پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال:1403 | دوره:14 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

در این مقاله به بررسی تابش پلاسمای سرد تشکیل شده از گاز هلیوم روی میزان ذخیره سازی هیدروژن در نانوکامپوزیت کبالت/نانولولة کربنی می پردازیم. برای این مطالعه، محلول را به دو بخش تقسیم کرده که یک بخش آن هیچ تابشی از پلاسما را دریافت نمی کند و برای بخش دیگر قبل از لایه نشانی لایه ها، پلاسمای سرد تشکیل شده از گاز هلیوم را روی سوسپانسیون متشکل از نانولوله های کربنی چند دیواره و نمک کبالت به مدت 30 ثانیه تابش می کنیم سپس لایه ها را به روش الکتروشیمیایی لایه نشانی می کنیم. نتایج نشان می دهند که تیمار پلاسما حتی در یک بازة زمانی کوتاه مانند 30 ثانیه ظرفیت واجذب هیدروژن را از طریق ایجاد نقص و گروه های فعال روی سطح نانولوله ها که برای ذخیره سازی هیدروژن مطلوب هستند، افزایش می دهد.

ما حسگرهای زیستی را بر اساس کروموزوم انسانی (توالی CH22) بررسی کردیم. نتایج نشان می دهد که انتقال الکترونیکی و اسپینی توالی CH22 به شدت به فرکانس و دامنة نور فرودی و تنش مکانیکی وابسته است. بر این اساس، در محدودة فرکانس مشخص شده از 4 به 5 تراهرتز (THz)، این سیستم قابلیت CH22 را برای انتقال حداکثر جریان الکتریکی نشان می دهد. علاوه بر این، با اعمال تنش طولی که با 4  نشان داده می شود، مشاهده می گردد که سیستم انتقال حداکثر جریان اسپین را تسهیل می کند. علاوه بر این، این مطالعة ظهور ناحیه ای با مقاومت دیفرانسیل منفی را در پاسخ به تغییرات ولتاژ بایاس نشان می دهد، پدیده ای که در غیاب نور فرودی و شیب DNA، حتی زمانی که تنش مکانیکی اعمال می شود، رخ نمی دهد. همچنین نتایج نشان داد که تنش مکانیکی مثبت نسبت به تنش منفی تأثیر بهتری بر تشکیل جریان اسپین دارد. ابزارهای تشخیص پزشکی مبتنی بر پلاریزاسیون اسپین جایگاه ویژه ای در پزشکی دارند. این حسگرها با کنترل دقیق پارامترهای مؤثر بر حمل و نقل الکتریکی و اسپین می توانند تغییرات بیومولکولی را با حساسیت بالا در محیط های بیولوژیکی تشخیص دهند که می تواند تغییر اساسی در طراحی سیستم های نظارت پزشکی مدرن ایجاد کند.

گزینشگر سرعت نوترونی با استفاده از پره های چرخان و حذف نوترون های دارای انرژی ناخواسته، می تواند نوترون هایی با انرژی مشخص را عبور دهد. در راستای مراحل ساخت یک دستگاه گزینشگر سرعت نوترون و نقش کلیدی این پره ها در عملکرد این دستگاه، مطالعات شبیه سازی و تجربی، به منظور بررسی جنس و نوع پوشش پره ها در میزان جذب نوترون حرارتی انجام شد. در این مطالعه پره هایی از جنس کادمیم، آلومینیوم و فیبر کربن با پوشش های مختلف در معرض نوترون های حرارتی قرار گرفت و میزان عبور نوترون ها با استفاده از کد MCNPX محاسبه شد. بر اساس نتایج شبیه سازی به دست آمده، ساخت پره ها با پوشش کادمیم و با پوشش های B4C، LiF و H3BO3 با ضخامت های مشخص انجام شد. میزان جذب نوترون های حرارتی برای پره های ساخته شده در یک شار نوترونی حرارتی حاصل از چشمه Am-Be و با استفاده از آشکارساز BF3 اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد پرة کادمیم با ضخامت mm1 بدون پوشش، پرة آلومینیم به ضخامت mm0/5 و پرة فیبرکربن به ضخامت mm0/9 هر دو با پوشش B4C، به ترتیب بیشترین میزان جذب نوترون های حرارتی را دارند. نتایج شبیه سازی و تجربی نشان داد که پوشش B4C با غلظت 45-35 گرم بر سانتی متر مربع برای پره های گزینشگر سرعت نوترون مناسب است.

خواص الکترونی و نوری ZnSe شبه گرافن از طریق یک مطالعة جامع با استفاده از محاسبات بس ذره ای مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش GW، ساختار نوار الکترونی و پهنای نواری ZnSe شبه گرافن با در نظر گرفتن اثرات بس ذره ای تعیین گردید. علاوه بر این، خواص نوری ZnSe شبه گرافن با استفاده از روش GW+BSE بررسی شد و طیف جذب نوری و خصوصیات برانگیختگی مانند انرژی بستگی اکسیتون ها و پهنای نواری نوری تعیین شد. محاسبات نشان می دهد که ساختار نوار ZnSe شبه گرافن، مستقیم و در حدود 869/4 الکترون ولت است و دارای اکسیتون هایی با بستگی نسبتاً قوی بین 2/0 تا 8/0 الکترون ولت می باشد. عمدة توزیع اکسیتون های مقید ناشی از گزارهای Zn(3p)+Zn(3d)+Se(4p) ®Zn(4s)+Se(4s) در نقطة گاما منطقة بریلوئن قرار دارد. تعیین دقیق ساختار نواری، پهنای نوار و خواص برانگیختگی درک بهتر رفتار مواد و کمک به طراحی و بهینه سازی دستگاه های مبتنی بر ZnSe شبه گرافن را ممکن می سازد.

یکی از اهداف استفاده از نقاط کوآنتومی در سلول های خورشیدی، افزایش ضریب کارایی آنها از طریق گسترش بیناب جذب نور در آنها است. با این حال در این بهینه سازی تأثیر این نقاط بر ترابرد الکترونی در آنها باید به دقت بررسی گردد. در این پژوهش از نقاط کوآنتومی لانتانیوم وانادیوم اکساید استفاده شد که شکاف نوار انرژی آن مطابق منحنی محدودیت شاکلی-کویسر در مقدار بهینه برای تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی است. با رهیافت تابع گرین، ترابرد الکترون از میان نقاط کوآنتومی لانتانیوم وانادیوم اکساید به عنوان قطعه مرکزی که به دو هادی فلزی متصل است، محاسبه شد. این ماده جزء مواد همبسته قوی است و نوعی عایق مات محسوب می شود از این منظر برای توصیف این سامانه از الگوی هابارد در نمایش کوآنتش دوم استفاده شد و با استفاده از روش معادلة حرکت و همچنین معادلة دایسون، تابع گرین به دست آمده است. احتمال عبور الکترون در دو و چهار نقطة کوآنتومی از این ماده محاسبه گردید. همچنین این پژوهش نشان داد که با افزایش میزان برهم کنش الکترون-الکترون، ترابرد الکترونی کاهش می یابد. برای مادة مورد مطالعه، مقدار بهینة کمیت هابارد که به ازای آن ترابرد الکترونی و بازدة سامانه بیشینة مقدار خود را دارد، مشخص شد.

در این مقاله به معرفی جواب های منفرد سیستم غیرخطی سینوسی گوردن چند میدانه می پردازیم. علی رغم استفاده از تعدادی میدان مستقل درهم تنیده برای معرفی این سیستم، ولی رفتار جمعی این میدان ها می تواند به جواب های کینک (پادکینک) با ویژگی های ماکروسکوپیک یکسان منتج شود. به بیانی دیگر یک کینک به لحاظ ساختار داخلی به بینهایت وضعیت متفاوت می تواند ساخته شود. نکتة مهم در رابطه با این ساختار داخلی آن است که خروجی برخوردها به طور مؤثری به آن وابسته بوده و عملاً شاهد یک عدم قطعیت در خروجی برخوردها هستیم. جواب های تابشی نوع دیگری از جواب های سیستم سینوسی گوردن چند میدانه می باشد که به طور طبیعی در همة برخوردهای ناهم فاز کینک-پادکینک ظاهر می شوند. برعکس، برخورد دو جواب تابشی توپولوژیک می تواند به خلق یک زوج کینک-پادکینک منتج شود.