پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1398 | دوره:9 | شماره:4 (پیاپی 23) |تعداد مقالات:9

با استفاده از نظریة تابعی چگالی خواص الکتریکی و اپتیکی هگزاگونال بورون نیترید (h-BN) دو لایه تحت کرنش صفحه ای دو محوری بررسی می شوند. محاسبة انرژی کل دو حالت برهم چینش AA و AB نشان می دهد که حالت AB پایدارتر از حالت AA است. h-BN دو لایه دارای گاف نواری غیر مستقیم به اندازة 4. 33 eV در راستایK-M است. با اعمال کرنش تراکمی، کمینة نوار رسانش در نقطة M نسبت به تراز فرمی به سمت بالا و لبة نوار رسانش در نقطة به سمت پایین جابجا می شود. به ازای-6% کرنش تراکمی گاف نواری به گاف نواری غیر مستقیم در راستای K-تبدیل می شود. با اعمال کرنش کششی، کمینة نوار رسانش در نقاط K و M نسبت به تراز فرمی به سمت پایین جا بجا می شود و گاف نواری کاهش می یابد. توابع اپتیکی h-BN دو لایه، شامل تابع دی الکتریک، طیف اتلاف انرژی و ضریب شکست، تحت کرنش کششی (تراکمی) به سمت انرژی های کمتر (بیشتر) جابه جا می شوند. محاسبات نشان می دهند که با اعمال کرنش می توان خواص الکتریکی و اپتیکی h-BN دو لایه را تغییر داد که این نتایج می تواند در طراحی نیمرساناهای جدید مورد استفاده قرار گیرد.

جستجو برای یافتن چشمه های انرژی تجدید پذیر تبدیل به چالش مهمی در پیش روی محققان شده است. در سالهای اخیر ترموالکتریسیته به عنوان یک مولد انرژی الکتریکی پاک و سبز شناخته شده است. پدیدهای ترموالکتریک در رژیم غیرخطی حوزه جدیدی در تحقیقات را تشکیل می دهند که پیش بینی می شود کارآیی ترموالکتریک را افزایش بدهند. به نظر می رسد مواد ترموالکتریک ارگانیک (TM) به دلیل دارا بودن ویژگی های خاص خود، فرصت منحصر به فردی را در توسعه مواد ترموالکتریک تجزیه پذیر زیستی، انعطاف پذیر و هوشمند فراهم می کنند. در این مطالعه، ترموالکتریک غیرخطی مبتنی برنانوملکول دی. ان. آ را توصیف می کنیم. مشاهده می شود که با استفاده از اختلاف دما بین منبع و گیرنده، جریان الکتریسیته محسوسی تولید می شود. با تنظیم اختلاف دما، پدیده مقاومت دیفرانسیلی ترموالکتریک منفی (NDTER) را می توان به دست آورد. NDTER به پدیده ای اشاره دارد که در آن جریان الکتریکی با افزایش اختلاف دما کاهش می یابد. علاوه بر این، با تنظیم تفاوت دما بین مخازن سرد و گرم و تغییر درجه حرارت مخزن داغ، جریانهای بار برای جهت در دو جهت متضاد Δ T متفاوت است. این چیزی است که یکسوساز ترموالکتریک نامیده می شود.

در این تحقیق، ناپایداری مدولاسیونی امواج سالیتاری ناشی از اندرکنش لیزر پرشدت با یک پلاسمای الکترون-پوزیترون نسبیتی مورد بررسی قرار گرفته است. فاکتور نسبیتی و چگالی ذرات پلاسما به صورت تابعی از پتانسیل های نرده ای و برداری، دمای پلاسما، سرعت سیال پلاسما و سرعت سولیتون و به روش تحلیلی به دست آمده و با بهره گیری از آن معادله حاکم بر مولفه عمودی موج الکترومغناطیسی استخراج شده است. رابطه پاشندگی مربوط به سیستم مورد بررسی به دست آمده و با بهره گیری از کارهای عددی به بررسی تغییرات نرخ رشد ناپایداری مدولاسیونی پرداخته ایم. نشان داده ایم که ناپایداری مدولاسیونی به عدد موج و دامنه موج سالیتاری و دمای تعادلی پلاسما وابسته است. همچنین خواهیم دید که بسته به سرعت نسبی سیال پلاسما و موج سالیتاری، ناپایداری مدولاسیونی رفتارهای متضادی از خود نشان می دهد.

در کار حاضر پرتوهای کیهانی پروتون و آهن در انرژی1017 الکترون ولت و زاویه های سرسویی 20 تا 45 درجه با استفاده از کُدCORSIKA و مدل های اندرکنشی انرژی های بالا (QGSJETII04 )و مدل های اندرکنشی انرژی پایین GHEISHA2002d و در ارتفاع 1200 متر از سطح دریا (تهران) شبیه سازی شده اند. و با ثبت زاویه سمتی، مکان و زمان رسیدن ذرات ثانویه نتایج شبیه سازی تحلیل و زمان خیز (rise time) ذرات ثانویه ( الکترون ها و میون ها) محاسبه شده است. با بررسی وابستگی زمان خیز به فاصله از محور بهمن و زاویه سمتی ما نشان داده ایم در توزیع سمتی زمان خیز عدم تقارنی وجود دارد که میتواند برای تفکیک جرمی پرتوهای اولیه مورد استفاده قرار بگیرد.

گرافین صفحه ای از اتم های کربن است که به صورت یک تا چندلایه (حدود ده لایه) خواص دوبعدی خود را حفظ می کند. در این بین گرافین سه لایه به علت پایداری و فراوانی نسبت به دیگر ساختارها، مورد توجه است. چون تعداد و چگونگی قرارگیری لایه ها نسبت به هم خواص ترابردی ماده و طیف پاشندگی را تغییر می دهد؛ بنابراین در بررسی گرافین سه لایه ساختار برنل ABA به تحلیل هامیلتونی و ساختار نواری آن پرداخته ایم. بررسی ها یک بار در حالت نرمال و بار دیگر در حضور دو نوع پتانسیل انجام شده است. ترابرد الکتریکی قطعه ای از گرافین سه لایه در حضور سد پتانسیل بین دو قطعه نرمال بدون پتانسیل، بررسی شده و نمودار بهنجار شده ی رسانش، از رویکرد لاندائو-بوتیکر تحلیل و ترسیم شده است؛ رسانش بسته به اندازه پتانسیل اعمالی و طول ناحیه میانی می تواند ماکزیموم و مینیموم مقدار خود را داشته باشد؛ یعنی با اعمال هر دو نوع پتانسیل ترابرد بار کنترل می شود. چون تغییرات رسانش بین صفر و یک نمادی برای کاربرد قطعات نانوالکترونیک در ساخت ترانزیستورهای صنعتی on-off با ابعاد بسیار کوچک است؛ در اینجا به بررسی روش های اعمال پتانسیلی پرداخته ایم که می تواند با ایجاد سدپتانسیل الکتریکی، رسانش را در محدوده ی خاصی بین صفر و یک کنترل کند.

با استفاده از روش ماتریس انتقال بصورت نظری به مطالعه ی خواص ترابردی اسپینی در ابرشبکه ی سیلیسینی در حضور برهمکنش اسپین-مدار راشبا ی خارجی و کرنش می پردازیم. به دلیل حضور برهمکنش اسپین-مدار راشبای خارجی، رسانش اسپینی و چرخش اسپینی را می توان با قدرت کرنش و برهمکنش اسپین-مدار راشبای خارجی تنظیم کرد. برای مقادیر خاصی از قدرت اسپین-مدار راشبای خارجی الکترون ها فقط در صورتی که چرخش کامل اسپینی انجام دهند مجاز به عبور از ابرشبکه ی سیلیسینی هستند. همچنین رسانش اسپینی را می توان بطور موثر با تعداد سدهای ابرشبکه کنترل کرد، هر چه تعداد سدهای ابرشبکه افزایش پیدا می کند، رسانش اسپینی کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که با اعمال کرنش در راستای دسته صندلی بر خلاف کرنش در راستای زیگزاگ قطبش اسپینی مشاهده می شود و با افزایش قدرت برهمکنش اسپین-مدار راشبای خارجی افزایش می یابد. همچنین اندازه ی قطبش اسپینی را می توان با قدرت کرنش تنظیم کرد. بیشترین مقدار قطبش اسپینی در یک ابرشبکه ی سیلیسینی با هر تعداد سد پتانسیل در کرنش 2% رخ می دهد.

در این تحقیق، توانایی روش طیف سنجی عدسی نورگرمایی با چیدمان دو لیزر پمپ و پروب پیوسته برای آشکارسازی مقادیر جزیی ناخالصی در آب مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، غلظت های مختلف یون آهن محلول در ترکیب چهار به یک آب و اتانول، مطالعه شد. جهت افزایش حساسیت روش از تقویت کننده قفل شونده و مدولاسیون شدت باریکه پمپ استفاده شد. همچنین، وابستگی شدت سیگنال نورگرمایی به دست آمده بر حسب فرکانس مدولاسیون باریکه پمپ بررسی شد و فرکانس بهینه بر اساس افزایش شدت سیگنال و کم بودن انحراف معیار آن، Hz 6 انتخاب شد. در فرکانس بهینه، حد آشکارسازی این روش برای نمونه یون آهن دو بار یونیزه 20 نانوگرم بر لیتر به دست آمد.

در این مقاله، تتراکوارک به عنوان حالت مقید چهار کوارکی با دو پادکوارک سنگین bb ودو کوارک سبک ss، در نظر گرفته می شود. همچنین تتراکوارک، به عنوان یک سیستم دو جسمی متشکل از دو مزون فرض شده، که هر مزون، از یک کوارک سبک و یک پادکوارک سنگین تشکیل شده است. با توجه به سنگین بودن هر مزون، می توان از تقریب بورن-اپنهایمر استفاده نمود. بنابراین معادله شرودینگر، با جایگذاری پتانسیل bb بدست آمده از شبکه QCD، حل خواهد شد. با حل معادلات بدست آمده از معادله شرودینگر، انرژی بستگی و تابع موج تتراکوارک، برای حالت اسکالر ss بدست می آید. در نهایت مقادیر بدست آمده برای انرژی بستگی با مقادیر تعیین شده در سایر مقالات مقایسه می گردد. همچنین، با توجه به نمودارهای تابع موج این ذره، شعاع تتراکوارک تخمین زده می شود.

پدیده تونل زنی اسپین در آهن ربای تک ملکولی Mn12 با استفاده از روش محاسبه اینستانتونی مطالعه و از حالت همدوس در پارامتر حقیقی در گروه SU(2) به عنوان تابع اولیه استفاده شده است. برای این آهن ربای تک ملکولی، شکافتگی ترازهای انرژی حاصل شده ( پله های حلقه پسماند مغناطیسی ) مربوط به جمله ای در کنش کلاسیکی می باشد که از فاز بری نتیجه می شود و این جمله باعث تداخل بین مسیرهای تونل زنی (اینستانتون ها) می شود. در محاسبات تحلیلی انجام شده، از فرض خطی بودن جواب های اینستانتونی بر حسب میدان مغناطیسی اعمالی استفاده شده و مشاهده می شود تعداد نقاط خاموش شوی پدیده تونل زنی مغناطیسی، که همان تعداد پله ها در حلقه پسماند مغناطیسی می باشد، با تعداد نقاط بدست آمده از محاسبات عددی برابر است. البته موقعیت نقاط ( اندازه ی میدانی که در آن دامنه تونل زنی صفر می شود) متفاوت است.