پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1398 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:21

در این مقاله، نانوذرات فریت بیسموت (BiFeO3) به روش سل-ژل تهیه شدند. برای پی بردن به گستره ی دمایی پخت نانوذرات فریت بیسموت آنالیز توزین حرارتی (TGA) و آنالیز حرارتی تفاضلی(DTA) بر روی ژل خشک آن انجام شد. به منظور بررسی خواص ساختاری و نوری نمونه ها با استفاده از نتایج آنالیزهای حرارتیTGA و DTA عملیات پخت در دماهای 600، 650، 700، 750، 800 و ° C850 انجام شد. سپس خواص ساختاری نمونه ها با آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف-سنجی تبدیل فوریه-مادون قرمز(FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. خواص نوری نمونه ها با آنالیزهای طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) و اندازه گیری طیف فوتولومینسانس(PL) مورد مشخصه یابی قرار گرفت. نتایج آنالیز XRD و FT-IR نشان می دهد که نمونه ها دارای ساختار پرووسکایت اعوجاج یافته می-باشند. نتایج آنالیزFESEM نشان داد که با افزایش دمای پخت اندازه ی نانوذرات افزایش می یابد. هم چنین نتایج آنالیزهایUV-Vis و PL نیز نشان می دهند نمونه ها دارای گاف انرژی در حدود (ev)2 بوده و نیمرسانا هستند.

در سیستم های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر-پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می تواند حالت های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می دهیم.

انتشار غیرخطی امواج الکترومغناطیسی در توری براگ پلاسمایی در نظر گرفته شده است. با استفاده از معادلات ماکسول همراه با مدل سیالی پلاسما و در رژیم نسبیتی ضعیف، دو معادله جفت شده بدست آمد که حاکم بر تحولات پوش امواج پیشرونده و پسرونده در یک پلاسمای سرد نامغناطیده می باشند که چگالی زمینه آن به فرم یک توری براگ مدوله شده است. سپس جوابهای غیرخطی به صورت امواج تخت با دامنه ثابت در نظر گرفته شده و پایداری آنها نسبت به یک اختلال کوچک مورد بررسی قرار گرفته است. وابستگی نرخ رشد و همچنین پنجره ناپایداری به پارامترهای مربوطه سیستم مورد کنکاش قرار گرفته است.

ویژگی های الکترونی، انحراف نواری و مغناطیسی مرز مشترک GaAs/Mn2FeAl توسط محاسبات اصول اولیه با استفاده از نظریه تابعی چگالی و تقریب گرادیان تعمیم یافته (GGA) مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات نشان دادند که مرز مشترکMn-Mn/Ga از نظر انرژی پایدارتر از دیگر مرزمشترک های قابل بررسی بود. مطالعه همزمان سد شاتکی و پتانسیل الکتروستاتیکی برای این ساختار نشان دهنده هم ترازی نواری نوعIII (شکسته)می باشد، جاییکه لبه نوار ظرفیت Mn2FeAl بالاتر از لبه نواررسانش گالیوم آرسناید می باشد. ما یک انحراف نوار ظرفیت54. 1الکترون ولت و یک انحراف نوار رسانش 39. 1الکترون ولت را یافتیم. از این رو Mn2FeAl/GaAs(001) برای کاربرد های GMR و TMR پیشنهاد می شود. در این مرزمشترک شاهد بروز یک اختلاف پتانسیل الکترواستاتیکی به میزان 0. 056میکروولت و نیز بروز رفتار نیمه فلزی هستیم

در این مقاله، خواص الکترونی گرافین در حضور وغیاب ناخالصی های نیکل و طلا با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی بررسی می شود. در تمامی موارد با استفاده از نتایج به دست آمده ساختار الکترونی، چگالی حالت ها، پایداری، گاف انرژی و گشتاور مغناطیسی مطالعه شده است. محاسبات ما با استفاده از نرم افزار SIESTA انجام شده و از تقریب های GGA و LDA برای پتانسیل تبادلی-همبستگی استفاده شده است. با افزایش اندازه ی مدل، پایداری و گشتاور مغناطیسی آن افزایش ولی گاف انرژی آن کاهش می یابد. گرافین بدون ناخالصی فاقد گشتاور مغناطیسی است ولی در گرافین نامنظم این مقدار به محل قرارگیری ناخالصی های طلا و نیکل بستگی دارد. همچنین ناخالصی های نیکل و طلا، سطح را از حالت تخت خارج می کند. هیبریداسیون در گرافین با ناخالصی های طلا و نیکل بین اوربیتال s اتم هیدروژن با اوربیتال p اتم کربن وجود دارد. همچنین بین اوربیتال d اتم های طلا و نیکل با اوربیتال p اتم کربن نیز هیبریداسیون وجود دارد.

در این تحقیق لایه های نازک N: ZnO روی زیر لایه شیشه با استفاده از کندوپاش DC در فشار کاری Torr 2-10×2 در مخلوط گازهای آرگون و نیتروژن لایه نشانی شدند. ضخامت، ریخت شناسی، ساختار کریستالی و خواص اپتیکی لایه ها در سه زمان کندوپاش مختلف شناسایی شدند. با افزایش زمان لایه نشانی، ضخامت لایه ها، زبری سطح و ارتفاع دانه ها افزایش می یابد. لایه ها دارای بافت قوی کریستالی در راستای (002) با ساختار هگزاگونال (ورتسایست) هستند. با ورود نیتروژن به درون ساختار بلوری ZnO ثابت شبکه c نسبت به حالت ZnO خالص افزایش می یابد. شکاف باند اپتیکی لایه ها نزدیک 2/ 3 الکترون ولت بدست آمد که با افزایش ضخامت افزایش یافت این نتیجه با طیف سنجی فوتولومینسانس تایید شد. طیف رامان مؤید نتایج XRD و ورود آلایش نیتروژن به درون ساختار کریستالی اکسید روی بود. ضخامت لایه ها با روش سوین پل محاسبه شد که نزدیک به ضخامت اندازه گیری شده بود.

در این پژوهش شکافت خودبخودی هسته ی فوق سنگین Fl284را با درنظر گرفتن پتانسیل کولنی و مجاورتی مورد مطالعه قرار داده ایم. انرژی تولید شده در هر شکافتگی Q، سد شکافت (V-Q)، نفوذپذیری، ثابت واپاشی و بازده شکافت رابرای هر شکافتگی محاسبه نموده ایم. با توجه به عدم تقارن جرم و بار شکافت پذیری مطلوب در شکافت خودبخودی برای بالاترین مقدار Q و کمترین مقدار (V-Q) حاصل می شود. برای شکافت خودبخودی این هسته بالاترین بازده برای شکافتگیِ منجر به ایزوتوپ Xe136 بعنوان یکی از پاره های شکافت بدست آمد. مقایسه ی بین بازده های نسبی شکافت برای جفت ایزوتوپ های تولید شده بعنوان پاره های شکافت نشان دهنده ی این است که هسته های جادویی دوگانه و لایه های بسته نزدیک به آنها دارای بیشترین بازده شکافت می باشند. ثابت واپاشی رابرای هر کدام از شکافتهای دوتایی بطور جداگانه محاسبه و با استفاده از مجموع آنها بعنوان ثابت واپاشی کل، نیمه عمر شکافت خودبخودی این هسته را بدست آورده و با داده های تجربی و نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی مقایسه نموده ایم. این مقایسه نشان می دهد که نتایج حاصل از این روش محاسباتی نسبت به نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی به داده های تجربی نزدیکتر است.

با استفاده از محاسبات اصول اولیة ساختار الکترونی در چارچوب نظریة تابعی چگالی، ویژگی های الکترونی، مغناطیسی و پایداری ساختاری ترکیبات نیم هویسلر d0-d جدید XYBi (X=K, Rb; Y=Sc, Ti, V, Cr) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که 6 مورد از این ترکیبات شاملKCrBi، RbVBi، KVBi، RbTiBi، KTiBi و RbCrBi فرومغناطیس های نیم-فلزی می باشند. گاف انرژی نیم فلزی این ترکیبات در محدودة 46/0 تا 71/0 الکترون ولت محاسبه گردید. بررسی چگالی حالت های الکترونی جزئی اتمی نشان داد که هیبریداسیون بین ترازهای 3d فلزات واسطه با اوربیتال های تراز 6p اتم Bi موجب بروز رفتار نیم فلزی می شود. گشتاور مغناطیسی کل به دست آمده برای این مواد در توافق با رابطة اسلیتر-پائولینگ Mtot=Ztot− 8 بوده و عدد صحیح بودن آن در محدودة وسیعی اطراف ثابت شبکة تعادلی بیانگر عدم حساسیت خاصیت نیم فلزی به پارامتر شبکه می باشد. بهینه سازی ساختارهای بلوری این مواد توسط بستة نرم افزاری USPEX نشان داد که علاوه بر حفظ خاصیت نیم فلزی، وجود اتم فلز قلیایی d0 منجر به پایداری ساختاری این ترکیبات نیم هویسلر جدید می گردد. با توجه به پایداری ساختاری، دمای کوری بالا و گاف نیم فلزی بزرگ، ترکیبات فوق نامزدهای خوبی برای کاربردهای اسپینترونیکی محسوب می شوند.

بصورت تجربی، مطالعات ساختار هادرونی می تواند با کاوشگرهای مختلفی از جمله پادپروتونها که ابزار بسیار عالی برای رسیدگی به مسائل موجود در نابودی پادپروتون-پروتون، ذرات با درجه آزادی گلوئونی و همچنین زوج ذره و پادذره ها که بطور تکراری تولید می شوند، می باشند و همچنین اجازه می دهند مطالعات اسپکتروسکوپی با آمار و دقت بسیار بالا انجام شود. به منظور شناخت هر چه بیشتر این موارد، آزمایش PANDA به گونه ای طراحی شده است که با استفاده از پتانسیل فیزیکی فوق العاده ناشی از در دسترس بودن باریکه های با شدت بالا و سرد پادپروتونی، به درک درست و کاملاً کمّی از برهمکنش قوی و ارائه یک چالش فکری در تلاش برای درک ماهیت برهمکنش قوی و ماده هادرونی بپردازد که خود سیستم های آشکارسازی متنوعی را شامل می باشد. یکی از مهمترین قسمت های چیدمان آزمایش PANDA طراحی سیستم های ردیابی ذرات بر مبنای آشکارسازهای تکثیرکننده الکترون گازی GEM خواهد بود که در این مقاله یک نمونه از طراحی و شبیه سازی مونت کارلوی این آشکارساز ارائه و عملکرد آن بطور کیفی بررسی شده است. بر طبق نتایج این مقاله، این آشکارساز قادر است قدرت تفکیک جرمی برای کانال واپاشی انتخابی، راندمان ردیابی و قدرت تفکیک تکانه ذرات در زوایای روبه جلو (زیر 22 درجه) را به نحو مطلوبی بهبود ببخشد.

در این تحقیق، روش حل تقریبی معادله شرودینگر با استفاده از پتانسیل میدان میانگین وودز ساکسون در پایه های نوسانگر هماهنگ ارائه شده است. ویژه مقادیر انرژی و ویژه توابع مریوط به ترازهای انرژی مقید تک ذره ای نوترونی و پروتونی برای تعدادی از هسته های سبک نیمه سنگین و سنگین تعیین شد. نتایج به دست آمده با نتایج حل عددی معادله شرودینگر مقایسه شد و همخوانی خوبی بین هر دو روش مشاهده شد. حل تحلیلی و دقیق معادله شرودینگر برای پتانسیل وودز ساکسون برای تک ذره نوترونی حالت S با استفاده از روش نیکوفورو یوواروف و با اعمال شرایط مرزی ارائه شده است. ترازهای انرژی حالت S برای تعدادی از هسته های سبک نیمه سنگین و سنگین محاسبه شد. نتایج بدست آمده نشان داد مقدار انرژی ترازها شدیداً به پارامترهای تطبیق پذیر پتانسیل وودز ساکسون و روش محاسبه وابسته است. به طوری که با افزایش عدد اتمی و عدد کوانتومی اصلی اختلاف بین داده های محاسبه شده با استفاده از روش عددی و روش تحلیلی بازای مجموعه پارامترهای تطبیق پذیر مختلف، بیشتر می شود.

امروزه چشمه های الکترونی بر پایه ی گسیل میدانی، نقش قابل توجهی در بخش های مختلف زندگی ما ایفا می کنند. از جمله مهمترین کاربرد های گسیل میدانی می توان به میکروسکوپ های الکترونی، نمایشگر های گسیل میدانی و سلول های خورشیدی اشاره کرد. نانولوله ها به عنوان گسیلنده ی الکترونی، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان، نانولوله های کربنی به علت دارا بودن بدنه ی رسانا، به عنوان یکی از بهترین گسیلنده های میدانی شناخته می شوند. همچنین نانولوله های دی اکسید تیتانیوم به دلیل خاصیت اکسیدی و نیز قابلیت رشد بر روی زیر لایه ی رسانا، از جمله گسیلنده های خوب میدانی هستند. هدف این پژوهش، یافتن ساختاری با گسیل میدانی بالا، به کمک بررسی گسیل میدانی حاصل از ساختار های نانولوله دی اکسید تیتانیوم، نانوساختار های متشکل از نانولوله های دی اکسید تیتانیوم و نانو لوله های کربنی و نهایتاً این نانو ساختار های دو طبقه تحت تابش نور می باشد. در این پژوهش، مشاهده شد که ساختارهای دو طبقه ای گسیل الکترونی به مراتب بیشتری نسبت به ساختارهای معمولی داشتند و همچنین شاهد افزایش چشمگیر گسیل میدانی برای نانو ساختار دو طبقه ای تحت تابش نور بودیم.

در این پژوهش، نانوساختار فریت منیزیم به روش فراصوت تهیه شده و برای مطالعه ی ویژگی های ساختاری، اپتیکی و مغناطیسی آن از داده های حاصل از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) و مغناطیس سنج ارتعاشی (VSM) استفاده شده است. الگوی XRD نشان داد که نانوساختارفریت منیزیم با فاز مکعبی اسپینلی سنتز شده است. تصاویر SEM نشان می دهند که شکل نانوساختار به صورت تقریباً کروی بوده و اندازه میانگین نانوساختارها در حدود 15-10 نانومتر بوده اند. مقدار گاف انرژی نانوساختارهای فریت منیزیم تهیه شده، از طریق طیف جذبی UV-Vis، برابر eV 8/2 بدست آمده است که در مقایسه با حالت توده ای آن به مقدار eV62/0جابجایی به سمت ناحیه آبی دارد که به دلیل اثر محدود شدگی کوانتمی و حبس الکترون ها در فضای کوچک تر است. حلقه پسماند به دست آمده از آنالیز VSM برای نمونه نشان می دهد که نانوساختار فریت منیزیم در دمای اتاق از خود رفتار پارامغناطیسی نشان می دهد. مقدار بهینه pH برای متیلن آبی برابر13 بود. شدت و طیف منبع نوری مهندسی شده و موثرترین حالت برای این آزمایش بکار گرفته شده است. نتایج نشان دادند که در مدت زمان 45 دقیقه 99% رنگ توسط نانوساختار فریت منزیم تخریب می شود.

در این مقاله نانو کامپوزیت شفاف اکسیدروی آلائیده به عنصرگالیم با خواص تابناکی ویژه در دمای اتاق تهیه شد. نانوبلورهای اکسیدروی آلائیده به عنصر گالیم( (GZO به روش ساده سل ژل سنتز شدند. خواص اپتیکی، ساختاری و ریخت شناسی نمونه های تهیه شده توسط مشخصه یابی های مختلف از جمله طیف فوتولومینسانس، طیف جذبی-عبوری، طیف پراش پرتوی ایکس (XRD)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس(EDAX)، تبدیل فوریه مادون قزمز(FTIR)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) و تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. بررسی XRD نشان داد نمونه ها دارای ساختار ورتزایت منطبق با تمام صفحات بلوری اکسیدروی بدون هیچ قله اضافی یا فاز اکسیدی میباشند. دو نانوکامپوزیت حاوی نانوپودرهای بدون عملیات حرارتی و دیگری حاوی نانوپودرهای کلسینه شده، نیز تهیه شد. نانوکامپوزیت حاوی پودر کلسینه شده خواص نوری مناسبی از جمله 70 درصد شفافیت نوری در ناحیه طول موجهای مرئی همراه با تابناکی قوی سبز(در محدوده 540 نانومتری) در دمای اتاق، از خود نشان داد. همچنین حضور عناصر گالیم و روی در ساختار توسط مشخصه یابیEDAX تایید شدند. بررسی ها نشان دادند کامپوزیت GZO دارای خاصیت تابناکی مناسب در ناحیه مرئی آبی تا سبز بوده که میتواند گزینه مناسبی برای کاربردهای آشکارسازی نوری و کاربردهای فتونیکی با هزینه بسیار کم باشند.

در بلورهای مایع، مولکول های گلابی و موزی شکل به دلیل عدم تقارن، به ترتیب آرایش گسترده(splay) یا خمیده(Bend) پیدا می کنند. در این بلورها انحراف بردار راستار از حالت تعادلی، تولید قطبش خالص می نماید. این خاصیت فلکسوالکتریسیته نامیده می شود. ضرایب فلکسوالکتریسیته در مایعات بلوری از روش های شبیه سازی و تجربی محاسبه گردیده اند. در نظریه تابعی چگالی این ضرایب به تابع همبسته مستقیم بین مولکول ها و تابع توزیع زاویه ای مولکول ها بستگی دارند. در کار حاضر با استفاده از روش پارامتری گائوسی سخت، تابع کمترین تماس بین مولکول های گلابی شکل محاسبه می شود. با استفاده از این تابع تماس عبارت تقریبی برای تابع همبسته مستقیم مولکول های گلابی شکل سخت به دست می آید. با استفاده از این تابع همبسته و تابع توزیع جهتی مناسب محاسبه شده، ضرایب فلکسوالکتریسیته سهم دوقطبی، برای بلور مایع با مولکول های گلابی شکل سخت با طول به پهنای 3 و 5 محاسبه شده اند. نتایج کار حاضر با نتایج شبیه سازی سازگاری کیفی دارند.

در چارچوب تقریب نیمه-کلاسیکی توماس-فرمی که مبتنی بر یک رهیافت آماری است، ضریب اشغال نوکلئونی در فضای فاز برای ماده هسته ای، با به کارگیری نظریه مایعات کوانتومی لاندائو به دست می آید. با بهره گیری از برهمکنش های نوکلئون-نوکلئون مایرز و شواتکی، موسوم به TF(96) و TF(90)، در ابتدا معادله حالت ماده هسته ای نامنقارن بدست می آید. سپس، توجه ویژه ای به بررسی رفتار کمیتهای انرژی تقارنی و انرژی آزاد تقارنی که در معادله حالت تاثیر زیادی دارند، می شود. از این رو، سخت تر شدن معادله حالت در برهمکنش TF(90) نسبت به TF(96) به تاثیر کلیدی این کمیتها برمی گردد. قابلیت تعمیم پذیری مدل کنونی با تعیین چگالی اشباع و ضریب تراکم ناپذیری اشباع ماده هسته ای به ازای دماها و پارامترهای مختلف عدم تقارن، به خوبی نشان داده شده است. همچنین، علاوه بر مقایسه ضرائب مربوط به انرژی آزاد تقارنی، چگالی اشباع و ضریب تراکم ناپذیری اشباع برای ماده هسته ای سرد با نتایج حاصل از مدلهای دیگر، تاثیر دما بر روی این کمیتها نیز بررسی می شود.

با رشد علم و صنعت می توان پیش بینی کرد که هیدروژن سوخت آینده ی جوامع بشری خواهد بود. تبدیل مستقیم انرژی خورشید به سوخت، اخیراً به عنوان یک زمینه ی بسیار جذاب در علوم مطرح گردیده است. در این کار تجربی، لایه ی نازک اکسید فلزی بیسموت وانادات که می تواند در نقش فوتوآند به کار رود، به روش اسپری پیرولیز روی بسترهای ایندیم تیتانیوم اکساید لایه نشانی شد. برای اصلاح این کاتالیزگر نوری، اکسید کبالت به عنوان کمک کاتالیزور با روش پوشش دهی دورانی روی لایه ها بارگذاری گردید. برای بررسی تأثیر مدت زمان تکلیس کردن لایه ی نازک بیسموت وانادات در فوتوجریان، پنج نمونه به ترتیب از 1 ساعت تا 5 ساعت در 400 درجه سانتیگراد تکلیس شدند. نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان تکلیس از 2 ساعت الی 5 ساعت، فوتوجریان نیز افزایش می یابد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به وضوح نشان می-دهند که با افزایش زمان تکلیس، نانوذرات منفرد بهم پیوسته تر گردیده اند. طیف پراش پرتو X برای نمونه ها، با زمان تکلیس تغییرات خاصی را در ساختار بلوری نشان نمی دهد. همچنین نمودار طیف جذبی نمونه ها یک افزایش در جذب فوتون فرودی با بالا رفتن مدت زمان تکلیس نمونه ها را ابراز داشت که به اندازه دانه بندی نمونه های مختلف بیسموت وانادات مربوط است.

در همجوشی یون سنگین که یکی از راههای تولید انرژی هسته ای است، هدف بوسیله باریکه های یون سنگین بطور مستقیم متراکم می گردد. باریکه های یونی به دلیل دارا بودن بازده، آهنگ تکرار و قابلیت کارایی بالا از مزایای بیشتری نسبت به لیزرها برخوردار هستند. طراحی شکل پالس و طراحی لایه های هدف از پارامترهای مهم در مقدار بهره هستند. در این مقاله، پارامترهای هیدرودینامیکی هدفی که با باریکه یون بیسموت با انرژیGeV 10و طول پالسns 21 راه اندازی شده با روش تفاضل محدود در حوزه زمان شبیه سازی شده است. بهره محاسبه شده برای یک هدف دلخواه 222 به دست آمده است. نتایج مقادیر شبیه سازی با نتایج کدهای DEIRA و MEDUSA مقایسه شده است.

در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین به بررسی جریان با قطبش اسپینی در نقاط کوانتومی 24 و 54 اتمی فسفرینی شش گوشی با لبه ی زیگزاگ پرداخته ایم. با این فرض که تمام الکترون های ورودی به ساختار نقطه ی کوانتومی فسفرین دارای اسپین بالا باشند، با انتخاب مناسب میدان الکتریکی که از خارج توسط یک ولتاژ گیت کنترل می شود، می توان یک جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت به ویژه شرایطی وجود دارد که می توان اسپین کلیه الکترون ها را معکوس کرد و بنابراین سیستم به عنوان یک وارونگر اسپینی عمل می کند که دارای کاربردهای ویژه در اسپینترونیک و پروسه اجرایی محاسبات کوانتومی می باشند. علاوه بر آن نشان داده ایم که با بزرگ شدن اندازه ی نقطه کوانتومی فسفرین اندازه جریان قطبیده افزایش می یابد.

در این مقاله، خواص الکترونی و اپتیکی سه نمونه از جدیدترین ساختارهای پنج ضلعی تک لایه شامل C4B2، C2B4 و C2N4 بر مبنای نظریه ی تابعی چگالی (DFT) و با اجرای کد محاسباتی Wien2k مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش خواص الکترونی، با رسم ساختار نواری و منحنی های چگالی حالت های کلی و جزئی، این نتایج حاصل شد که این ساختارها از نظر الکترونی، به ترتیب با داشتن گاف انرژی ای در حدود 0. 2، 1. 2 و 3. 1 الکترون-ولت در گروه نیم رساناها دسته بندی می شوند. همچنین، در بخش خواص اپتیکی نیز، تعدادی از پارامترهای اپتیکی مانند ثابت دی الکتریک، تابع اتلاف انرژی و بازتاب پذیری برای این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات اپتیکی نشان می دهند که در قطبش میدان الکتریکی در راستای x گاف اپتیکی با گاف نواری همخوانی داشته و نیز انرژی پلاسمونی مطابقت بیشتری با مدل الکترون آزاد دارد. همچنین تعداد مؤثر الکترون ها در انرژی حدود 15 الکترون-ولت برای این ترکیبات به ترتیب معادل با 21، 20 و 20 الکترون به دست آمد که در مقایسه با تعداد الکترون های آزاد به علت جایگزیدگی تعدادی از آن ها کمتر است.

در این مقاله به بررسی نظریه گروه بازبهنجارش کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی در زنجیره ای یک بعدی از ذرات اسپین 1/2 می پردازیم. به این منظور، روابط بازگشتی را برای بازبهنجارش کوانتومی سنجه همدوسی در حالت پایه به کار می گیریم. نمودار سنجه همدوسی برحسب شدت میدان عرضی به ازای تعداد مراحل بازبهنجارش بیشتر، آشکارسازی نقطه ی گذار فاز کوانتومی مدل آیزینگ میدان عرضی را نشان می دهد که مبین آن است که سنجه همدوسی می تواند نشانگر مناسبی برای گذار فاز کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی باشد. هم چنین رفتار واگرایی حاکم بر مشتق سنجه همدوسی را در مجاورت نقطه بحرانی، به دست می آوریم. با وجود آن که سنجه همدوسی به پایه ای که ماتریس چگالی نوشته شده است، بستگی دارد، نتایج نشان می دهد که نقطه ی گذار فاز کوانتومی آشکارشده توسط سنجه همدوسی مستقل از پایه ی انتخابی است.