پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1397 | دوره:8 | شماره:16 |تعداد مقالات:15

لایه های دوبعدی کلکوژنایدهای فلزات واسطه (TMDC) با گاف های نواری مستقیم در بازه ی طول موج مرئی و مادون قرمز نزدیک، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده اند. تک لایه های MoSe2، WSe2، MoS2 و WS2 به عنوان چند تک لایه از TMDCها دارای ویژگی های اپتیکی ویژه ای می باشند. در این مقاله ثابت گذردهی این تک لایه ها با استفاده از مدل لورنتس، لورنتس-گاوس و درود-لورنتس-گاوس بدست آمده است که تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی دارد. رفتار جذب این لایه های فوتوولتائیک همانند رفتار قسمت موهومی ثابت گذردهی تک لایه ها می باشد. با بررسی جذب تک لایه ها در حضور چند زیرلایه مشاهده شد که استفاده از زیرلایه باعث کاهش میزان جذب می شود و با افزایش ضریب شکست زیرلایه میزان جذب کاهش می یابد. این نانولایه ها با جذب بالای 10 درصد در ضخامت کمتر از یک نانومتر، کاندیدای مناسبی در سلول های خورشیدی و کاربری های فوتوولتاییک هستند.

بلور دو بعدی مولبیدیم دی سولفات، MoS2، در بازه ی فرکانسی تراهرتز به علت کاربردهای اپتوالکترونیکی و کاربری آن برای الکترود شفاف در حوزه ی نانو بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، به طراحی ساختارهایی شامل تک لایه ی MoS2 روی زیرلایه های مختلف و با قرارگیری در جایگاه های متفاوت این تک لایه در بلور فوتونی یک بعدی، 1DPC، به منظور کاهش جذب و افزایش عبور پرداخته ایم. ضریب شکست MoS2 را در ناحیه ی تراهرتز از رابطه درود محاسبه کرده ایم. طیف عبور و جذب این ساختارها در بازه ی فرکانسی تراهرتز از روش ماتریس انتقال، TMM، برای هر دو قطبش TE و TM بدست آمد. در ادامه نشان دادیم که طیف جذب با تغییر در مواد دی الکتریک و زاویه ی تابش در هر دو قطبش TE و TM تنطیم پذیر است. در نهایت در بهترین طراحی به جذب کمتر از تک لایه ی MoS2 و طیف عبور نزدیک 100 درصد دست یافتیم. نتایج بدست آمده برای طراحی نانو سازه های متشکل از الکترود شفاف در فوتونیک و الکترونیک سودمند خواهند بود.

در این مطالعه، خواص الکتریکی و اپتیکی گرافن با زیر لایه BC3 بررسی می شوند. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته خطی با پتانسیل کامل، بر پایه نظریه تابعی چگالی انجام شده است. محاسبه انرژی کل دو حالت برهم چینش AA و AB نشان می دهد که حالت AB پایدارتر از حالت AA است. محاسبه ساختار نواری نشان می دهد که گرافن با زیرلایه BC3 دارای گاف نواری کوچک به اندازه 0.15eV در نقطه K است.گاف نواری ایجاد شده با تغییر فاصله بین لایه ای گرافن و BC3 قابل تغییر است. تابع دی الکتریک گرافن با زیر لایه BC3 را می توان به صورت برهم نهی از تابع دی الکتریک گرافن ایزوله و نانو صفحه BC3 تک لایه در نظر گرفت که برهمکنش بین لایه ها باعث جابجایی مکان پیکها می شود. وجودگاف انرژی قابل کنترل در گرافن با زیر لایه BC3، آن را به یک کاندیدای مناسب برای استفاده در ترانزیستورهای اثر میدانی تبدیل می کند.

از جمله روش های غیر مخرب در ارزیابی مشخصات سوخت های تابش دهی شده در یک راکتور هسته ای می توان به طیف سنجی تابش گاما حاصل از آن اشاره نمود. تحلیل کیفی و کمی طیف حاصل از یک سوخت و برآورد میزان محتویات برخی پاره های شکافت به عنوان شاخص میزان مصرف سوخت و نحوه توزیع قدرت در یک مجتمع سوخت، لازم و ضروری می باشد. از سوی دیگر برخی محدودیت های آزمایشی از جمله قدرت تفکیک انرژی آشکارساز مانع از تشخیص برخی محصولات شکافت و پنهان ماندن برخی اطلاعات در طیف می گردد. لذا در این مطالعه میزان محتویات پاره های شکافت سوخت راکتور تحقیقاتی تهران در زمان های خنک شدن متفاوت (3، 30، 120، 360 و 720 روز) با کد محاسباتی 1.2 ORIGEN مورد ارزیابی قرار گرفته شده و طیف حاصل از محصولات شکافت توسط کد محاسبات مونت کارلوی MCNPX 7.2 شبیه سازی شده است. سپس محصولات شکافتی که می توانند به عنوان شاخص مناسبی برای ارزیابی مشخصات سوخت باشند مورد تحلیل قرار گرفته است.

خصوصیات مغناطیسی آلیاژهای سه تایی فری مغناطیس آمورف با ساختار ABxC1-x با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو در چارچوب مدل آیزینگ و مدل برهم کنش تبادلی RKKY بررسی شده است. برای این منظور اثر برهم کنش تبادلی و ناهمسانگردی یونی منفرد بر حلقه پسماند مطالعه شده است. شبیه سازی ها نشان می دهند که منحنی پسماند با تغییر برهم کنش تبادلی و ناهمسانگردی یونی تغییر شکل می دهد. مشاهده می شود که به ازای برخی از پارامترها، منحنی های پلکانی و حلقه-های سه تایی پسماند ایجاد شده است. علاوه بر این، اثر غلظت بر رفتار حرارتی مغناطش نیز مطالعه شده است. نتایج نشان می دهند که در برخی از غلظت ها، دمای بحرانی جبران کمتر از دمای گذار می شود.

در این پژوهش به معرفی ایده ترمودینامیک کوانتومی براساس مفاهیم پایه ای مکانیک آماری و مکانیک کوانتومی پرداخته ایم. در ادامه به بررسی چارچوب فرایندهای غیرتعادلی در سامانه های کوانتومی پرداخته ایم و چگونگی محاسبه کمیتهایی مانند کار و آنتروپی بازگشت ناپذیر را در این فرایندها، معرفی می نماییم. سپس نتایج به دست آمده را بر روی سامانه اتم-کاواک در برهمکنش جینز-کامینگز در دو حالت جفت شدگی ضعیف و قوی اتم-کاواک، به کار بسته ایم. در اینجا نظریه ها و محاسبات مبتنی بر سامانه های کوانتومی بسته بوده و درنتیجه با در نظر گرفتن یک کاواک خوب از نشت فوتونی و جفت شدگی میدان آن با محیط بیرون از آن صرف نظر شده است.

نمودار شعاعی ساختار پتانسیل و آهنگ تولید نوترون در دستگاه همجوشی بروش محصورسازی الکتروستاتیکی لختی کروی با استفاده از سوخت دوترون بررسی شده است. با معرفی توابع توزیع یون و الکترون و حل عددی معادله پواسون، ساختار پتانسیل تعیین گردیده است. در ادامه با استفاده از تابع توزیع انرژی، آهنگ واکنش همجوشی محاسبه گردیده است. وابستگی ساختار پتانسیل و آهنگ تولید نوترون به پهنای باند انرژی و اندازه حرکت زاویه ای، تعداد الکترون های ثانویه تولیدشده از سطح کاتد، توان ورودی دستگاه و فشار کاری محاسبه شده است و بصورت نمودارهای مجزا نشان داده شده است. نتیجه محاسبات نشان می دهد که با کنترل برخی از پارامترها و متغیرها آهنگ تولید نوترون را می توان افزایش داد.

در این مقاله، معادله شرودینگر غیرخطی ظاهر شده در برخی از سیستم های بس ذره ای مانند نانوسیم باردار با لایه مولکولی قطبیده نرم، چاه کوانتومی در حضور برهم کنش الکترون-الکترون، معادله گراس-پیتا افسکی برای چگالیده بوز-اینشتین در حضور برهم کنش های دوجسمی و سه جسمی را بررسی کرده ایم. محاسبه انرژی حالت پایه این معادله ها از اهمیت فراوانی برخوردار است و بدست آوردن آن با روش های تحلیلی، بسیار پیچیده است. همچنین درصورت حل با روشهای عددی نظیر روش خودسازگار، به برنامه نویسی دشواری نیاز دارد. در این مقاله، انرژی حالت پایه به کمک روش حساب تغییرات اویلر لاگرانژ و استفاده از حدس های ساده و مناسب محاسبه شده است. مقایسه نتایج حاصل از ترکیب روش حساب تغییرات و حدس با روش های موجود در مقالات اخیر، نشان دهنده دقت بالای این روش می باشد.

در این مقاله، ترابرد ذرات مانند فرمیون های دیراک روی سطح یک عایق توپولوژیک در عبور از میدان الکتریکی خارجی و میدان مغناطیسی ناشی از حضور یک لایه فرومغناطیس بررسی شده است. در ابتدا مروری بر ویژگی های عایق توپولوژیک داشته و سپس با استفاده از معادلات دیراک هامیلتونی الکترون های عبوری از روی سطح را می نویسیم. با استفاده از تبدیلات لورنتس هامیلتونی مورد نظر را حل کرده و ویژه انرژی ها یا ویژه مقادیر هامیلتونی سیستم مورد نظر را به دست می آوریم. با محاسبه ی ضریب عبوردهی الکتریکی و با استفاده از رابطه رسانندگی لانداور، رسانندگی روی سطح عایق مورد نظر به دست آمده است. برای بررسی ترابرد از رسم نمودار ضریب فانو استفاده شده است. (مقدار این ضریب نوع ترابرد را در سیستم مشخص می کند.) با تغییر عواملی چون میدان الکتریکی و همچنین مقایسه نمودارهای رسانندگی و ضریب فانو ترابرد سیستم مورد بحث قرار گرفته است.

در فرایند سردسازی اپتومکانیکی کاواک، میدان اپتیکی لیزر محرک، میرایی اضافی را بر مد مکانیکی کاواک اعمال می کند و باعث برگشت آن به حالت پایه می شود. در این تحقیق، سردسازی کوانتومی یک کاواک اپتومکانیکی در تماس با یک منبع حرارتی، توسط جعبه ابزار کوانتوم برای پایتون "کیوتیپ" ، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که فرایند سردسازی کاواک، با افزایش یافتن ضریب واهلش مدهای اپتیکی و مکانیکی، به ترتیب دیرتر و زودتر اتفاق می افتد همچنین با افزایش یافتن ثابت جفت شدگی بین مدهای اپتیکی و مکانیکی کاواک، این فرایند در مدت زمان کوتاهتری انجام می شود. شبیه سازی همچنین نشان می دهد که با اضافه کردن یک کیوبیت به سامانه فرایند سردسازی کاواک نسبت به قبل، سریع تر صورت می گیرد.

در این مقاله عملکرد سوئیچ پلاسمونیکی در طول موج های مادون قرمز میانی با استفاده از نانو نوارهای گرافنی تک لایه و چندلایه تحلیل و طراحی شده است. از تغییر پتانسیل شیمیایی (mc ) برای تغییر رسانایی سطحی در گرافن استفاده شده است. با تغییر جزئی در پتانسیل شیمیایی گرافن، جابجایی عمده ای در فرکانس تشدید (Dl) و عمق مدولاسیون (MD) حاصل شده است. شبیه سازی عددی با روش المان محدود نشان داده است که سوئیچ طراحی شده از بروم نیتراید شش وجهی (hBN) و آرایه متناوب از نانو نوارهای گرافنی دارای عمق مدولاسیون 14dB، جابجایی طول موج 2.8 mm با تعداد لایه های 6=N، با تغییر پتانسیل شیمیایی از 0.3eV تا 0.4eV می باشد. ساختار پیشنهادی می تواند در ادوات فوتونیکی مجتمع و کوک پذیر در طول موج های مادون قرمز میانی برای تحقق سیستم های الکترونیک نوری CMOS روی تراشه استفاده شود.

در این پژوهش، انتشار امواج رانشی الکتروستاتیک در یک پلاسمای ناهمگن و کوانتومی بررسی شده و با در نظر گرفتن مقاومت ویژه و جنبه های کوانتومی برای محیط، رابطه پاشندگی امواج به گونه ای تحلیلی بدست آورده می شود. نشان داده می شود که آثار کوانتومی، پاشندگی مد های رانشی را تحت تاثیر قرار می دهند و دو موج رانشی دیامغناطیسی الکترون و یون صوتی، با تصحیحات کوانتومی نمایان می شوند. نتایج بدست آمده گویای اینست که سرعت این دو موج، بزرگتر از مقدار بدست آمده تحت شرایط کلاسیکی است. علاوه بر این، تحلیل نموداری گویای اینست که شاخه الکترونی موج رانشی در حالت کلاسیکی تقریبا نوسانی است ولی شاخه یونی آن منتشر می شود. همچنین، بررسی های انجام شده نشان می دهد که مقاومت ویژه در پلاسمای کوانتومی، باعث ناپایداری موج رانشی الکترونی می شود، در حالی که شاخه یونی این امواج میرا است. از سوی دیگر، در غیاب آثار کوانتومی و در شرایط حدی که مقاومت ویژه پلاسما به صفر میل می کند، دو موج یون صوتی و رانشی الکترونی پایدار ایجاد می شوند.

در کار حاضر، رفتار امواج الکترومغناطیس یونی در یک پلاسمای گرم با در نظر گرفتن نیروهای کوانتومی مربوط به اسپین الکترون و افت وخیز کوانتومی چگالی همه ذرات پلاسما مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهند که تصحیح ناشی از افت و خیز چگالی یون ها و الکترون ها، تاثیر بسزایی بر پاشندگی امواج دارد و باعث پدیدار شدن جملاتی غیر خطی در رابطه ی پاشندگی می شود. می یابیم که اسپین الکترون باعث اصلاح رابطه مربوط به سرعت آلفون شده و بخشی خطی به رابطه ی پاشندگی می افزاید. علاوه بر این، تاثیر اسپین الکترون به گونه ای ظاهر می شود که از سهم دیگر پتانسیل کوانتومی بر پاشندگی مد های موجی بکاهد. در پایان، برخی حالت های ویژه در رژیم های کلاسیکی و کوانتومی نیز بررسی می گردند.

ساختار پیچیده زبان انسان، توانایی تبادل اطلاعات پیچیده را به ما میدهد. این سامانه ارتباطی از برخی قواعد آماری غیرخطی پیروی میکند. ما چهار ویژگی آماری زبان پارسی را بررسی میکنیم. یافته های ما با محاسبات روی شش اثر ارزشمند از اندیشمندان پارسی گوی به دست آمده اند. دو قانون توانی زیف و هیپس در زبان پارسی برقرار هستند و با هم یک رابطه معکوس دارند. محتوای اطلاعاتی نوشتار، ناشی از چیدمان واژه ها توسط نویسنده، به کمک آنتروپی اندازه گیری میشود. از این معیار میتوان در مرتب سازی واژه ها بر حسب ارتباطشان با موضوع نوشتار بهره برد. همچنین ما بعد فرکتلی هر واژه در نوشتار را با روش جعبه شماری محاسبه میکنیم. بعد فرکتالی هر واژه، که یک مقدار مثبت کوچکتر یا مساوی یک است، توزیع مکانی واژه در نوشتار را نمایش میدهد. به طور کلی میتوان ادعا کرد که زبان پارسی مانند دیگر زبانهای بررسی شده در پژوهشهای پیشین از قوانین آماری ذکر شده پیروی می کند.

داده های اخیر مشاهداتی کاوشگر پلانک برای تورم کیهان اولیه، نشان می دهد که کیهان ما دارای فضا-زمانی نزدیک به دسیته بوده که باعث ایجاد طیف توانی تقریبا مقیاس ناوردا می شود. داده های مشاهداتی مربوط به اندیس طیف توانی اسکالر و همچنین در نظر گرفتن شرط تقارن برای انتخاب مدها در فضا-زمان خمیده، ما را به استفاده از مدهای تورمی شبه-دسیته تحریک می کند. برای بدست آوردن مدهای اولیه ی جایگزین، برای اولین بار از بسط مجانبی توابع هنکل استفاده می کنیم. در این مقاله به مرور بعضی از نتایج حاصل از انتخاب فرم تعمیم یافته ی مدهای دسیته ی مجانبی، شامل تصحیحات مرتبه ی بالای طیف توانی، طیف خلق ذرات ، تصحیحات فراپلانکی، معادله ی شاره حالت کیهانی و تورم با جفت شدگی غیر کمینه خواهیم پرداخت. این تعمیم ها در حد فضا-زمان تخت و دسیته به جواب های مرسوم قبلی منتهی می شوند. در پایان برای بازسازی مدهای مجانبی انتخابی، طیف توانی ناهمسانگردی دمایی مدل را با طیف مدل LCDM و داده های پلانک منطبق می سازیم.