پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1398 | دوره:9 | شماره:2 (پیاپی 21) |تعداد مقالات:20

در این مقاله، با استفاده از رهیافت کانال های جفت شده، طیف جرم ناوردای ناشی از برهم کنش کائون در-پرواز با هسته دوترون، مورد بررسی قرار گرفته است. در محاسبه سطح مقطع واکنش، دو فرآیند تک-و دو-برهم کنشی در نظر گرفته شده است. در تکانه های کوچک کائون فرودی، فرآیند تک-برهم کنشی غالب است در حالی که در تکانه های بزرگ، سهم فرآیند دو برهم کنشی قابل چشم پوشی نیست و باید در دامنه برهم کنش منظور شود. با استفاده از آنالیز و در نظر گرفتن جمعیت ها، طیف های نظری را بر داده های تجربی براون در زیر آستانه برازش داده ایم که جرم و پهنای را به ترتیب و به دست آورده ایم. نتیجه حاضر هرچند با نتایج حاصل از مدل های کایرال در توافق نسبتا خوبی است، اما با مقدار فعلی آن در جدول داده های ذرات سازگار نیست.

در این مقاله با استفاده از محاسبات اصول اولیه، مبتنی بر نظریه ی اختلالی تابعی چگالی، سهم هر یک از اتم های Sr و Hf در خواص پیزوالکتریکی 3SrHfO در ساختار چهارکنجی با گروه فضایی mm4P و در حالت پایه مورد بررسی قرار گرفت. ثابت های شبکه، بارهای مؤثر بورن، ثابت پیزوالکتریک و سهم اتم های Sr و Hf در مقدار قطبش و ثابت پیزوالکتریک کل محاسبه شدند. نتایج نشان می دهد که این ترکیب در ساختار مورد نظر خاصیت پیزوالکتریسیته دارد و قطبش و پیزوالکتریسیته این ترکیب عمدتاً از اتم Hf ناشی می شود. اثر تغییر ثابت شبکه c بر قطبش و ثابت پیزوالکتریک نیز بررسی شد. مشخص شد که با افزایش پارامتر شبکه c، قطبش و ثابت پیزوالکتریک افزایش می یابد و سهم ناشی از اتم Sr در ثایت پیزوالکتریک به ازای Å 5/4c= به 50 درصد مقدار کل می رسد. این تغییرات به پیوند کووالانسی قابل ملاحظه میان اتم های Sr و O نسبت داده می-شود.

در این کار پژوهشی با لحاظ ناخالصی های باردار به عنوان مراکز پراکندگی، اثر آن ها را روی رسانش متناظر در یک لایه گرافیت دوبعدی مطالعه می کنیم. ابتدا با توجه به اهمیت اثر استتار روی ناخالصی ها و تابع پلاریزاسیون استاتیک، با استفاده از تقریب جرم مؤثر و معادلهٔ k. p، رسانش را بر حسب چگالی حامل های صفحه ای در دماهای مختلف محاسبه و رسم می کنیم. نشان داده ایم که رسانش در دماهای پایین رفتاری فلزی و در دماهای بالا به صورت عایق عمل می کند. محاسبه و ترابرد حامل های بار و اثر توزیع های مختلف ناخالصی باردار بر رسانش را، در دو حالت توزیع ناخالصی ها به صورت تصادفی و به صورت خوشه ای محاسبه و رسم می کنیم. نتایج به دست آمده با داده های تجربی و نظری اخیر مطابقت دارد.

در این مقاله، ما ضمن مروری به نسخه های مختلف گاز چپلیگین، به عنوان مدلی برای توصیف انرژی تاریک، به معرفی مدل تکامل یافته گاز چپلیگین می پردازیم (که برای اولین بار در اینجا معرفی می گردد) که می تواند پوشش دهنده تمام مدل های رایج قبلی باشد. انرژی تاریک به عنوان یک سیال فرض می شود که می تواند به صورت یک سیستم بس ذره ای در نظر گرفته شود. هدف اصلی این مقاله این است که نشان دهیم معادله حالت گاز چپلیگین تکامل یافته همانند معادله حالت گاز چپلیگین معمولی می تواند از نظریه ریسمان به دست آید.

در این پژوهش خواص الکترونی و ترابردی برای دو مولکول پنتاسین و پرفلوروپنتاسین با استفاده از محاسبات اصول اولیه بر مبنای نظریه ی تابعی چگالی و تابع گرین غیر تعادلی انجام شد. نتایج نشان داد که جایگزینی فلوئور به جای هیدروژن در پنتاسین باعث کاهش گاف HOMO-LUMO در حدود 0. 2 الکترون ولت می شود که قابل مقایسه با نتایج دیگران است. بیشترین مشارکت چگالی حالت ها حول انرژی فرمی برای هر دو مولکول مربوط به اربیتال p2 کربن است. محاسبات ترابرد الکترونی برای هر دو مولکول پنتاسین و پرفلوروپنتاسین در اتصال طلا(111)/مولکول/طلا(111) بررسی گردید و ضریب ترابرد الکترونی در بایاس بین صفر تا دو ولت و منحنی جریان ولتاژ برای هر دو مولکول محاسبه و مقایسه شد. ضریب ترابرد الکترونی برای هر دو سامانه، شامل قله های تشدیدی است که این قله ها عمدتاً مربوط به قله های HOMO و LUMO مولکول ها می باشد. میزان جریان به جز در محدودة کوچکی حول یک ولت، در سامانة طلا/پنتاسین/طلا در مقایسه با سامانة طلا/پرفلوروپنتاسین/طلا بیشتر است، به طوری که در ولتاژ 2V اختلاف دو جریان به حداکثر میزان خود یعنی 5μ A می رسد.

در این پژوهش بر اساس نظریه ی تابعی چگالی با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته و با بهره گیری از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) و اعمال پارامتر هابارد به محاسبات، ویژگی های ساختار الکترونی اکسید گادولنیم در فازمکعبی مورد بررسی قرار گرفته است. رفتارگرادیان های میدان الکتریکی (EFG) برای ترکیب مورد بررسی تحلیل و با مقادیر تجربی گزارش شده مقایسه شده اند. همچنین چگالی حالت های کلی و جزیی الکترونی اکسید گادولنیم در فاز مکعبی محاسبه و سهم هر کدام از اربیتال های اتمی در چگالی حالت کلی مشخص شدند. بین نتایج بدست آمده با پژوهش های تجربی دیگران همخوانی قابل قبولی مشاهده شد.

استانین، یک نانوساختار دو بعدی از اتم های Sn، دارای ساختار لانه زنبوری می باشد. بر هم کنش اسپین-مدار ذاتی قوی استانین، موجب ایجاد شکاف انرژی تا حدود 0. 07 الکترون ولت در ساختار نواری آن می شود. در این پژوهش، ویژگی های الکترونی نانونوارهای استانینی لبه زیگزاگ با مدل تنگ بست و روش تابع گرین در حضور میدان های الکتریکی و مغناطیسی را بررسی می نماییم. در حضور میدان الکتریکی عمودی، در نانونوارهای استانینی زیگزاگ گذار فازهای فلز-نیم فلز و نیم فلز-نیم رسانا مشاهده می نماییم. در حضور میدان الکتریکی عرضی و یا مغناطیسی جداشدگی اسپینی خواهیم داشت. نتایج ما نشان می دهد که با تنظیم بزرگی و جهت میدان الکتریکی و مغناطیسی می توان ویژگی های الکتریکی، اسپینی و نوری سامانه را کنترل نمود.

در این مطالعه، مزومتخلخل ZnFe2O4 با یک روش ساده و سبز هیدروترمال در حضور سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ماده فعال سطحی تهیه و توسط تکنیک های مختلف (پراش اشعه X، طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، مغناطیس سنج ارتعاشی، طیف سنجی بازتاب انتشاری و سنجش تخلخل سنجی جذب و واجذب) شناسایی شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد محدوده اندازه ذرات تهیه شده 150-50 نانومتر است. نتایج به دست آمده از سنجش تخلخل سنجی جذب و واجذب نشان داد که میانگین اندازه قطره حفره ها در حدود 54/8 نانومتر می باشد. همچنین مساحت سطح و حجم حفره ها به ترتیب برابر m2/g 87/161 و cm3/g 34/0 می باشد. نمودار به دست آمده از مغناطیس سنجی ارتعاشی نمونه نشان می دهد که این ماده دارای خاصیت مغناطیسی می باشد. قابلیت جذب این مزومتخلخل مغناطیسی برای حذف آلاینده متیلن بلو از محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت.

توزیع زاویه ای پاره های شکافت( FFAD) در رابطه با فرآیند شکافت و نیز در مورد مکانیسم برهمکنش پرتابه با هسته هدف می تواند درک و بینش جدیدی به ما بدهد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل توزیع زاویه ای پاره های شکافت نوترون القایی U234 یک چارچوب مدل آماری بکار رفته و نتایج با داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده در تجهیزات(n-TOF) واقع در CERN مقایسه شده و واریانس آماری k02 به دست آمده اند. واریانس آماری ترازهای توزیع – K در هسته در حال گذار در انرژی های نوترون فرودی از آستانه شکافت تا 50MeV تجزیه و تحلیل شده، و روشی که در آن مقادیر کمی بدست آمده اند، توضیح داده شده است. نتایج محاسبات، با ساختار دوره ای ناهمسانگردی مربوط به مجموعه واکنش های(nx، n) و در ادامه با محاسبه سطح مقطع واکنش مربوطه با کد تالیس مقایسه شده اند. مقایسه بین واریانس k02و سطح مقطع، ارتباط قوی بین مقادیر واریانس k02 و شروع یک شانس شکافت را نشان می دهد. نتایج نشان داده است که در هر جایی که احتمال واکنش 234U(n, f) در یک کانال جدید و در نتیجه سطح مقطع برخورد-افزایش یابد، واریانس k02کاهش پیدا می کند. نتیجه در توافق کامل با نتایج و محاسبات مشابه در واکنش های Th(n, f)232 و U(n, f)238 است.

در این تحقیق حالت زمینه پنج ایزوتوپ ناپایدار نئون 28-24=A با استفاده از داده های موجود شامل سطح مقطع برکنی تک نوترونی مورد تحلیل قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از مدل اپتیکی گلوبر سطح مقطع تک ذره ای در دو مرحله محاسبه شده است. سپس ضرایب اسپکتروسکوپی هر حالت تک ذره ای با استفاده از کد OXBASH که مبنای آن مدل لایه ای است، استخراج شده است. با ترکیب سطح مقطع های تک ذره ای و ضرایب اسپکتروسکوپی سطح مقطع برکنی تک نوترونی به دست آمده و با داده های تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است. درصد فراوانی حالت پایه هسته باقیمانده (پاره) 1-A در حالت نهایی واکنش نسبت به حالت های برانگیخته آن بیشتر است(بیشتر از 60 %). سهم واکنش برکنی نسبت به کشسان به دلیل انرژی بستگی کم نوترون بیشتر است. همچنین مقادیر مرتبط به ایزوتوپ های زوج سازگاری بیشتری نسبت به ایزوتوپ های فرد نشان می دهند. با توجه به دامنه تغییرات سطح مقطع های تک ذره ای در محدوده 10 تا 13 %، بیشتر سهم اختلاف را می توان به عدم دقیق بودن چگالی این ایزوتوپ ها نسبت داد.

در این مقاله خواص الکترونیکی و نوری پروسکایتهای آلی، در فاز مکعبی، برای ساختارهای متیل آمونیوم و فورمامیدینیوم سرب یدید، برومید و کلرید براساس نظریه تابعی چگال و با استفاده از نرم افزار quantum espresso و با انرزی جنبشی قطع 408 الکترون ولت و شبه پتانسیل هایی با تابع PBE و تقریب GGA مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، ثابت شبکه، ساختار الکترونیکی، طیف جذبی، رسانندگی اپتیکی، ضریب شکست، ضریب بازتاب، طیف انرژی از دست رفته الکترونی، ثابت دی الکتریک استاتیکی، تابع دی الکتریک با فرکانس بی نهایت و چگالی الکترونی، برای مواد ذکر شده با در نظر گرفتن تزویج اسپین مدار محاسبه شده اند. همچنین با بررسی چگالی حالات جزئی(PDOS) مشاهده کردیم که ویژگی های الکترونی همه نمونه ها وابسته به اوربیتال های 6P اتم سرب و به ترتیب 3P, 4P, 5P ید و بروم و کلر است. محاسبات انجام گرفته برای تابع دی الکتریک نیز نشان داد که ثابت استاتیک و فرکانس بی نهایت دی الکتریک با تغییر هالید ها از ید به بروم و کلر کاهش می یابد. تمامی داده های بدست امده در توافق بسیار خوبی با داده های تجربی منتشر شده اخیر هستند.

در کار حاضر، ویژگی های ساختاری، الکترونی و فونونی ترکیب گالیم بیسموت در فازهای تحت فشار سزیم کلرید و سنگ نمکی بررسی شده است. محاسبات ابتدا به ساکن در چارچوب نظریة تابعی چگالی و با تکنیک شبه پتانسیل، با استفاده از بستة محاسباتی کوانتوم اسپرسو انجام شده است. محاسبات به صورت نسبیتی همراه با برهم کنش اسپین مدار صورت گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که گالیم بیسموت در این فازها، فلز است و برهم کنش اسپین مدار بر روی ترتیب پایداری و فشار گذار تاثیر می گذارد. در نهایت بررسی ویژگی های فونونی نشان می دهد که این ترکیب در فازهای تحت فشار مورد بررسی ناپایدار است.

در این مطالعه، زنجیره ایزوتوپی Hg180-188 در ناحیه گذار فازی شکلی هسته ای بین شکل های دوکی شکل و تخت بررسی شده است. برای مطالعه این ناحیه از هامیلتونین دو پارامتری جبری در مدل برهمکنش بوزونی استفاده شده است. با استفاده از نظریه کاتاستروف و فرمالیسم حالت همدوس، سطوح انرژی سیستم های هسته ای در این ناحیه گذار فازی شکلی حاصل گردید. مقایسه نتایج حاصل از این مطالعه برای طیف انرژی و احتمال گذارهای چهار قطبی الکتریکی با نتایج تجربی موجود توانائی مدل برای مطالعه این هسته ها را در ناحیه گذار نشان می دهد. همچنین نحوه تغییرات سطوح انرژی و مقادیر حاصل برای پارامتر کنترلی هامیلتونین گذار فازی شکلی برای این زنجیره ایزوتوپی، وجود گذار فازی مرتبه اول را نشان داده و هسته Hg188 را به عنوان نمونه مناسبی برای تقارن دینامیکی نقطه بحرانی Z(5) یا تقارن دینامیکی O(6) معرفی میکند.

یکی از مفاهیم نانو مقیاس، حرکت دیواره حوزه مغناطیسی می باشد و در حوزه های مختلفی از جمله ذخیره اطلاعات در حافظه ها از آن استفاده می شود. حوزه های مغناطیسی در اثر عوامل خارجی از جمله جریان یا میدان های مغناطیسی خارجی شروع به حرکت می کنند و در شروع حرکت، سرعت حرکت دیواره حوزه مغناطیسی به صورت توانی با عوامل خارجی رفتار می کند که آن را توان جهش نیز می نامند. در این مقاله سعی شده است با استفاده از تئوری تراوش انفجاری و مدل جدید پل زنی ناگهانی، حرکت دیواره ی مغناطیسی شبیه سازی شود و با استفاده از روش مونت کارلو توان سرعت در هنگام تراوش یعنی نقطه بحرانی به دست آید. مقادیر این توان با توجه به آزمایشات تجربی و نیز شبیه سازی های مختلف اعداد مختلفی گزارش شده است که در این مدل مقدار 2. 2 به دست آمده است.

این مقاله به بررسی تئوری خواص گرمایی نانونوارهای لبه دندانه ای گرافنی، با لبه های آرمچیری و زیگزاگی در ابعاد و هندسه ی متفاوت می پردازد. به منظور محاسبه ی طیف پاشندگی فونونی، ظرفیت گرمایی و خواص انتقال گرما، از مدل ثابت نیرو با در نظر گرفتن چهار همسایه ی نزدیک و نظریه ی لاندائور استفاده شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که خواص گرمایی مورد مطالعه در مقایسه با نانونوارهای کامل به ویژه در فرکانس های پایین، تفاوت چشمگیری دارند؛ در مدهای آکوستیکی، رسانش گرمایی فونونی و ضریب عبور فونونی به علت ساختار متفاوت لبه ها در مقایسه با نانونوارهای کامل و در نتیجه پراکندگی فونونی از لبه ها کاهش می یابند. همچنین ظرفیت گرمایی نیز تغییرات قابل توجهی مشاهده شده است؛ محاسبه ی مدهای فونونی داخل و خارج از صفحه نیز نشان می دهد مدهای داخل صفحه نقش بیشتری در رسانش گرمایی دارند. این نتایج می تواند در بهینه سازی و طراحی نانوقطعات الکتر ونیکی و ترموالکتریکی مفید باشد.

در این مقاله، رسانش و قطبش وابسته به اسپین را در یک حلقه گرافینی هگزاگونال (HGR) متصل به سه رابط نیمه بی نهایت و در حضور شار مغناطیسی عمودی و برهمکنش اسپین-مدار راشبا (RSOI) به صورت نظری مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج با استفاده از مدل تنگ بست از طریق فرمالیسم تابع گرین غیر تعادلی به دست آمده است و نشان می دهد در غیاب شار مغناطیسی و در مقادیر مناسبی از قدرت راشبا و انرژی الکترون های ورودی، می توان در دو رابط خروجی سمت راست بالا و پایین رسانش وابسته به اسپین با قطبش بالا و علامت مخالف داشت. که در این حالت سیستم می تواند مانند یک جدا کننده اسپینی عمل کند. همچنین مشخص شد که با اعمال یک شار مغناطیسی به مرکز HGR، به دلیل شکست تقارن وارونی امکان تنظیم بزرگی و جهت قطبش در رابط های خروجی به صورت دلخواه وجود دارد. بنابراین سیستم می تواند به عنوان گزینه مناسبی برای استفاده در اداوت اسپینرونیک در نظر گرفته شود.

کوچکتر شدن ابعاد نانوکلیدها از لحاظ مجتمع سازی دارای اهمیت بسیار می باشد ولی احتمالاً به دلایلی از جمله موانع ساخت تجربی و یا پیچیدگی های نظری، تاکنون نانوکلیدهایی با طول خیلی کم مورد بررسی قرار نگرفته اند. در این تحقیق عملکرد نانوکلید های گرافنی با طول های کمتر از nm30 و فاصله صفحات بسیار کم (در حدود nm2) با استفاده از ترکیب روش دینامیک مولکولی با روش ممان ها، شبیه سازی شده و نتایج به دست آمده با برخی از مدل های موجود مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با کاهش طول نانوروبان ها و یا افزایش افزایش فاصله صفحه ها، ولتاژ روشن شدن نانوکلید ها افزایش می یابد. همچنین می توان دید که در طول های بلند نانو روبان ها، توافق خوبی با نتایج نظری وجود دارد ولی در طول های کم روابط نظری موجود دقت کافی نداشته و قادر به پیش بینی درست ولتاژ روشن شدن نمی باشند. همچنین نتایج نشان می دهند که در ابعاد ذکر شده، زمان روشن شدن نانو کلیدها به طور قابل ملاحظه های از زمان روشن شدن نانو کلید های موجود کمتر است.

لایه های نازک اکسید روی خالص و آلایش یافته با منگنز (ZnO: Mn) به روش سل-ژل برروی زیرلایه های شیشه تهیه شده و خواص فیزیکی آن بررسی شده است. مطابق نتایج به دست آمده، با افزایش ضخامت، دمای بازپخت و افزایش لایه ها طیف تراگسیل نمونه ها در طول موج های اندازه گیری شده کاهش می یابد. همچنین افزایش دمای بازپخت و لایه ها موجب کاهش گاف انرژی نانو فیلم ها می شود. این تغییرات بین 45/3 تا 84/3 الکترون ولت برای دمای بازپخت و بین 38/3 تا 41/3 الکترون ولت برای تغییرات لایه است. با افزایش ضخامت ثابت های اپتیکی نانو لایه ها افزایش می یابند که به دلیل افزایش کیفیت بلوری در اثر افزایش دما می باشد. اثر 4حلال مختلف به کار رفته در نمونه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان می دهند نمونه تهیه شده با حلال متانول بزرگترین گاف انرژی، کوچکترین اندازه دانه و بالاترین درصد تراگسیل را دارد. بیشترین عمق نفوذ نیز مربوط به نمونه های تهیه شده با حلال های متانول و 1-بوتانول می باشند. لذا می توان از متانول در حسگرهای گازی اکسید روی با کارایی بالاتر استفاده نمود.

انبوهه و نانو لایه ی GaAs به دلیل کاربردهای وسیع مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته اند. به دلیل اهمیت نانو لایه GaAs، در این مقاله با استفاده از دو ناخالصی Mn و Fe احتمال ایجاد گذار فاز رسانا به نیم رسانا و برعکس هچنین چگونگی جابجایی ستیغ های ضرایب اپتیکی این نانو لایه ها مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی نانو لایه ی GaAs خالص و آلائیده شده با ناخالصی های (GaAs+Fe) Mn و Fe (GaAs+Fe) با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار می گیرند. چگالی حالت های الکترونی، ضریب خطی گرمای ویژه، ساختار نوراری و گشتاور مغناطیسی کل و موضعی حاصل از ناخالصی ها محاسبه و مقایسه می شوند. بخش حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک، تابع دی الکتریک استاتیکی، ناهمسانگردی تک محوری، ضرایب بازتابش، ضرایب جذب، تابع اتلاف انرژی و رسانندگی اپتیکی نانولایه های GaAs خالص، GaAs+Feو GaAs+Fe برای میدان الکتریکی موازی و عمود بر سطح نانو لایه ها با استفاده از تقریب های چگالی شیب تعمیم یافته و انگل-وسکو بررسی و مقایسه می شوند.

در این تحقیق پاسخ نوری یک هندسه اتو در برگیرنده یک ورقه گرافن، در محدوده فرکانس تراهرتز meV 10-0. 5 مورد بررسی قرار می گیرد. در این ساختار برانگیختگی پلاریتونهای پلاسمون سطحی بر روی گرافن موجب می شود که در محدوده زاویه های بزرگتر از زاویه بحرانی یک افت قابل توجه در ضریب بازتاب ظاهر شود و شدت نور بازتابیده به یک مقدار کمینه برسد. این پدیده دارای کاربردهای زیادی در ادوات می باشد. موقعیت کمینه ایجاد شده به پارامترهای فیزیکی ساختار بستگی دارد. در این تحقیق تاثیر این پارامترها از جمله ضخامت لایه هوا، ثابت دی الکتریک زیرلایه و مقدار پتانسیل شیمیایی گرافن مورد بررسی قرار گرفته است. بررسیهای انجام شده می تواند در طراحی و بهبود ادوات پلاسمونیکی پر اهمیت باشد.