پژوهش سیستم های بس ذره ای (علوم دانشگاه شهید چمران)
سال:1399 | دوره:10 | شماره:2 |تعداد مقالات:12

در این مقاله ترابرد الکتریکی نانوساختارهای گرافن و سیلیسین متصل شده به دو الکترود نیمه بینهایت نانونوار گرافن و سیلیسین بررسی شده است. در این ساختارها نانوحفره ایجاد کرده ومولکول DNA را از نانو حفره عبور دادیم. با استفاده از روش تابع گرین و تقریب تنگ بست، دو نوع سامانه با لبه های زیگزاگ در گرافن و سیلیسین مورد بررسی قرار گرفته است. با اتصال نانونوارها به الکترودهای فلزی جریان ایجاد شده از سمت چپ به راست از نانوحفره و DNA عبور می کند. این عبور جریان الکتریکی باعث افزایش حساسیت سیستم به بازهای آلی DNA می شود. ما یک طرح جدید برای تعیین توالی DNA ارائه نمودیم.

در این مقاله اثرات استتاری نیروی کولنی در نمونه های تک لایه و دو لایه C3N و C3NH3 را بر اساس تقریب فاز تصادفی بررسی و با گرافن و گرافن هیدروژنه مقایسه می کنیم. ما پارامتر اندرکنش کولنی جزیی استتار شده (U)، کامل استتار شده (W) و پارامتر اندرکنش کولنی بدون استتار (V) را برای این ترکیبات محاسبه می کنیم. در سیستم با هدایت الکتریکی بیشتر، اثرات پوششی بیشتر بوده و پارامترهای U و W بیشتر کاهش می یابد. در C3Nتک لایه پارامترهای اندرکنشی مشابه گرافن شاهد هستیم. برای C3N هیدروژنه شده که در دو ساختار صندلی و قایق یک نیمرسانا با گاف نسبتاً بزرگ است، مقادیر پارامترهای اندرکنشی به دست آمده بیشتر از مقادیر C3N و گرافن هیدروژنه بود. اما در C3Nدولایه با توجه به رفتار فلزی آن، استتار اندرکنش های کولنی را شاهد هستیم که آن را تبدیل به یک سیستم همبسته می کند.

رادیوایزوتوپ 43Sc با نیمه عمرh 891/3 یک رادیوایزوتوپ مناسب و ایده آل برای تصویربرداری PET است. در این مقاله تولید رادیوایزوتوپ 43Sc از طریق واکنش های هسته ای 43Ca(p, n)43Sc، 44Ca(p, 2n)43Sc، 42Ca(d, n)43Sc، 43Ca(d, 2n)43Sc، 40Ca(α , p)43Sc و 41K(α , 2n)43Sc مورد بررسی قرار گرفته است. سطح مقطع این واکنش ها با استفاده از کدهای هسته ای TALYS1. 8 و ALICE ASH 1. 0 محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. از کد های SRIM-2013 و MCNPX2. 6 برای محاسبه توان توقف و توزیع شار پرتابه در هدف استفاده شده است. برای هر واکنش بهره تولید تئوری و شبیه سازی محاسبه شده است. نتایج بهره تولید برخی از این واکنش ها با نتایج تجربی در همان بازه انرژی بهینه انتخابی مقایسه شده است که تطابق نسبتا خوبی بین نتایج تجربی و محاسباتی مشاهده می-شود.

در این پژوهش با توجه به داده های رصدی بدست آمده از طریق دو ماهواره مطالعاتی Planck و WMAP علاوه بر بررسی و توصیف داده های دریافتی، بیشترین تنظیم و همبستگی بین مقدار محاسبه شده و رصدی این داده ها را نشان خواهیم داد. لازم به ذکر است این ماهواره ها به صورت دوره ای داده های بدست آمده از کیهان را ارائه می نمایند که نسبت به داده های قبلی تغییراتی در آنها ایجاد شده، بنابراین لازم است که مقایسه و تطبیقی بین آنها انجام پذیرد و با تعیین میزان همبستگی بین آنها(در نجوم، تابع همبستگی توزیع کهکشان ها در کیهان را توصیف می کند. بر اساس مشاهدات، توزیع کهکشان ها در آسمان، یکنواخت نیست و آن ها در ساختارهایی مانند خوشه ها، ابرخوشه ها، رشته ها، تهی جاها و … وجود دارند. عدم یکنواختی این توزیع، به کمک تابع همبستگی دو-نقطه ای توصیف می شود)، بهترین مقدار هر پارامتر برای استفاده در مدل های کیهانی تعیین شود. شایان ذکر است این پژوهش می تواند برای هر متخصصی که موضوعات نجوم، اختر فیزیک و کیهانشناسی را بررسی می کند همچون یک کتاب راهنما جهت بررسی مدل های کیهانی استفاده شود.

در این مقاله تولید نانوالیاف توخالی SnO2/ZnO با استفاده از روش ساده ی الکتروریسی گزارش می شود. جهت بررسی میزان بهبود خواص کاربردی و هم چنین نحوه تشکیل نانوالیاف توخالی کامپوزیتی، میزان های متفاوتی از پیش ماده ی ZnO به صورت نسبتی از SnO2 مورد مطالعه قرار گرفتند. در این کار، خواص ساختاری و نوری نانوالیاف توخالی تولید شده از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش اشعه یایکس (XRD)، طیف سنج تبدیل فوریه (FT-IR) و طیف سنج فرابنفش-مرئی (UV-Vis) مورد بررسی قرار می-گیرد. نتایج حاصل از XRD نشان دهنده ی تغییرات شدت قله های مربوط به ZnO و SnO2 با افزایش و یا کاهش نسبت موجود در کامپوزیت است. طیف حاصل از FT-IR نیز نشان دهنده ی کاهش شدت نسبی نوار مربوط به SnO2 با افزایش میزان نسبی ZnO در کامپوزیت است. علاوه بر این طیف های مرئی-فرابنفش، پهن شدگی قله را با اضافه نمودن ZnO نشان می دهد. در نهایت در بررسی خواص فوتوکاتایستی برای نسبت های مختلف، نسبت ZnO/SnO2 =1/2 بیشترین تجزیه ی رنگ در 2 ساعت تحت تابش پرتو فرابنفش به میزان 62% را نشان می دهد.

نانوذرات هیدروکسید آلومینیوم در یک سلول حاوی محلول الکترولیت تترامتیل آمونیوم کلراید و دو ورقه آلومینیومی به عنوان آند و کاتد با موفقیت ساخته شدند. به منظور بررسی اثر ولتاژ بر خواص بلوری ذرات، پنج نمونه با اعمال ولتاژهای 7 ولت، 9 ولت، 12 ولت، 15 ولت و 18 ولت رشد داده شدند. ذرات با استفاده از دستگاه های پراش پرتوایکس (XRD)و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)مشخصه یابی شدند. الگوهایXRD تشکیل هیدروکسید آلومینیوم با ساختار مکعبی ساده را به خوبی نشان داد و هیچ پیکی که نشان دهنده ناخالصی باشد مشاهده نشد. طبق این الگوها نمونه ساخته شده تحت ولتاژ 7 ولت آمورف بود و با افزایش ولتاژ ساختار بلوری نمونه بهبود یافت. تصاویر SEMذرات شبه کروی با اندازه نانومتری را نشان داد. با توجه به این تصاویر کوچکترین ذرات با اندازه میانگین 9 نانومتر تحت ولتاژ 18ولت ساخته شدند. در بخش کاربردی این پژوهش حذف آلاینده های کادمیوم و نیکل از آب آلوده آزمایشگاهی تحت ولتاژهای 7 ولت تا 18 ولت و آب سه رودخانه خرم رود، کشکان و سیمره با اعمال ولتاژ بهینه 15 ولت بررسی شد. نتایج جذب اتمی (AAS) قابلیت این روش در جداسازی آلاینده های آب را نشان داد.

هدف از این تحقیق استفاده از روش فیلتراسیون توسط نانوفولرن اصلاح شده (C60) با تتراهیدروفوران، جهت حذف و کاهش فلزات سنگین مانند نیکل و کادمیم می باشد. شرایط بهینه برای حذف یون فلزات سنگین توسط نانوجاذب ها عبارتند از: pH، غلظت جذب شونده، مقدار جاذب، زمان و دما می باشد که برای هر دو یون مورد ارزیابی قرار گرفته است، نتایج نشان می دهد برای هر دو یون، شرایط بهینه جذب توسط نانوجاذب فوق، تقریباً یکسان بدست آمد. همچنین جذب سطحی هر دو یون با عدد اکسایش دو، توسط مدل های ایزوترم جذب بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که بهترین ایزوترم جذب برای یون کادمیم، ایزوترم دابینین-رادوشکویچ و برای یون نیکل، ایزوترم فریندلیچ می-باشد. فرایند جذب برای هر دو یون، فیزیکی و بصورت تک لایه و گرمازا است. نتایج کلی نشان می دهند که نانوفولرن اصلاح شده دارای مقاومت حرارتی و مکانیکی بالایی ست و کاملاً پایدار بوده و می تواند بدون کم شدن فعالیت خود بیش از 20 بار با راندمان بالای 91% مورد استفاده قرار گیرد.

در این مقاله، ابتدا به مرور برخی تعاریف مربوط به حسابان کسری و تعریف آنتروپی کسری، به عنوان تعمیمی از آنتروپی شنون، می پردازیم. در ادامه به ارائه تعریف معیار اهمیت لغات تعمیم یافته بر اساس آنتروپی کسری می پردازیم. با استفاده از تعریف پیشنهادی، به ارائه روشی جدیدی در متن کاوی بر اساس آنتروپی کسری خواهیم پرداخت. استفاده از روش ارائه شده برای استخراج نمایه ی کتاب آماری کسلا و برگر (1990)، نشان می دهد که مقدار میانگین هارمونیک بازیابی و صحت برای روش پیشنهادی بیشتراز مقدار بدست با روش متن کاوی متداول بر اساس آنتروپی شنون می باشد. این نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی برای متن کاوی با استفاده آنتروپی کسری، نسبت به روش متداول بر اساس آنتروپی شنون، ابزار جامع تری است.

در این تحقیق، پایداری ساختار و خواص الکترونی و طیف سنجی نانوخوشه های سولفیدروی تا چهار اتم با نظریة تابعی چگالی و هارتری-فاک با روش B3LYP در پایه6-311 ++G(d, p) مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختارهای پایدار این نانوخوشه ها با برنامه گوسین09، انرژی بستگی، شکاف انرژی و طیف مادون قرمز نانوخوشه ها به طور کامل بهینه شده اند. فرکانسهای ارتعاشی، شدتهای طیف های هومو-لومو، تقارن و گشتاور دوقطبی برای پایدارترین ایزومر هر نانوخوشه، به دست آمده اند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی برای بدست آوردن بینش دقیق تری در مورد ماهیت این برهمکنش ها به کار برده شد. توصیفگرهای واکنش پذیری مانند الکترونگاتیوی، برای مطالعه پایداری نسبی نانوخوشه ها تخمین زده شد. در بین ساختار نانوخوشه ها، بیشترین و کمترین میانگین طول پیوند Zn-S به ترتیب مربوط به Zn2S2 و Zn1S1 است. از نظر پایداری Zn4S4 از پایدار ترین آنهاست (ناشی از تنش زنجیرهای غیرخطی Zn-S تضعیف شده). از لحاظ گشتاور دوقطبی، نانوخوشه های Zn1S1 و Zn3S3 در روش هارتری-فاک گشتاور دوقطبی بزرگتری دارند. همچنین با افزایش تعداد اتم ها در نانوخوشه ها قطبش پذیری زیادتر شده و در مقایسه دو روش هارتری-فاک و تابعی چگالی در یک ساختار معین، قطبش پذیری مولکول ها در تابعی چگالی بیشتر است.

مقادیر ضعیف یک مشاهده پذیر می توانند با استفاده از اندازه گیری ضعیف با پیش و پس گزینشگری حالت برای سامانه هدف بدست آیند. مثلا، وقتی مقادیر ضعیف کوچک باشند، چشمداشتی مکان (تکانه) ابزار، یک جابجایی متناسب با جزء حقیقی (موهومی) مقدار ضعیف را نمایش می دهد. در این مقاله، مبانی روش جدیدی برای بدست آوردن مقادیر ضعیف ارائه می گردد که الزاما نیازی به ضعیف بودن اندازه گیری ندارد. با استفاده از این روش نه تنها مقدار ضعیف یک مشاهده پذیر بلکه مقادیر ضعیف همه توان های آن نیز قابل محاسبه هستند. نکته کلیدی در این روش استفاده از اندازه گیری یک مجموعه کامل از توزیع های حاشیه ای برای بازسازی حالت ابزار به جای مقادیر چشمداشتی مشروط مختصه و تکانه ابزار در روش متعارف است.

امروزه با کاربرد گسترده ی مواد ترموالکتریک، توجه به مطالعه ی تئوریک خواص ترموالکتریکی اهمیت خاصی دارد. در این تحقیق با محاسبه ی ضریب سیبک Sو فاکتور شایستگیZ برای ساختارهای کاسه ای شکل(n=1-5) C20-nGen و C20-nSin، سامانه ی ترموالکتریکیِ مناسب، پیش بینی گردیده است. محاسبات به روش کوانتومی در سطح محاسباتیLSDA/6-31G، انجام شده است. در این ساختارها با افزایش دما ازk 278 تا 400k، ضریب سیبک در نیمرساناهای نوع p کاهش و در نیمرساناهای نوع n افزایش می یابد. بزرگترین فاکتور شایستگی با مقدار 1/78 برای C19Ge1 در دمایk 278 و برای C17Si3 در دمای 400k با مقدار 1/03 نتیجه شده است. بنابراین ساختار C19Ge1 به عنوان نیمرسانای نوع p و C17Si3 به عنوان نیمرسانای نوع n با اختلاف دمائی بزرگتر را می توان برای ساخت سامانه ی ترمو الکتریکی انتخاب نمود. ساختارهایِ C20-nGen با تعداد استخلافِ n=1, 2, 5 بعنوان هر دو نوع نیمرسانای n و p و ساختارهایِ C20-nSin با تعداد استخلاف n=3 وn=1, 3 به ترتیب به عنوان نیمرسانای نوع n و نوع p، که فاکتور شایستگی بزرگتر از یک دارند، را می توان در ساخت سامانه ی ترموالکتریکی استفاده نمود.

در سال های اخیر مدلهای گرانش اصلاح شده نقش موثری در ساختارهای کیهانی داشته است. یکی از این مدلها، گرانش F(R) می باشد که دیدگاه جدیدی را به سمت مطالعه خواص ترمودینامیکی سیاهچاله ها ایجاد نموده است. نتایج جالب ترمودینامیک سیاهچاله ها باعث شده که برخی محققین ویژگی های گرمایی سیاهچاله های مختلف را مورد بررسی قرار بدهند. در این مقاله ابتدا به جواب های توپولوژیکی سیاهچاله های شبه لیفشیتز در یک کلاس خاص از گرانش F(R) در فضای خلا d-بعدی می پردازیم و در ادامه خصوصیت های ترمودینامیکی یک کلاس خاص از جواب های سیاهچاله ای در گرانش F(R) را محاسبه می کنیم. در نهایت پایداری حرارتی و وجود گذار فاز این جوابها را بر اساس برخی از نمودارهای ظرفیت گرمایی و انرژی آزاد گیبس مورد مطالعه قرار می دهیم.