در کار حاضر، رفتار امواج الکترومغناطیس یونی در یک پلاسمای گرم با در نظر گرفتن نیروهای کوانتومی مربوط به اسپین الکترون و افت وخیز کوانتومی چگالی همه ذرات پلاسما مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهند که تصحیح ناشی از افت و خیز چگالی یون ها و الکترون ها، تاثیر بسزایی بر پاشندگی امواج دارد و باعث پدیدار شدن جملاتی غیر خطی در رابطه ی پاشندگی می شود. می یابیم که اسپین الکترون باعث اصلاح رابطه مربوط به سرعت آلفون شده و بخشی خطی به رابطه ی پاشندگی می افزاید. علاوه بر این، تاثیر اسپین الکترون به گونه ای ظاهر می شود که از سهم دیگر پتانسیل کوانتومی بر پاشندگی مد های موجی بکاهد. در پایان، برخی حالت های ویژه در رژیم های کلاسیکی و کوانتومی نیز بررسی می گردند.

در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین غیر تعادلی، در مدل بستگی قوی، قطبش اسپینی جریان خروجی در نانو حلقه-ی کوانتومی شش گوشی فسفرین متصل شده به دو رابط خطی نیمه بینهایت ایده آل، به صورت عددی موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهند که با کنترل شار عبوری از مرکز حلقه و هم چنین کنترل میدان الکتریکی اعمال شده به کل ساختار توسط ولتاژ گیت می توان جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت و از سیستم به عنوان یک فیلتر اسپینی برای الکترون های ورودی غیر قطبیده و همچنین به عنوان یک وارونگر اسپینی برای الکترون های ورودی قطبیده، بهره جست. علاوه بر این، عبور کل الکترون ها از سیستم نیز به منظور افزایش بهره وری دستگاه، موردبررسی قرارگرفته است. قطبش اسپینی و عبور کل بالای 90، گزارش شده است که کاربردهای فراوان در اسپینترونیک، حافظه های اسپینی و کامپیوترهای کوانتومی دارد.

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 تحقیق اثر برهم کنش های چهار اسپینی بین اسپین های همسایه اول و دوم شبکه لانه زنبوری بر روی سیمای فاز مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس اسپین AWT IMAGEبا برهم کنش های دو اسپنی بین همسایه های اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفته است برای نزدیک کردن مدل اسپینی موثر برای شبکه لانه زنبوری به مدل هابارد باید علاوه بر برهم کنش های دو اسپینی برهم کنش های چند اسپنی را نیز در نظر بگیریم. در این تحقیق اثر برهم کنش های چهار اسپینی بین اسپین های همسایه اول و دوم شبکه لانه زنبوری را بر روی سیمای فاز مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس اسپین AWT IMAGE با برهم کنش های دو اسپنی بین همسایه های اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا مدل به صورت کلاسیکی بررسی شده است. در سیمای فاز کلاسیکی علاوه بر نظم نل، ناحیه واگنی کلاسیک هم مشاهده شد. وجود این ناحیه در سیمای فاز به دلیل افزایش احتمال وجود فاز مایع اسپینی کوانتومی برای همین مقادیر از برهم کنش بسیار مهم است. برای بررسی اثر افت و خیزهای کوانتومی بر روی پایداری فازهای کلاسیک به دست آمده، از روش موج اسپینی خطی استفاده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در ناحیه واگنی کلاسیک از سیمای فاز، وارد کردن افت و خیزهای کوانتومی باعث ایجاد نظم در دستگاه اسپینی می شود و حالت پایه منظم می شود.

در این مقاله رفتار دینامیکی زنجیره اسپینی با برهمکنش خوشه ای، که تحت تأثیر میدان مغناطیسی عرضی است، را در اثر تغییر ناگهانی میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار می دهیم. این سیستم با استفاده از تبدیلات جردن-ویگنر دارای حل دقیق است. در این مقاله نشان می دهیم که اگر تفییرات میدان مغناطیسی به گونه ای باشد که مقدار اولیه و نهایی آن در دو فاز تعادلی مختلف باشند، تابع نرخ حتمال بازگشت در دوره های زمانی متناوب واگرا می شود که این واگرایی در زمان، گذار فاز دینامیکی نامیده می شود. در صورتی که تغییر میدان در فاز یکسان انجام شود، گذار فاز دینامیکی رخ نمی دهد. همچنین بررسی خطوط صفرهای فیشر نشان می دهد که در صورت بروز گذار فاز دینامیکی خطوط صفرهای فیشر محور موهومی را قطع خواهند کرد.

بر اساس بررسی های جدیدی که نشان دهنده وجود برهم کنش ژیالوشینسکی-موریا در ماده است، در این مقاله به بررسی اثر این برهم کنش بر روی نظم های مغناطیسی مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس شبکه لانه زنبوری پرداخته ایم. مطالعه مدل را با روش کلاسیکی لاتینجر-تیزا شروع می کنیم. در این تقریب کلاسیکی سیمای فاز به دو ناحیه تقسیم می شود. برای نواحی که مدل دارای نظم نل پیچیده شده است و برهم کنش ژیالوشینسکی-موریا باعث پیچش اسپین های یکی از زیرشبکه می شود. اما برای نواحی که مدل دارای واگنی است و بی نهایت بردار پیچش وجود دارد که می توانند مدل را کمینه کنند. وجود این ناحیه در سیمای فاز به دلیل افزایش احتمال وجود فاز مایع اسپینی کوانتومی بسیار مهم است. برای بررسی اثر افت و خیزهای کوانتومی بر روی پایداری فازهای کلاسیک به دست آمده، از روش موج اسپینی خطی هولشتاین-پریماکوف استفاده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در ناحیه واگنی که، وارد کردن افت و خیزهای کوانتومی باعث ایجاد نظم در دستگاه اسپینی می شود. اما برای افت و خیزهای کوانتومی هیچ نظمی را نمی توانند پایدار کنند و همچنان این ناحیه گزینه مناسبی برای یافتن فاز اسپین مایع کوانتومی باقی می ماند.

دستکاری و کنترل حالتهای اسپینی الکترون نقش مهمی را در فن آوری اسپینترونیک(الکترونیک اسپینی) بازی می کند. بدین منظور، با به کار بردن یک میدان مغناطیسی برای حذف تبهگنی کرامرز، حالتهای اسپینی از طریق جفت شدگی اسپین-مدار راشبا، که قدرت آن به ولتاژهای صفحات موجود بستگی دارد، دستکاری و کنترل می شود. در فصل مشترک چنین نانوساختارهایی الکترونهای رسانش، یک گاز الکترونی دوبعدی تشکیل می دهند. هدف ما در این مقاله بررسی تغییرات پارامترهای قابل کنترل، نظیر پارامتر راشبا و میدان مغناطیسی بررفتارهای دینامیکی حالتهای اسپین الکترون در یک نقطه کوانتومی دوبعدی ناهسانگرد می باشد. نتایج بدست آمده حاکی از این است که با تغییر اثر راشبا و میدان مغناطیسی می توان در لنگش و حرکت تقدیمی اسپین حول میدان مغناطیسی اختلال ایجاد کرد و هم چنین زمان تناوب پدیده فروهش و نمو مربوط به مولفه اسپین در امتداد میدان مغناطیسی را تغییر داده و تحت کنترل درآورد.