتی تولید شدند. سپس زیرلایه، توسط لایه نازکی از نانوذرات آهن- مولیبدن با عمل خیساندن پوشش داده می شود. همچنین نانولوله های کربنی همراستا با استفاده از روش رشد فاز بخار بر روی نانوذرات آهن تولید شدند. بررسی نمونه ها توسط دستگاه هایی چون میکروسکوپ الکترونی روبشی (مدل LEO 906E، SEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی اثرمیدانی (مدل MIRA3 TESCAN) و آنالیز EDX مورد بررسی قرار گرفتند. هم چنین از طیف سنجی رامان جهت تایید وجود نانولوله های کربنی تک دیواره استفاده گردید.

یکی از جنبه های مهم و جالب یونش هدف های مولکولی با استفاده از باریکه های یونی، تداخلی است که بین باریکه های پراکنده شده از مراکز پراکندگی به وجود می آید. تجربه نشان داده است که الگوهای تداخلی ای که با استفاده از باریکه های همدوس و ناهمدوس به وجود می آیند، تفاوت های کوچک ولی مهمی با یکدیگر دارند. لحاظ کردن منشاء این تفاوت ها در رهیافت های نظری معمولا دشوار و حتی غیرممکن است. در این پژوهش، مدلی نظری برای مطالعه سطح مقطع جزیی سه گانه یونش مولکول هیدروژن با استفاده از باریکه های پرتابه ای همدوس پیشنهاد شده است. در این مدل، سطح مقطع یونش از برهم نهی سطح مقطع های تقریب «دو مرکز موثر» با یک و دو موج کولنی به دست می آید. نتایج حاصله برای برخورد پروتون با مولکول هیدروژن با داده های تجربی مقایسه شده اند. مقایسه نشان می دهد که آثار تداخلی ناشی از برهم نهش دو سطح مقطع جزیی با الگوی تداخلی مشاهده شده برای باریکه پروتونی همدوس توافق بسیار خوبی دارد.

در پژوهش پیش رو تاثیرپذیری ویژگی های نوری نانوقفس های فولرینی و شبه فولرینی سیلیسیم، از اندازه و ساختار مولکولی بررسی شده است. فرمول عمومی مولکول های یاد شده به صورت SinHn است که در این تحقیق فولرین و شبه فولرین های سیلیسیمی متعددی، که کوچکترین آنها 16، و بزرگترین آنها 70 سیلیسیم را شامل می شود، انجام شده اند. تغییرات اندازه قطر این نانوقفس ها به طور تقریبی در بازه 1 تا 1.7 نانومتر قرار دارد. نظریه تابعی چگالی به عنوان روش محاسبات شبیه سازی های مورد نیاز در این تحقیق انتخاب شده و انجام محاسبات توسط نرم افزار گوسین صورت گرفته است. برای محاسبات مربوط به روش نظریه تابعی چگالی از تابعی هیبریدی B3LYP به همراه مجموعه پایه 6-31+G(d,p) انجام شده اند. نتایج کلی این پژوهش، در دو عبارت خلاصه می شوند: اول تغییرات گاف هومو-لومو نانوقفس های فولرینی و شبه فولرینی سیلیسیم در حدود بازه 1 تا 2 نانومتر، نسبت به تغییر ابعاد این نانوذرات با آهنگ کوچکی صورت می گیرد. دوم وجود جفت شش گوش های متصل به هم، در ساختار این مولکول ها، باعث افزایش گاف هومو- لومو می شود.

به منظور افزایش بهره سلول های خورشیدی لایه نازک، روش هایی برای طراحی مناسب نانوساختارهای پلاسمونیکی و دی الکتریک در سلول پیشنهاد و بررسی می کنیم که امکان برانگیختگی تعداد قابل توجهی از مدهای مختلف اپتیکی و در نتیجه افزایش احتمال جذب فوتون توسط سلول را فراهم می کنند. با بهره گیری از تکنیک محاسباتی تفاضل متناهی در حوزه زمان (FDTD)، برهمکنش نور با ساختارهای پیشنهادی را مدلسازی و چگونگی تنظیم مدهای اپتیکی با تغییر پارامترهای سلول را مورد بررسی قرار می دهیم. نشان می دهیم که با قرار دادن توری شبه تناوبی یک بعدی از نانومیله های پلاسمونیکی و دی الکتریک، به ترتیب، در انتها و بر روی سلول، می توان تمام مدهای اپتیکی مورد نظر را به صورت کنترل شده برانگیخته کرد.

در این مقاله عملکرد سلول های خورشیدی سیلیکونی ناهمگون به صورت نظری بررسی شده است. ساختار مورد بررسی به صورت TCO/ a-SiC (P) / GaP (i) / a-Si (n) /a-Si (n+) /metal می باشد. در این کار به جای ساختار مرسوم که از یک لایه سیلیکون آمورف ذاتی برای افزایش بازده استفاده می شود، از یک لایه GaP (گالیوم فسفات) به عنوان لایه ذاتی استفاده شده است. مدل های مختلفی از این ساختار سلول خورشیدی شبیه سازی شد. تاثیر پارامترهای مختلف در ساختار سلول خورشیدی نظیر تابع کار اتصالات جلو و پشت، چگالی حامل لایه های امیتر و لایه سیلیکون آمورف نوع n، گاف انرژی لایه امیتر، ضخامت لایه بافر Gap، منحنی چگالی جریان – ولتاژ و بازده کوانتومی بررسی شد. بهینه مقدار کمیتهای برای بالاترین بازده سلول خورشیدی بر اساس نتایج مطالعات حاضر معرفی شده است. همچنین ساختار نوار انرژی در حالتهای مختلف رسم و مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که استفاده از یک لایه ذاتی گالیوم فسفات با گاف انرژی 2.26 eV و ضخامت 1 میکرومتر منجر به بیشترین بازدهی در حدود 21.13% با Voc=1.52 V، Jsc=16.58 mA.cm-2 و FF=84% می شود.