فیزیک کاربردی ایران
سال:1399 | دوره:10 | شماره:4 (پیاپی 23) |تعداد مقالات:6

در این پژوهش، ابتدا یک سیستم طیف سنجی اشعه ی ایکس فلورسانس با هدف تشخیص و اندازه گیری عناصر کمیاب طراحی شد و سپس به روش مونت کارلو در نرم افزار MCNPX، شبیه سازی و توسعه داده شد. با توجه به نتایج اجراهای متفاوت کد شبیه سازی، بهترین عملکرد سیستم تشخیص عناصر کمیاب در فواصل حدود cm3 و cm30، به ترتیب برای فاصله ی چشمه تا نمونه (SSD) و فاصله ی چشمه تا آشکارساز (SDD) تعیین شد. به علاوه، مقدار بیشینه ی شدت پرتوی اشعه ی ایکس واردشده به آشکارساز برای موازی ساز به قطر mm 3 حاصل شد. همچنین نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عدم حضور محافظ سربی در اطراف دیواره های فلزی خارجی آشکارساز، حتی با وجود استفاده از موازی ساز سربی در ورودی پنجره ی آشکارساز، باعث افزایش ورود پرتوهای زمینه به آشکارساز و در نتیجه کاهش دقت طیف سنجی در تشخیص عناصر کمیاب خواهد شد. حد کمینه ی تشخیص غلظت فلزات زرنیخ، سرب، جیوه، روی، مس و آهن به ترتیب mg/kg 17/0، 40/0، 40/18، 00/20، 00/146 و 67/266 محاسبه شد. با توجه به غلظت و حد آلایندگی این عناصر، دستگاه تشخیص فلزات کمیاب طراحی شده برای نمونه های تحقیقاتی و آموزشی، به ویژه در نمونه های محیط زیستی و کشاورزی، بسیار کاربردی و مفید خواهد بود.

اتم های برانگیخته به ترازهای انرژی بالا که اتم های ریدبرگی نامیده می شوند، دارای دوقطبی های قوی هستند. امکان ایجاد برهم کنش قوی و تنظیم پذیر با برانگیختگی لیزری، اتم های ریدبرگی را به گزینه ای جذاب برای فناوری کوانتمی تبدیل کرده است. در این مقاله ی مروری، بعد از معرفی اتم های ریدبرگی و خواص آن ها، پیشرفت های حاصله در ساخت رایانه های کوانتمی ریدبرگی در شبکه ی اتمی بررسی می شود. سپس کاربرد اتم های ریدبرگی در اپتیک کوانتمی و بهره گیری از آن در تولید چشمه ی تک فوتون و دروازه ی دو فوتونی ارائه می شود.

در این تحقیق، ویژگی های الکتریکی و مغناطیسی و ساختاری نانوکامپوزیت های Ag/Hf3NiOy که با روش هم رسوبی سنتز شدند، مطالعه شد. به علت اینکه ساخت فراماده های منظم سخت و پیچیده است، در سال های اخیر تحقیق در زمینه ی فراماده های نامنظم با خواص جفت منفی بیشتر شده است. فرامواد ساختارهایی هستند که با هر دو مؤلفه ی نور برهمکنش می کنند و خواص ویژه ای پدید می آورند. کامپوزیت های کاتوره ای Ag/Hf3NiOy به عنوان کامپوزیت های نفوذی، شامل نانوذرات رسانا هستند. زمانی که غلظت نانوذرات فلزی در کامپوزیت های نیمه پیوسته کمتر از آستانه ی نفوذ است، قسمت حقیقی ثابت دی الکتریک مثبت است. همچنین ثابت تراوایی و گذردهی را می توان با میدان الکترومغناطیسی خارجی کنترل کرد، به عبارتی این دو پارامتر تنظیم پذیر است. کاهش تراوایی و گذردهی در نمونه های دارای مقدار نقره ی بیشتر مشاهده شد. زمانی که مقدار نقره از آستانه ی نفوذ بیشتر شد، شبکه های نقره به علت تلفیق نانوذرات در نمونه ها تشکیل شدند. خواص مغناطیسی نمونه ها به علت تشدید مغناطیسی و جریان اِدی نسبت به میدان الکترومغناطیسی اعمالی بودند. نوسان پلاسمای الکترون های رسانش در نمونه های با حالت فلزی به گذردهی منفی انجامید.

بررسی مسئله ی گرمایش پلاسما به دلیل کاربردهای گسترده ی آن از جمله پیش گرمایش پلاسما در حوزه ی گداخت محصورسازی لختی و گداخت محصورسازی مغناطیسی حائز اهمیت است. با عبور تپ لیزری پرشدت و فوق کوتاه از پلاسمای رقیق، بر اثر نیروی پاندرماتیو لیزری، موج پلاسمایی در پشت تپ لیزری و در راستای طولی ایجاد می شود. انرژی لیزر از طریق برهم کنش موج برانگیخته شده با ذرات پلاسما به محیط پلاسما انتقال داده می شود که به گرمایش پلاسما می انجامد. با افزایش شدت لیزر و چگالی پلاسما، پدیده ی شکست موج ایجاد شده و بیش ترین گرمایش پلاسما در این دامنه اتفاق می افتد. در این مقاله، تأثیر اعمال میدان مغناطیسی همگن در دامنه های کمتر از دامنه ی شکست موج در امواج پلاسمای ناشی از انتشار تپ لیزری پرشدت و فوق کوتاه در پلاسمای رقیق با روش شبیه سازی ذره ای دوبعدی بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که اِعمال این میدان مغناطیسی سبب اعوجاج و شکست امواج پلاسما بر اثر پدیده ی اختلاط فازی می شود. علاوه بر این، نتایج شبیه سازی نشان می دهد با اِعمال میدان مغناطیسی غیرهمگن اثرات شکست موج سریع تر از حالت همگن ظاهر می شوند. بنابراین، در شدت های متوسط لیزری و چگالی های پلاسمای کم، می توان با اعمال میدان های مغناطیسی همگن و غیرهمگن به بیشینه ی گرمایش پلاسما دست یافت.

در سال های اخیر سلول های خورشیدی با جاذب پروسکایت به دلیل افزایش فوق العاده ی بازده، شدیداً مورد توجه محققان قرار گرفته اند. در این پژوهش لایه های نازک پروسکایت متیل آمونیم سرب یدید (MAPbI3) به روش رشد دومرحله ای تهیه شده است. دو روش چرخشی چرخشی و چرخشی غوطه وری شد و ویژگی های فیزیکی لایه های به دست آمده از این روش ها مقایسه شد. ویژگی های اپتیکی و ساختاری آن ها توسط روش های UV-VIS، XRD و FE-SEM بررسی شده است. نتایج حاصل از بررسی های ساختاری، فاز مکعبی را برای پروسکایت MAPbI3 نشان داد. همچنین مورفولوژی سطح لایه ها در تصاویر FE-SEM مشخص شد، که تشکیل یک لایه ی منسجم، بدون هیچگونه ترک و ناپیوستگی را تأیید می کند. نتایج نشان داد که گاف اپتیکی نمونه ها در بازه ی eV 59/1-54/1 است. همچنین اثر تغییر غلظت ماده ی اولیه بر خواص فیزیکی لایه های MAPbI3 تهیه شده به هر دو روش، مشخص شد. نتایج نشان داد که در هر دو روش با افزایش غلظت PbI2 لایه های با ضخامت و جذب بیشتر ساخته می شود.

با توجه به کاربردهای فراوان حالت های درهم تنیده و ضرورت تعیین کمی میزان درهم تنیدگی، در این مقاله نحوة ایجاد درهم تنیدگی در حالت های دوکیوبیتی جداپذیر با اعمال هامیلتونی پیچش تک محوری، در غیاب میدان مغناطیسی و حضور میدان مغناطیسی با معرفی سنجه ی هندسی مطالعه شده است. عبارت دقیقی برای سنجه ی هندسی درهم تنیدگی بدون محاسبه ی حالت سامانه در حال تحول، با استفاده از روش مقدار چشمداشتی اسپین، محاسبه شده است سپس با رسم نمودار آن سنجه نسبت به زمان به بررسی عوامل مؤثر در بیشینه سازی درهم تنیدگی پرداخته ایم. نتایج نشان داد که برای به دست آوردن بیشینه درهم تنیدگی توسط هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی، باید حالت اولیه، ضرب تانسوری ویژه حالت های مؤلفه های یا بردار اسپین کل باشد. ویژه حالت مؤلفه ی اسپین کل، تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور در غیاب میدان مغناطیسی درهم تنیده نیست اما تحت تأثیر هامیلتونی پیچش تک محوری حول محور با حضور میدان مغناطیسی در راستای به بیشینه درهم تنیدگی می رسد. همچنین برای همه ی حالت ها، بسامد درهم تنیدگی تایع افزایشی از میدان مغناطیسی است.