فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال چهاردهم شماره 4 (زمستان 1393)

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال چهاردهم شماره 4 (زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/17
  • تعداد عناوین: 19
|
  • حسن تشکری، فرامرز کنجوری، عاطفه نجاتی صفحات 221-224
    ،در این مقاله با استفاده از نرم افزار کوانتوم اسپرسو، خواص فونونی نانولوله های GaN زیگزاگ (0و4) و دسته صندلی (4و4)، محاسبه و بررسی شده است. با استفاده از نمودار پراکندگی فونونی، پایداری این نانولوله ها بررسی شده است. سپس با استفاده از نتایج محاسبات فونونی، ظرفیت گرمای ویژه در دماهای متفاوت محاسبه شدند. ثابت کشسانی در راستای محور نانولوله با محاسبه شیب نمودار پراکندگی فونونی تعیین شد.
    کلیدواژگان: نانولوله های تک دیواره GaN زیگزاگ و دسته صندلی، کوانتوم اسپرسو، خواص فونونی، خواص مکانیکی، خواص گرمایی
  • سنور عبدالقادری، عزیزاله شفیع خانی صفحات 225-229
    نانوذرات نقره در بستری از لایه های کربن شبه الماسی به روش لایه نشانی همزمان کندوپاش با امواج رادیویی و انباشت شیمیایی بخار، به کمک پلاسما و با استفاده از گاز عامل استیلن و هدف نقره ساخته شد. از آنجا که شرایط ساخت، همچون فشار اولیه و توان منبع امواج رادیویی ثابت نگه داشته شده بود، با تغییر زمان انباشت تغییر فازی در نوع دانه بندی، خواص الکتریکی و اپتیکی این لایه ها مشاهده شد که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: نانوذرات نقره، انباشت بخار شیمیایی به کمک پلاسما، خواص الکتریکی و اپتیکی
  • حامد نجفی آشتیانی، محمد سعید هادوی صفحات 231-240
    در این مطالعه لایه های نازک الکتروکرومیک اکسید تنگستن و اکسید وانادیوم به روش فیزیکی تبخیر حرارتی در خلا در ضخامت 200 نانومتر بر روی زیر لایه هادی شفاف SnO2:F جایگذاری شده و مورد مطالعه اپتیکی در بازه طول موج 400 تا 700 نانومتر و مطالعه الکتریکی در بازه پتانسیل 5/1- تا 5/1+ ولت قرار گرفته اند. همچنین این لایه ها به منظور بررسی میزان تغییر گاف انرژی با دما، در دماهای 120، 300 و 500 درجه سیلسیوس بازپخت شدند. ضرایب شکست و خاموشی و نوع گذار این لایه ها در محدوده نور مرئی در ضخامت 200 نانومتر تعیین و اندازه گیری شده اند. همچنین طرح الگوی پراش اشعه X و تصویر SEM و چرخه ولتامتری لایه ها نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج این مطالعه با توجه به نوع لایه نشانی، ضخامت انتخاب شده لایه ها، نوع زیرلایه انتخابی، بازه دماهای بازپخت و الکترولیت انتخاب شده، در تطابق کامل با کار دیگر محققین است. بنابراین، این لایه ها با دارا بودن خصوصیاتی نظیر ساختار بلوری، ضرایب شکست و خاموشی یکنواخت در محدوده نور مرئی، پاسخ دهی مناسب کرومیکی در تکرار سوئیچ های پتانسیلی، چسبندگی خوب به زیرلایه، و میزان درصد عبور اپتیکی بالا، بکارگیری در یک قطعه الکترکرومیک کامل را پیشنهاد می کنند.
    کلیدواژگان: لایه نازک، الکتروکرومیک، اکسید تنگستن، وانادیوم اکساید
  • رضا ثابت داریانی، ستاره ابراهیم نسب صفحات 242-248
    10 mA/cm2طیف بازتاب، چهار نمونه سیلیکان متخلخل تحت زمانهای خوردگی 2، 6، 10 و 14 دقیقه با چگالی جریان اندازه گیری شد. رفتار طیف بازتاب برای هر چهار نمونهیکسان، اما شدت آنها متفاوت بود و با افزایش زمان، شدت بازتاب، کاهش می یافت. دلیل عدم تغییر در رفتارهای طیف بازتاب، یکسان بودن غلظت محلول الکترولیت در طول ساخت بوده و کاهش شدت بازتاب به دلیل کاهش ابعاد ذرات است. علاوه بر آن ناحیه مربوط به کمترین (550 nm-650 nm)شدت در طیف بازتاب مربوط به گاف انرژی در سیلیکان متخلخل است که انتقال آبی را نیز نشان می دهد. بررسی زبری سطح نمونه های سیلیکان متخلخل با اندازه گیری طیف پراکندگی و با بکار بردن معیار رایلی و معادله دیویس- بنت، انجام شد. طیف پراکندگی نمونه ها در زاویه های فرود 10 و 15 و 20 درجه با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر، اندازه گیری شد. شدت نور پراکنده شده با افزایش زاویه پراکندگی به غیر از حالت بازتاب آینه ای، کاهش یافت که این با معیار رایلی توافق دارد. همچنین بررسی های امان نشان دادند. با افزایش زمان خوردگی، درصد تخلخل، ابعاد و تعداد حفره ها افزایش یافته و در نتیجه میزان بیشتری از نور برخوردی جذب می شود و شدت پراکندگی از سطح کاهش خواهد یافت، اما از آنجاییکه شدت پراکندگی با تغییر مقیاس مشاهده، طول موج، تغییر می کند بنابراین شدت پراکندگی و میزان خوردگی نیز با تغییر مقیاس مشاهده تغییر می کند.
    کلیدواژگان: ریخت شناسی، پراکندگی، زبری، سیلیکان متخلخل
  • سید جواد هاشمی فر، حلیمه نجف وندزاده، حمیده کهنوجی، هادی اکبرزاده صفحات 249-260
    در این مقاله، خواص ساختاری، مغناطیسی و الکترونی نانوخوشه های دو تا نه اتمی مس و نقره و آلیاژ آنها با پالادیم با استفاده از محاسبات کوانتمی در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با به کارگیری محاسبات تمام الکترونی و پتانسیل کامل مورد بررسی قرار می گیرد. با بررسی انرژی کمینه ایزومرهای ساختاری مختلف هر نانوخوشه، نشان می دهیم که در اندازه های کوچک، نانوخوشه ها ایزومرهای ساختاری مسطح را ترجیح می دهند، در حالی که با افزایش اندازه، یک گذر ساختاری از ایزومرهای دوبعدی به سه بعدی در خوشه ها مشاهده می شود. گذر ساختاری نانوخوشه های خالص مس و نقره وآلیاژی مس-پالادیم در اندازه هفت و گذر نانوخوشه های آلیاژی نقره-پالادیم در اندازه شش رخ می دهد. با محاسبه و بررسی انرژی واپاشی و وردش دوم انرژی ایزومرهای پایدار نشان داده می شود که نانوخوشه های خالص دو و هشت اتمی و آلیاژی سه و هفت اتمی، خوشه های جادویی هستند.خواص الکترونی و مغناطیسی ایزومرهای پایدار پس از اعمال تصحیح بس ذره ای مبتنی بر تابع گرین مورد محاسبه و بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، محاسبات تمام الکترونی، توابع پایه عددی اتم مرکز، نانوخوشه مس، نانوخوشه نقره
  • مرتضی رئیسی، اسماعیل شهریاری صفحات 261-266
    در این تحقیق، با استفاده از روش عدسی گرمایی دو باریکه ای وابستگی ضریب نفوذ پذیری محلول نانوذرات طلا اندازه گیری شده است. نمونه ها به روش پرتودهی گاما با پنج دز متفاوت، جهت ایجاد نانوذرات با اندازه های متفاوت تهیه شده اند. در اندازه گیری ضریب نفوذ پذیری گرمایی از لیزر nm 532 به عنوان لیزر گرمایی و یک لیزر هلیوم- نئون nm 8/632 توان 5/0 میلی وات به عنوان ردیاب استفاده شده است. اندازه گیری ها نشان می دهند که با افزایش اندازه نانوذرات از 4/12 تا 33 نانومتر ضریب نفوذ پذیری گرمایی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: ضریب نفوذ پذیری گرمایی، پرتودهی گاما، عدسی گرمایی، نانوذرات
  • ناهید ملکی جیرسرایی، حوریه پرناک، اکرم بیگدلی، شاهین روحانی صفحات 267-275
    رفتار برش وشکسانی در نانوسیال تعلیقی سیلیکا (نانو ذرات سیلیکا به قطر 12 نانومتر در اتیلن گلیکول) تحت برش پایا مورد بررسی قرار گرفت. آهنگ برش بحرانی برای گذار به برش وشکسانی را در دماها و غلظت های مختلف بدست آمد. همچنین تاثیرات دما و غلظت بر رفتار برش وشکسان را نیز بررسی شد. گذار به پهن شوندگی در برش، آشکارا برای همه نمونه ها قابل مشاهده است و همچنین مشاهده شد که با افزایش دما، آهنگ برش بحرانی افزایش و وشکسانی کاهش می یابد. مشاهدات ما نشان می دهند که دما و حرکت براونی ذرات در سوسپانسیون سیلیکا، گذار به برش وشکسانی را به تعویق می اندازد. اما افزایش غلظت منجر به افزایش وشکسانی و کاهش آهنگ برش بحرانی می شود. افزایش دما باعث افزایش نیروهای براونی و افزایش غلظت منجر به افزایش نیروی هیدرودینامیک روانکاری می گردد و مشاهدات ما تقابل این دو نیرو را در گذار به برش وشکسانی، برای سیالات تعلیقی حاوی نانو ذرات تایید می کند، که این در شرایط آزمایش های ما بیشتر به نفع مدل هیدروکلاستر در مقابل مدل نظم- بی نظمی است.
    کلیدواژگان: برش وشکسان، برش روان، محلول تعلیقی، آهنگ برش بحرانی
  • افسانه ابارشی، حمید هراتی زاده صفحات 277-286
    در این مقاله، ما به دنبال روشی مناسب برای افزایش سطح موثر لایه های نازک اکسید تنگستن به روش الکتروانباشت هستیم، زیرا افزایش سطح موثر، باعث بهبود ویژگی های اپتیکی و الکتروکرومیکی در قطعات الکتروکرومیکی می شود. بنابراین لایه های اکسید تنگستن را بر حسب تابعی از زمان ماندگاری محلول (0، 24، 48 و 72 ساعت) بررسی می کنیم. آزمایشات نشان داد که ماندگاری محلول پروکسوتنگستیک اسید، باعث ایجاد تراکم های خوشه ایاز ذرات در محلول می شود و بررسی هایی که بر اساس ویژگی های اپتیکی، مورفولوژیکی و چرخه ولتامتری انجام شد نشان داد که، افزایش زمان ماندگاری محلول، باعث بهبود ویژگی های الکتروکرومیکی و اپتیکی لایه های اکسید تنگستن در الکترولیت یک مولار می شود. میزان تغییر عبور اپتیکی برای لایه اکسید تنگستن به روش الکتروانباشت با ماندگاری 72 ساعت برابر 71% به دست آمد. مزیت قطعه طراحی شده، استفاده هم زمان از دو ماده الکتروکرومیکی کاتدی و آندی است که باعث می شود میزان تغییرات عبور اپتیکی از قطعه افزایش یافته و نیز سبب زمان پاسخ کوتاه در قطعه می شود.
    کلیدواژگان: اکسید تنگستن، چرخه ولتامتری، الکتروانباشت، الکتروکرومیک
  • حمید پاشایی عدل، صمد روشن انتظار صفحات 288-292
    در این مقاله صافی های چند کاناله، بر پایه ساختارهای تیو- مورس حاوی شبه مواد تک منفی مطالعه شده است. نشان داده شده است که تعداد مدهای تشدیدی در داخل گاف نوار فاز- صفر با افزایش تعداد فصل مشترک ها (M) افزایش می یابد. تعداد این مدهای تشدیدی دقیقا برابر با تعداد فصل مشترک ها است و می توانند به عنوان صافی های M - کاناله استفاده شوند. زمانی که اتلاف در نظر گرفته شود، نتایج نشان می دهد که میدان الکتریکی مدهای تشدیدی با افزایش تعداد فصل مشترک ها (M) و عامل میرایی، میراتر می شود. همچنین ارتباط بین عامل کیفیت صافی های چند کاناله و تعداد فصل مشترک ها (M) بصورت خطی است و عامل کیفیت، با افزیش عامل میرایی، کاهش می یابد. این نتایج روشی را فراهم می سازد که بتوان با استفاده از تعداد کانال ها و عامل کیفیت صافی های چند کاناله را کنترل و تنظیم کرد.
    کلیدواژگان: ساختارهای نامتجانس، صافی های M، کاناله، عامل کیف
  • مریم آقایی آبچویه، بهروز میرزا، حمیده نادی صفحات 293-303
    در عالمی که نظریه گرانش آن را توصیف می کند امکان وقوع تکینگی هایی در آینده عالم وجود دارد. تا کنون بررسی وقوع تکینگی ها در نظریه با انتخاب تابع مشخصی برای پارامتر هابل و محاسبه مربوط به هر یک از تکینگی ها انجام شده است. اما استفاده از پارامتر هابل ذکر شده باعث ایجاد مشکلاتی در بررسی قانون دوم ترمودینامیک می شود. در این مقاله با استفاده از عامل مقیاس، رفتار را در نزدیکی هر یک از تکینگی ها مورد بررسی قرار داده ایم. در این شرایط می توان برقراری یا عدم برقراری قانون دوم ترمودینامیک را در نزدیکی هر یک از تکینگی ها بررسی کرد. در اینجا ابتدا شکافتگی کوچک را مورد بررسی قرار داده و سپس به دیگر تکینگی ها می پردازیم. نتایج نشان می دهد در نزدیکی تکینگی نوع اول، قانون دوم ترمودینامیک در شرایط خاصی برقرار است و در بعضی شرایط نقض می شود. در تکینگی های شکافتگی کوچک، نوع دوم، سوم و چهارم قانون دوم ترمودینامیک همواره برقرار است.
    کلیدواژگان: کیهانشناسی، مدل، تکینگی های آینده در کیهان شناسی
  • مرتضی زرگر شوشتری، فرشته رنجبر، سید ابراهیم موسوی قهفرخی صفحات 305-316
    در این مقاله، نانوذرات هگزافریت استرانسیوم (SrFeO) با استفاده از روش سل- ژل تهیه شده اند. برای تهیه ژل هگزافریت استرانسیوم از نیترات های آهن 9 آبه و استرانسیوم با نسبت مولی مشخص و اسید سیتریک استفاده گردید. محصول حاصل، با استفاده از آنالیز توزین حرارتی (TG/DTA)، بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیز TG/DTA، پودر حاصله در دماهای °C600 تا °C1100 به مدت 2 ساعت پخت شد. تاثیر دما (°C600 تا °C1100) و زمان پخت (h5/0 تا h3) بر تشکیل فاز، خواص ساختاری و الکتریکی SrFeO مورد مطالعه قرار گرفت. خواص ساختاری و ریخت شناسی نمونه ها با استفاده از پراش پرتوی ایکس، طیف مادون قرمز- تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. همچنین مقاومت الکتریکی ویژه DC (ρ) نمونه ها، توسط روش چهار میله ای اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اندازه گیری پراش پرتوی ایکس نشان دادند که دما و زمان پخت بهینه برای تشکیل نانوذرات هگزافریت استرانسیوم خالص و تک فاز به ترتیب °C1000 و 2 ساعت می باشد. با اندازه گیری خواص الکتریکی نمونه ها در دمای اتاق مشاهده گردید که مقاومت الکتریکی ویژه DC نمونه ها، با افزایش دمای حرارت دهی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: هگزافریت استرانسیوم، نانوذرات، خواص ساختاری و الکتریکی، سل، ژل
  • رسول خدابخش، سهراب بهنیا، مسعود صیدی صفحات 317-326
    تنظیم تغییرات دمای قلب رآکتور به لحاظ افزایش بهره وری رآکتور، کاهش استهلاک دستگاه و جلوگیری از حوادث احتمالی مانند افزایش فشار و ذوب شدن میله های سوخت حایز اهمیت می باشد. روش های متعددی برای حل و تحلیل پایداری معادلات سنتیک نقطه ای وجود دارد، که در اکثر آنها تاثیر عوامل مختلف بر دمای قلب رآکتور در نظر گرفته نشده است. در این کار علاوه بر بررسی تاثیر کمیت های دینامیکی مختلف روی دمای قلب رآکتور، پایداری این دستگاه در حضور رآکتیویته پسخورد دمایی و رآکتیویته های خارجی پله ای، رمپ و سینوسی با شش گروه نوترون تاخیری، به کمک روش نمای لیاپانوف نیز مطالعه شده است. نتایج حاصل با نتایج کارهای دیگران هم خوانی خوبی دارد.
    کلیدواژگان: نمای لیاپانوف، پسخورد دمایی، سینتیک نقطه ای نوترون، نوترون های تاخیری
  • سید ظفرالله کلانتری، هاجر توکلی زانیانی، محمد نامی نظری صفحات 327-339
    یکی از چشمه های مهم برای نوترون درمانی، رآکتورهای شکافت هستند. طیف نوترون مورد استفاده در گیراندازی نوترون در بور باید دارای شار بالا در محدوده نوترون های فوق حرارتی باشد. علاوه بر این شار نوترون برای این که طیف نوترون اثر بهینه ای در درمان داشته باشد، باید دارای مشخصه هایی باشد که از طرف آژانس انرژی بین المللی تعیین شده است. در این مقاله امکان استفاده از رآکتور مینیاتوری اصفهان (MNSR) به عنوان چشمه نوترون برای گیراندازی نوترون در بور مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور طراحی یک مجموعه شکل دهنده طیف برای رآکتور مینیاتوری اصفهان، با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی شدهاست. با محاسبه و ارزیابی مقادیر عوامل در هوا، طراحی مجموعه شکل دهنده طیفBSA بهینه، ارائه شد. در این شبیه سازی ترابرد نوترون از لحظه تولید در قلب رآکتور تا لحظه خروج از دریچه شکل دهنده طیف، محاسبه شده است. با ارزیابی آهنگ دز بیولوژیکی و منحنی های توزیع دز- عمق در بافت سالم و تومور از طریق شبیه سازی یک فانتوم سر اسنایدر، کمیت های در فانتوم نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند. محاسبات ما نشان می دهد که اولا شار نوترون تولید شده در رآکتورMNSR قابلیت استفاده در گیراندازی نوترون در بور را دارد، ثانیا BSA بهینه طراحی شده برای این رآکتور،از نظر مشخصات درمانی برای گیراندازی نوترون در بور مناسب است.
    کلیدواژگان: نوترون درمانی، BNCT، رآکتور MNSR اصفهان، شکل دهنده طیف BSA، MCNPX
  • پرویز کاملی، زهرا مصلح، مهدی رنجبر، هادی سلامتی صفحات 341-349
    در تحقیق حاضر به ساخت و بررسی ویژگی های ساختاری، مغناطیسی و جذب مایکروویو فریت باریم آلایش یافته با سریوم پرداخته شده است. نمونه ها با فرمول شیمیایی (2/0، 15/0، 1/0، 05/0، 0/0 (x= 19 O x-12Fe x Ce Ba و با استفاده از روش سل- ژل تهیه شدند. به منظور بررسی تاثیر جانشانی یون خاکی نادر 3+Ce بر ویژگی های ساختاری و مغناطیسی نمونه های تهیه شده، مشخصه یابی های مختلفی از جمله پراش پرتو ایکس، طیف سنج مادون قرمز، مغناطش سنج ارتعاشی و جذب مایکروویو در نمونه ها انجام شد. طیف پراش پرتوی ایکس نشان داد که نمونه های تهیه شده تک فاز و دارای گروه فضایی P6/mmc هستند. بررسی ویژگی های مغناطیسی نمونه ها نشان داد که در اثر آلایش، مغناطش اشباع نمونه ها رفتار منظمی از خود نشان نمی دهد. میدان وادارندگی نیز ابتدا کاهش می یابد و به کمترین میزان خود به ازای آلایش 1/0x= می رسد، و سپس با افزایش درصد آلایش، افزایش می یابد. بررسی جذب مایکروویو نمونه های تهیه شده نشان داد که بیشترین اتلاف بازتاب نمونه ها در هر دو پهنای بسامدی x (8 تا 12 گیگا هرتز) و Ku (12 تا 18 گیگا هرتز) به ازای نمونه ی 15/0x= به دست می آید. همچنین بررسی اتلاف بازتاب نمونه ها به ضخامت ماده درآشام نشان داد که با افزایش ضخامت، اتلاف بازتاب نمونه ها افزایش یافته و به سمت بسامد های پایین تر جابه جا می شود.
    کلیدواژگان: فریت باریم، ویژگی های ساختاری و مغناطیسی، آلایش با عنصر سریوم، جذب مایکروویو
  • وحید برهانی فر، اعظم ایرجی زاد، محمود صمدپور صفحات 351-360
    در این مقاله سلول های خورشیدی حساس شده با نانوبلور های سولفید فلزی CdS و PbS رشد داده شده به روش شیمیایی SILAR، ساخته و مشخصه یابی شدند. سلول های ساخته شده با این روش، در مجاورت نور و تاریکی در دوره های زمانی 2، 3، 6 و10 روز پس از ساخت مورد آزمایش های فوتوولتائیک مانند: آزمایش تعیین نمودار جریان- ولتاژ سلول در مجاورت نور و در تاریکی، آزمایش افت ولتاژ مدار باز سلول و آزمایش طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، قرار گرفت. از این آزمایش ها روند تغییرکمیت هایی مانند ضریب عملکرد سلول، بازده، ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، طول عمر الکترون در نانوساختار الکترود آند، مقاومت باز ترکیب و ظرفیت خازنی در فصل مشترک الکترولیت- فوتوآند با گذشت زمان بررسی و همچنین برای برخی مشاهده های فوتوولتائیک، مانند افزایش و کاهش مقاومت بازترکیب در فصل مشترک الکترولیت- فوتوالکترود به ترتیب برای سلول های نگه داری شده در تاریکی و سلول های نگه داری شده در مجاورت نور سازوکار های پیشنهادی ارایه شد.
    کلیدواژگان: نانوبلورهای سولفید فلزی، طیف نگاری امپدانس، طول عمر الکترون ها، مقاومت بازترکیب
  • عباس بهجت، فاطمه جعفری ندوشن، علیرضا خوشرو، مارال قشنی صفحات 361-367
    در این تحقیق پس از ساخت و مشخصه یابی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ دانه موجود در آب انار اثر تغییر اندازه نانوذرات بلوری دی اکسید تیتانیوم (TiO2)بر کارایی سلول بررسی شده است. از نانوذرات TiO2 با اندازه های 25 و 100 نانومتر و همچنین مخلوط آن دو به نسبت مساوی در فوتوالکترود با ساختار تک لایه استفاده کردیم. بهترین کارایی برای سلول ساخته شده با مخلوط نانوذرات با اندازه های 25 و 100 نانومتر به دست آمد. همچنین کارایی سلول های دارای فوتوالکترود با ساختار دولایه نیز بررسی شد. از مخلوط نانوذرات 25 و 100نانومتر TiO2 به عنوان اولین لایه و از TiO2 با اندازه های 100 و 400 نانومتر به عنوان پراکننده و دومین لایه در فوتوالکترود استفاده کردیم. برای سلول ساخته شده با استفاده از TiO2با اندازه 400 نانومتر بازدهی بهتری به دست آمد.
    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی، نانوذرات، دی اکسید تیتانیم، رنگ دانه طبیعی انار
  • مهدی نصری نصرآبادی، گلزاده حاجی علیانی، سید مجتبی مستجاب الدعواتی صفحات 369-374
    ویژگی های جغرافیایی هر منطقه جهان بر روی غلظت فعالیت مواد پرتوزای طبیعی نظیر اورانیوم، توریوم و پتاسیم تاثیر می گذارد. در این پژوهش 26 نمونه خاک از کناره های رودخانه دز- استان خوزستان با روش تصادفی جمع آوری و برای مراحل آماده سازی به آزمایشگاه منتقل شدند. با به کارگیری آشکارساز فوق خالص ژرمانیوم (HPGE) نوع P با بازدهی نسبی 38% غلظت، فعالیت عناصر پرتوزا در هر نمونه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که گستره تغییرات غلظت فعالیت پرتوزایی Ra226، Th232 و K40 به ترتیب در نمونه های خاک 1-Bqkg 87/32- 97/15، 1-Bqkg 85/33 - 04/8 و 1-Bqkg 35/471 - 82/106 بود، درحالی که مقادیر میانگین آنها به ترتیب 1-Bqkg 21/25، 1-Bqkg 71/19 و 1-Bqkg 57/289 بودند. نتایج آماری در سطح خطای 5% نشان داد که مقادیر میانگین غلظت فعالیت این مواد پرتوزا کمتر از مقادیر میانگین غلظت فعالیت تعریف شده در جهان و ایران می باشند. نتایج حاصل از محاسبات مربوط به عوامل پرتو شناختی هیچ خطر پرتوزایی را برای منطقه مورد نظر پیش بینی نمی کند.
    کلیدواژگان: رودخانه دز، خوزستان، بیناب سنجی گاما، مواد پرتوزای طبیعی، فعالیت ویژه، خاک
  • سودابه ارسلانی، طیبه قدس الهی، تیام نیشابوری نژاد، محمد علی وساقی صفحات 375-379
    نانوذرات نقره، طلا و نانوترکیب نقره - طلا در بستر لایه نازک کربنی به روش هم زمان کندوپاش پلاسمای امواج رادیویی و انباشت بخار شیمیایی از هدف نقره و طلا در محیط گاز استیلن لایه نشانی شد. ساختار کریستالی و توپوگرافی سطح نانوذرات ساخته شده به ترتیب توسط بررسی های طیف پراش پرتوی ایکس و تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شد. طیف جذبی ناحیه مریی- فرابنفش نمونه ها نشان داد که تغییرات قله جذبی تشدید پلاسمون سطحی نانوذرات ترکیبی نقره - طلا با گذشت زمان بیشتر از تغییرات قله تشدید پلاسمون سطحی نانوذرات نقره و طلا روی زیر لایه شیشه است. این نتیجه بر واکنش پذیری بالاتر نانوترکیب نقره- طلا نسبت به هر کدام از نانوذرات نقره و طلا به تنهایی دلالت دارد. همچنین این نانوترکیب در مجاورت DNA با غلظت فمتومولار استفاده شد که پاسخ قوی تری نسبت به طلا نشان داد و از این ویژگی می توان در طراحی حسگرهای زیستی بهره برد
    کلیدواژگان: ترکیبی نقره، طلا، تشدید پلاسمون سطحی، طیف پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ نیروی اتمی
  • اردشیر رابعی، اردلان فتاحی زاده صفحات 381-386
    در این مقاله حالت های همدوس درهم تنیده دوتایی نوسانگر هماهنگ را با استفاده از رونوشت حالت های همدوس نوسانگر هماهنگ ایجاد می نماییم. نشان خواهیم داد که اگر این حالت های درهم تنیده، درمحیط خلاء جاسازی شود، درهم تنیدگی آنها کاهش می یابد، اما نه به طور کامل. همچنین به منظور بررسی ترارسانی، هماندهی مطلوب این حالت ها را مورد ارزیابی قرار می دهیم.
    کلیدواژگان: حالت های همدوس، درهم تنیدگی کوانتومی، ترارسانی کوانتومی
|
  • H. Tashakori, F. Kanjouri, A. Nejati Pages 221-224
    In this work، we calculated the phonon dispersion of GaNNTs (4،0) and (4،4) by quantum ESPRESSO package using Density Functional Theory (DFT)، pseudo potentials، and plane wave self-consistent field (PWscf) method. For the purpose of lattice-dynamical calculation and phononic properties، we used PWscf and Phonon codes. The former produces the self-consistent electronic and all related computations (forces، stresses، structural optimization). The latter solves the DFPT equations and calculates dynamical matrices for a single wave-vector or for a uniform grid of wave-vectors. The stability of these nanotubes was studied by phonon curves. According to the calculations، the breathing mode was distinguished for both nanotubes. The mechanical properties of these nanotubes were characterized by the results obtained for phonon dispersion curves. Finally، a quantitative comparison was made between the values of stiffness of GaNNTs (4،0) and (4،4).
    Keywords: quantum ESPRESSO, single wall GaNNTs, phonon properties, mechanical properties, thermal properties
  • S. Abdolghaderi, A. Shafiekhani Pages 225-229
    Silver nanoparticles embedded in DLC matrix، were prepared by co-deposition of RF-Sputtering and RF-PECVD method from acetylene gas and sliver target. The RF power and initial pressure of chamber were fixed. Variations of morphology، optical and electrical properties of these films over time were investigated.
    Keywords: silver nanoparticles, RF, PECVD, optical, electrical properties
  • H. Najafi Ashtiani, M. Hadavi Pages 231-240
    In this study، tungsten oxide and vanadium oxide electrochromic thin films were placed in vacuum and in a thickness of 200 nm on a transparent conductive substrate of SnO2: F using the physical method of thermal evaporation. Then they were studied for the optical characteristics in the wavelength range from 400 to 700 nm and for their electrical potentials in the range form +1. 5 to -1. 5 volts. The films were post heated in order to assess changes in energy gap with temperature، at temperatures120، 300 and 500°C. Refractive and extinction coefficients and the transition type of films in the visible light range and in the thickness of 200 nm were determined and measured. X-ray diffraction pattern and SEM images and cyclic Voltammetry of layers were also studied. The results of this study due to the deposition of layers، the layer thickness selected، the type of substrate، the range of annealing temperatures and selected electrolyte were in full compliance with the works of other researchers [1،2،3]. Therefore، these layers with features such as crystal structure، refractive and even extinction coefficients in the range of visible light، the appropriate response of chromic switch in the replication potential، good adhesion to the substrate، and the high amount of optical transmition and so on، prove useful to be used in an electrochromic device.
    Keywords: thin film, electrochromic, tungsten oxide, vanadium oxide
  • R. Dariani, S. Ebrahimnasab Pages 242-248
    Reflection spectra of four porous silicon samples under etching times of 2، 6، 10، and 14 min with current density of 10 mA/cm2 were measured. Reflection spectra behaviors for all samples were the same، but their intensities were different and decreased by increasing the etching time. The similar behavior of reflection spectra could be attributed to the electrolyte solution concentration which was the same during fabrication and reduction of reflection spectrum due to the reduction of particle size. Also، the region for the lowest intensity at reflection spectra was related to porous silicon energy gap which shows blue shift for porous silicon energy gap. Roughness study of porous silicon samples was done by scattering spectra measurements، Rayleigh criteria، and Davis-Bennet equation. Scattering spectra of the samples were measured at 10، 15، and 20 degrees by using spectrophotometer. Reflected light intensity reduced by increasing the scattering angle except for the normal scattering which agreed with Rayleigh criteria. Also، our results showed that by increasing the etching time، porosity (sizes and numbers of pores) increases and therefore light absorption increases and scattering from surface reduces. But since scattering varies with the observation scale (wavelength)، the relationship between scattering and porosity differs by varying the observation scale (wavelength).
    Keywords: morphology, scattering, roughness, porous silicon
  • S. J. Hashemifar, H. Najafvandzadeh, H. Kahnouji, H. Akbarzadeh Pages 249-260
    In this paper، the structural، magnetic، and electronic properties of two- to nine-atom copper and silver clusters and their alloys with one palladium atom are investigated by using full-potential all-electron density functional computations. After calculating minimized energy of several structural isomers of every nanocluster، it is argued that the small size nanoclusters (up to size of 6)، prefer planar structures، while by increasing size a 2D-3D structural transformation is observed. The structural transformation of pure and copper-palladium clusters occurs in the size of seven and that of silver-palladium cluster in happens at the size of six. The calculated second difference and dissociation energies confirm that the two- and eight- atom pure clusters and three- and seven- atom alloyed clusters are magic clusters. The electronic and magnetic properties of stable isomers are calculated and considered after applying many body based GW correction.
    Keywords: density, functional study, numerical atom centred orbitals, copper nanoclusters, silver nanoclusters
  • M. Raeisi, E. Shahriari Pages 261-266
    Thermal diffusivity of Au nanofluid was measured by using a dual beam mode-mismatched thermal lens method. The samples were prepared in various sizes by utilizing the gamma radiation method. In the dual beam mode-mismatched thermal lens، a diode laser (532 nm) was used as an excitation beam and a He-Ne laser with the beam output at 632. 8 nm was used as a probe beam. Thermal diffusivity of gold nano-fluid increased with the increasing particle sizes ranging from 12. 4 to 33 nm.
    Keywords: thermal diffusivity, thermal lens, nanoparticle
  • N. Maleki Jirsaraee, H. Parnak, A. Bigdeli, Sh Rouhani Pages 267-275
    We studied the shear thickening behavior of the nano silica suspension (silica nanoparticles 12 nm in size suspended in ethylene glycol) under steady shear. The critical shear rate for transition into shear thickening phase was determined at different concentrations and temperatures. The effect of temperature and concentration was studied on the shear thickening behavior. In silica suspension، it was observed that all the samples had a transition into shear thickening phase and also by increasing the temperature، critical shear rate increased and viscosity decreased. Our observations showed that movement in silica suspension was Brownian and temperature could cause a delay in transition into shear thickening phase. Yet، we observed that increasing the concentration would decrease critical shear rate and increase viscosity. Increasing temperature increased Brownian forces and increasing concentration increased hydrodynamic forces، confirming the contrast between these two forces for transition into shear thickening phase for the suspensions containing nano particles.
    Keywords: shear thickning, shear thinning, colloidal suspension, critical shear rate
  • A. Abareshi, H. Haratizadeh Pages 277-286
    This paper proposes a suitable method for increasing effective surface area of electrodeposited WO3 thin films. This is done because effective surface area improves optical and electrochromic properties in smart windows. Therefore، we investigated precursor aging atperoxytungstate precursor (0، 24، 48 and 72 h). Experiments showed by increasing aging time of the precursor solution، larger aggregates were formed. Their morphology، optical and cyclic voltammogram characterization showed that increasing aging time improves optical and electrochromic properties of WO3 thin films in 1M LiClO4-PC electrolyte. The WO3 films with aging time of 72 h exhibited a noticeable EC performance with variation of transmittance up to 72% at 633nm. The result indicated that using two electrochromic materials with complementary properties could improve the function of the device.
    Keywords: Tungsten oxide, cyclic voltommogram, electrodeposition, electrochromism
  • H. Pashaei Adl, S. Roshan Entezar Pages 288-292
    In this paper the tunable M-channel filters based on Thue-Morse heterostructures consisting of single -negative materials has been studied. The results showed that the number of resonance modes inside the zero- gap increases as the number of heterogenous interface، M، increases. The number of resonance modes inside the zero- gap is equal to that of heterogenous interface M، and it can be used as M channels filter. This result provides a feasible method to adjust the channel number of multiple-channel filters. When losses are involved، the results showed that the electric fields of the resonance modes decay largely with the increase of the number of heterogenous interface and damping factors. Besides، the relationship between the quality factor of multiple-channel filters and the number of heterogenous interface M is linear، and the quality factor of multiple-channel filters decreases with the increase of the damping factor. These results provide feasible methods to adjust the quality factor of multiple-channel filters.
    Keywords: heterostructures, M, channel filters, quality factors
  • M. Aghaei Abchouyeh, B. Mirza, H. Nadi Pages 293-303
    The future singularities are possible in a universe that is described by F (R) theory. In previous studies the occurrence of the singularities in F (R) theory have been considered by using a special function for the Hubble parameter and calculating the F (R) function for each of the singularities. Using the specified Hubble parameter causes some difficulties in the study of the second law of thermodynamics. In this paper by using the scale factor، the behavior of F (R) function near each type of the singularities is considered. We can check the validity of the second law of thermodynamics near the singularities. At first we study the Little Rip and then the other types of singularities are considered. The results show that the second law of thermodynamics is satisfied near the singularity type (I) with some special conditions and is violated with some other conditions. it is satisfied near the Little Rip، type (II)، (III) and (IV) singularities.
    Keywords: neutron, F(R) gravitational theory, future singularities of the universe
  • M. Zargar Shoushtari, F. Ranjbar, S.E. Mousavi Ghahfarokhi Pages 305-316
    In this paper، nanoparticles of strontium hexaferrite (SrFe12O19) were synthesized via sol–gel technique. For preparation of the SrFe12O19 nanoparticles، the nitrates of the metal with a specified ratio of molar and citric acid were used. By using the thermogravimetric analysis (DTA/TGA) the final product was studied. On the basis of this analysis، the samples at different temperatures from 600°C to 1100 °C and calcination time from 0. 5 h to 3 h were synthesized. The effect of calcination temperature with different times on the structural and electrical properties was studied. The structural and morphology of the samples were investigated by the X- ray diffraction (XRD)، Fourier transform infrared spectroscopy (FT- IR) and scanning electron microscopy (SEM). Also، the DC resistivity of the samples was measured by four-probe method. The results of XRD revealed that the optimum temperature and calcination time of the single-phase SrFe12O19 nanoparticles were 1000°C and 2h، respectively. The results of the electrical properties at room temperature showed that the DC resistivity of the samples decreased by increasing the calcination temperature.
    Keywords: Strontium hexaferrite, nanoparticles, electrical, structural properties, sol–gel
  • R. Khodabakhsh, S. Behnia, M. Seidi Pages 317-326
    In order to increase productivity، reduce depreciation، and avoid possible accidents in a system such as fuel rods'' melting and overpressure، control of temperature changes in the reactor core is an important factor. There are several methods for solving and analysing the stability of point kinetics equations. In most previous analyses، the effects of various factors on the temperature of the reactor core have been ignored. In this work، the effects of various dynamical parameters on the temperature of the reactor core and stability of the system in the presence of temperature feedback reactivity with external reactivity step، ramp and sinusoidal for six groups of delayed neutrons were studied using the method of Lyapunov exponent. The results proved to be in good agreement with other works.
    Keywords: Lyapunov exponent, temperature feedback, neutron point kinetics, delayed neutrons
  • S.Z. Kalantari, H. Tavakoli, M. Nami Pages 327-339
    One of the important neutron sources for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a nuclear reactor. It needs a high flux of epithermal neutrons. The optimum conditions of the neutron spectra for BNCT are provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). In this paper، Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) as a neutron source for BNCT was investigated. For this purpose، we designed a Beam Shaping Assembly (BSA) for the reactor and the neutron transport from the core of the reactor to the output windows of BSA was simulated by MCNPX code. To optimize the BSA performance، two sets of parameters should be evaluated، in-air and in-phantom parameters. For evaluating in-phantom parameters، a Snyder head phantom was used and biological dose rate and dose-depth curve were calculated in brain normal and tumor tissues. Our calculations showed that the neutron flux of the MNSR reactor can be used for BNCT، and the designed BSA in optimum conditions had a good therapeutic characteristic for BNCT.
    Keywords: neutron therapy, BNCT, Isfahan MNSR, beam shaping assembly, MCNPX
  • P. Kameli, Z. Mosleh, M. Ranjbar, H. Salamati Pages 341-349
    In this study the structure، magnetic and microwave absorption properties of cerium (Ce) doped barium hexaferrite with general formulae BaCexFe12-xO19 (x=0. 0، 0. 05، 0. 1، 0. 15، 0. 2) have been investigated. These samples have been prepared by sol- gel method. Influence of replacing Fe+3 ion by rare- earth Ce+3 ion on the structural، magnetic and microwave absorption properties have been investigated by X- ray diffraction (XRD)، Fourier transform infrared (FT-IR)، Vibrating sample magnetometer (VSM) and vector network analyzer (VNA). X-ray diffraction analysis indicated that the samples are of single phase with space group p63/mmc. The magnetic properties of samples indicated that with the Ce doping the saturation magnetization show no regular behavior. Moreover، coercivity (Hc) first decreased and reached to the minimum value for x=0. 1 sample and then increased with Ce content increasing. Also، measurement of electromagnetic wave absorption in X and Ku frequency bands indicated that the maximum of reflection loss obtained for x=0. 15 sample. Moreover، result indicated that absorption peak shifted toward a lower frequency when thickness was increased.
    Keywords: Barium hexaferrite, Ce substitution, magnetic properties, microwave absorption
  • V. Borhanifar, A. Irjizad, M. Samadpoor Pages 351-360
    In this research، solar cells sensitized with CdS and PbS Nanocrystalline metal sulfides، chemically grown by SILAR، were fabricated and characterized. PV experiments including I-V test in the presence of light and dark،Vocdecay، and Electrochemical impedance spectroscopy were performed on the Cells made through this method in the presence of light and dark and in the time period of 2، 3، 6 and 10 days. From these experiments، the changes in indicators including fill factor، efficiency، open-circuit voltage، short-circuit current، lifetime of electrons in nanostructured anode electrode، recombination resistance and capacitance of the anode electrode-electrolyte interface were observed. Also، mechanisms for some existing evidences within photovoltaic experiments such as the increase and decrease of recombination resistance were proposed.
    Keywords: nanocrystalline metal sulfides, impedance spectroscopy, lifetime of electrons, recombination resistance
  • A. Behjat, F. Jafari Nodoushan, A. Khoshroo, M. Ghoshani Pages 361-367
    Dye-sensitized solar cell (DSSC) using natural Pomegranate juice as dye-sensitizeris fabricated and characterized. DSSCS consist of a working electrode، a redox electrolyte containing iodide and tri-iodide ions and a counter electrode. A nanocrystalline TiO2 semiconductor with a wide band-gap coated with a monolayer dye-sensitizer is used as working electrode. The effect of titanium dioxide (TiO2) nanoparticle size on efficiency of the DSSC based Pomegranate juice as a sensitizer is studied. For monolayer structure، we used two sizes of TiO2 nanoparticle (25 nm and 100 nm) and a mixture of these two sizes. The highest efficiency of 0. 61% was obtained with mixture of 25 and 100 nm TiO2 nano-particles in working electrode. For double-layer structure، we used 100 and 400 nm size TiO2 particles as light-scattering. The best efficiency was obtained using 400 nm TiO2 as light-scattering particles.
    Keywords: dye, sensitized solar cell, Pomegranate natural dye, titanium dioxide, nano, particles
  • Nasri Nasrabadi, Hajialiani, Mostajaboddavati Pages 369-374
    Geographical features of each region of the world affect the activity concentration of natural radionuclides such as uranium، thorium and potassium. In this study، 26 soil samples were randomly collected from sides of the Dez River and transferred to the Laboratory for preparation. Activity concentration of natural radioactive materials was measured using p-type HPGe detector with a 38% relative efficiency. The results indicated that radioactivity concentration of 226Ra، 232Th and 40K in soil samples varied over a range of 15. 97 - 32. 87Bqkg-1، 8. 04 - 33. 85 Bqkg-1 and 106. 82 - 471. 35 Bqkg-1، respectively while their mean values were 25. 21، 19. 71 and 289. 57Bqkg-1 in that order. Statistical results at 5% internal error showed that the mean values of radionuclides'' activity concentrations were lower than their defined ones–the average values of the world and Iran. The results of radiological parameters predicted no radioactivity danger in the region.
    Keywords: Dez river, Khuzestan, gamma, ray spectroscopy, natural radioactive materials, specific activity, soil
  • S. Arsalani, T. Ghodselahi, T. Neishaboory, M.A. Vesaghi Pages 375-379
    Ag، Au nanoparticles and Ag-Au nanocomposite were prepared by co-deposition of RF-sputtering and RF-PECVD from acetylene gas and Ag، Au targets. Atomic structure and topography were investigated by X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM)، respectively. UV-Visible spectra samples indicated that the activity of Ag and Au nanoparticles in the vicinity of each other increased as the time passed. This result indicated that Ag-Au nanocomposite films demonstrate a higher activity in comparison to Au or Ag nanoparticles thin films. Furthermore، these nanocomposites showed a higher sensitivity in the vicinity of DNA with low concentrations of fM in comparison to Au nanoparticles thin films.
    Keywords: Ag, Au nanoparticles, SPR, XRD, AFM, DNA biosensor
  • A. Rabeie, A. Fatahizadeh Pages 381-386
    In this paper، we reproduce the harmonic oscillator bipartite coherent states with imperfect cloning of coherent states. We show that if these entangled coherent states are embedded in a vacuum environment، their entanglement is degraded but not totally lost. Also، the optimal fidelity of these states is worked out for investigating their teleportation.
    Keywords: coherent states, quantum entanglement, quantum teleportation