فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال هشتم شماره 3 (پاییز 1387)

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال هشتم شماره 3 (پاییز 1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/07/11
  • تعداد عناوین: 9
|
  • احمد پوربافرانی، پرویز کاملی، هادی سلامتی صفحه 119
    این مقاله نمونه های حجمی و لایه های نازک فریت استرانسیوم مورد مطالعه قرار گرفته اند. بزرگ بودن مقاومت ویژه در فریت استرانسیوم، تلفات ناشی از جریانهای گردابی را کاهش داده و به همین جهت، می توان از آن در مدارهای مغناطیسی مخصوص فرکانسهای بزرگ، استفاده کرد. از طرف دیگر خاصیت مغناطیسی دائم فریت استرانسیوم نیز بسیار مورد توجه است. در ابتدا به فرآیند تهیه نمونه های حجمی فریت استرانسیوم به روش حالت جامد می پردازیم. برای به دست آوردن خواص مغناطیسی بهتر، در ساخت نمونه ها از عامل استوکیومتری (n) یعنی نسبت / SrO 3 O 2 Fe به مقدار 25/5 استفاده شد. برای کنترل رشد دانه ها در ساختار نمونه ها از افزودنی های CaO و 2 SiO استفاده کردیم. نمونه ها به دو صورت همسانگرد و ناهمسانگرد تهیه شدند. برای تهیه نمونه های ناهمسانگرد از میدان مغناطیسی حدود T 1 برای جهت دهی دانه ها در حین پرس نمونه ها، استفاده شده است. سپس به منظور بررسی و مقایسه خواص ساختاری و مغناطیسی نمونه های همسانگرد و ناهمسانگرد از پراش پرتو x، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تحلیل EDAX و مغناطیس سنج استفاده شد. نتایج نشان می دهند که در اثر اعمال میدان، خواص ساختاری و مغناطیسی نمونه های ناهمسانگرد به طور قابل ملاحظه، بهبود می یابد که دلیل آن چرخش ذرات در اثر اعمال میدان، هنگام پرس کردن نمونه است. در مرحله بعد با استفاده از نمونه های حجمی، لایه های نازک فریت استرانسیوم را به روش تپش لیزری (PLD) تهیه کردیم. در تهیه لایه نازک از زیرلایه (111) Si استفاده شد. سپس بررسی ساختار لایه ها را توسط پراش پرتو x، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تحلیل EDAX انجام دادیم. این بررسی ها روی نمونه های مختلف نشان دادکه برای تشکیل فاز بلوری فریت استرانسیوم باید دمای زیرلایه بالاتر از C 800 انتخاب شود. شرایط بهینه برای ساخت لایه های نازک فریت استرانسیوم، در دمای زیر لایه ̊C 840 و فشار اکسیژن mtorr 75 به دست آمد.
    کلیدواژگان: فریت استرانسیوم، استوکیومتری، خواص ساختاری و مغناطیسی، لایه نشانی به روش تپش لیزری
  • غلامحسین بردبار، بهروز خسروپور صفحه 129
    در این مقاله ما مرحله ابتدایی شکل گیری ستاره نوترونی تازه متولد شده که Protoneutron Star نامیده می شود و با آنتروپی ثابت به ازای هر نوکلئون، در مرتبه 2 - 1 ثابت بولتزمن و همچنین کسر لپتونی 3/ 0 -4/ 0، مشخص می گردد، را در نظر گرفته و با محاسبه میانگین انرژی نوترینوها در این مرحله از شکل گیری ستاره، به محاسبه انرژی، معادله حالت ماده، جرم و شعاع ستاره پرداخته ایم. در اینجا به ازای هر آنتروپی و کسر لپتونی، حالتی را که در آن اثر نوترینو در نظر گرفته شده است نسبت به حالتی که از آن صرف نظر شده با هم مقایسه کرده ایم.
    کلیدواژگان: ستاره نوترونی تازه متولد شده، نوترینو، ساختار
  • محمود پیامی، بنین شاکری صفحه 137
    در این مقاله، ما با استفاده از مدل قطره مایع در چار چوب الگوی ژله پایدار به مطالعه فرایند شکافت خوشه های اتمی باردار Na پرداخته ایم. در این بررسی، هندسه خوشه، غیر کروی در نظر گرفته شده است. انرژی خوشه ها، اندازه بحرانی، ارتفاع سد شکافت و انرژی تبخیر محاسبه شده اند. نتایج به دست آمده نشان دهنده بهبود نتایج قبلی و توافق بهتر با تجربه می باشد.
    کلیدواژگان: مدل قطره مایع، الگوی ژله پایدار، شکافت، انداره بحرانی، انرژی تبخیر
  • علیرضا فقیهی، سعید جلالی اسدآبادی صفحه 143
    در این مقاله پارامتر هابارد در چارچوب نظریه تابعی چگالی (DFT) به روش امواج تخت بهبود یافته خطی به علاوه اربیتالهای موضعی با پتانسیل کامل در ترکیب NiO و بلور Gd به عنوان دستگاه های همبسته قوی که به ترتیب دارای اربیتالهای d 3 و f 4 نیمه پر می باشند با ساختن یک ابر سلول انجام شده است. در ترکیب NiO پارامتر هابارد eV 9/5 و در بلور Gd این پارامتر برابر با، eV 7/5 محاسبه شده اند. مقادیر محاسبه شده در توافق بسیار خوبی با نتایج تجربی و محاسباتی می باشند. با استفاده از مقادیر محاسبه شده وتقریبهای GGA و U + LDA خواص ساختاری NiO و Gd مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج محاسبات U + LDA نشان دهنده توافق بسیار خوب با نتایج تجربی و بهبودی قابل توجه نسبت به تقریب GGA و از طرف دیگر مناسب بودن روش به کار رفته برای محاسبه پارامتر هابارد در این دستگاه های همبسته قوی است.
    کلیدواژگان: DFT، lo+APW، پارامتر هابارد U)، U+LDA)
  • فردین خیراندیش، حسن پهلوانی صفحه 153
    دینامیک کوانتومی یک ذره باردار در زنجیره ای نامتناهی از چاه های کوانتومی یک بعدی در تقریب مدل بستگی قوی، تحت تاثیر یک میدان خارجی وابسته به زمان بررسی شده است. ارتباط بین هامیلتونی چنین ذره ای با هامیلتونی مدارهای کوانتومی مزوسکوپی با بار گسسته روشن گردیده و بر این اساس جریان ماندگاری برای یک حلقه کوانتومی بدون اتلاف محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: سامانه های مزوسکوپی، بار گسسته، جبر دینامیکی
  • ناصر تجبر، حسن خندان فدافن، محمدرضا علی نژاد صفحه 159
    در این تحقیق ترکیبات هیدروژنه و نیتروژنه 2 V 1 0 YFe و 2 V 1 0 NdFe به روش واکنش فاز جامد-گاز ساخته و خواص ساختاری و مغناطیسی آنها مطالعه شد. نتایج پراش پرتو X نشان می دهند که نمونه های ساخته شده تا حد بهتر از 95% تک فازند، که این خلوص پس از هیدروژن دهی بهبود نیز می یابد. نفوذ نیتروژن موجب ناپایداری ساختار بلوری و خردشدن آن می شود، که ناشی از جایگیری اتمهای نیتروژن به جای اتمهای آهن در ساختار بلوری است. به علاوه، راستای آسان مغناطیسی همه نمونه ها در دمای اتاق منطبق بر محور c یاخته چارگوشی است. نتایج اندازه گیری های ترمومغناطیسی نشان می دهند که بازپخت نمونه ها در دماهای بالاتر از o C 1 000 موجب گسترش فاز ناخالصی 2-17 در نمونه های ساخته شده می شود. پذیرفتاری مغناطیسی dc نمونه 2 V 1 0 NdFe نشان دهنده وجود یک گذار فاز در حدود K 117 = TSR است. از بررسی منحنی مغناطش، میدان ناهمسانگردی و ثابتهای ناهمسانگردی مرتبه اول و دوم استخراج شدند که در مورد ترکیب 2 V 1 0 YFe در تمام گستره دمایی، بتدریج با افزایش دما کاهش می یابند. اما برای ترکیب 2 V 10 NdFe، میدان و ثابتهای ناهمسانگردی از یک بیشینه در دمای حدود K 200 گذشته و آنگاه روال مورد انتظار کاهش دمایی را پی می گیرند.
    کلیدواژگان: مغناطش، ناهمسانگردی مغناطیسی، بازجهت گیری اسپینی، واکنش جامد، گاز
  • علی اکبر رجبی، نسرین صالحی صفحه 169
    مزون از یک کوارک و یک پادکوارک تشکیل شده است که تحت تاثیر ترکیبی از پتانسیلهای نوسانی نگهدارنده و رنگ حرکت می کنند. با توجه به اینکه کوارکها ذراتی با اسپین می باشند لذا پتانسیل برهم کنش اسپین اسپین نیز وجود دارد. همچنین برای کوارکهای u و d ایزواسپین داریم. همچنین پتانسیلهای مربوط به اثر ایزواسپین ایزواسپین و اثر اسپین ایزواسپین را باید در نظر گرفت. با مقایسه طیف مزونهای به دست آمده با مقدار محاسبه شده در این مدل می توان دریافت که کوارک - پادکوارک تشکیل دهنده مزونها در کدام حالت یکتایی و یا سه تایی از نظر اسپین و ایزواسپین قرار دارند. با استفاده از این مدل چگونگی آرایش حالات اسپین و ایزواسپین مربوط به هر مزون به دست می آید.
    کلیدواژگان: مزون، طیف، کوارک، پتانسیل نگهدارنده، پتانسیل رنگ
  • ایرج کاظمی نژاد، امیر براتی صفحه 177
    در این تحقیق بس لایه های فلزی Ni-Cu/Cu با ضخامت زوج لایه متفاوت بر روی زیرلایه های Cu با بافت قوی (100) به روش الکتروانباشت تهیه گردیدند. سپس ساختار این نمونه ها توسط دستگاه XRD و میکروسکپ SEM مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. قله های اقماری موجود در طیف XRD ساختار بس لایه ای و در نتیجه ابرشبکه بودن فیلمها را موردتایید قرار داد. این طیف نشان داد که بس لایه ها نیز دارای یک بافت قوی (100) و ساختار شبکه ای fcc همانند زیرلایه هستند که بیانگر یک رشد روآراستی است. از آنالیز SEM نمونه ها مشخص شد که سطح نمونه ها از یکنواختی کاملی برخوردار نیست. از کاهش درصد وزنی اتمهای Ni تعیین شده توسط آنالیز EDX نسبت به مقدار اسمی آن ملاحظه گردید این اختلاف به دلیل احیاء یونهای هیدروژن به هنگام رشد و در نتیجه غیر صدرصد بودن بهره جریان اتفاق می افتد. در بخش دوم ساختار برخی از نمونه ها پس از بازپخت در دماها و زمانهای مختلف مورد مطالعه واقع گردیدند. طیف XRD نمونه ها بعد از بازپخت نشان داد که با افزایش دما و زمان پخت، شدت قله های مربوط به بس لایه ها و قله های اقماری کاهش می یابند وتیزی فصل مشترک بین لایه ها با افزایش این دو پارامتر ضعیفتر شده و ساختار نمونه ها به سمت ساختار آلیاژی متمایل می شود. همچنین از تصویر SEM نمونه ها بعد از بازپخت مشخص گردید که با افزایش دما و زمان پخت شکل و اندازه دانه ها به دلیل پخش آنها در یکدیگر تغییر کرده و ریخت شناسی سطح به طور کامل دگرگون شده و به سمت یک سطح یکنواخت تر متمایل می شود.
    کلیدواژگان: الکتروانباشت، بس لایه Ni، Cu، Cu، فیلم فوق نازک، بازپخت
  • خواص ترابرد الکترونی نانولوله کربنی فلز - نیمرسانا - فلز
    فرهاد خویینی، حسین فرمان صفحه 183
    در این مقاله، ترابرد الکترونی یک نانولوله نیمرسانای زیگزاگ شبه یک بعدی، که به دو الکترود فلزی متصل است، بررسی می شود. الکترودها، از نوع نانولوله زیگزاگ فلزی هستند. رفتار این سیستم، ممکن است شبیه یک ترانزیستور اثر میدانی باشد. با استفاده از مدل بستگی قوی و روش تابع گرین، چگالی حالتهای موضعی و رسانایی سیستم در ترابرد بالستیک و رژیم خطی، به صورت عددی محاسبه می شود. سپس با ارائه یک مدل مداری برای آن، برای بسامدهای مختلف جریان نانولوله محاسبه می شود. نتایج نظری حاصل از این تحقیق، برای طراحی ادوات نانو الکترونیکی، مفید است.
    کلیدواژگان: نانولوله های کربنی، ترابرد الکترونی، جریان متناوب
|
  • A. Poorbafrani, P. Kameli, H. Salamati Page 119
    In this article, bulk and thin film samples of strontium ferrite have been studied. Due to the high electrical resistivity in strontium ferrite, energy loss due to eddy currents reduces and because of this, it can be used in high frequency magnetic circuits. On the other hand, strontium ferrite has attracted much attention as a permanent magnet. At first, we study the preparation process of bulk samples of strontium ferrite by a solid state reaction technique. In preparation of samples, to optimize the magnetic properties, we have used the stoichiometry factor (n = Fe2O3 / SrO) of 5.25. In addition, we have used additives such as CaO and SiO2 to control grain growth. The samples have been prepared in two series: Isotropic and Anisotropic. For preparation of anisotropic samples, the magnetic field of 1T has been used for orientation of the grains during the press. Then, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM), EDAX analysis and Magnetometer, was used for analyzing and comparing of structural and magnetic properties of isotropic and anisotropic samples. The results indicate that, due to the applied magnetic field, the structural and Magnetic properties of anisotropic samples improved efficiently because of the orientation of the grains during the press. In the next stage, we used bulk samples to prepare strontium ferrite thin films by Pulsed Laser Deposition technique (PLD). The Si (111) substrate has been used to prepare the thin films. Then we have studied the microstructure of thin films by X-ray diffraction, SEM and EDAX analysis. These studies on different samples show that for the preparation of crystalline phase of strontium ferrite thin films, the substrate temperature must be higher than 800˚C. The optimum conditions for preparation of strontium, ferrite thin films have been achieved on the substrate temperature of 840˚C and oxygen pressure of 75 mtorr.
  • Gh Bordbar, B. Khosropour Page 129
    In this paper, we consider the first case of formation of newborn neutron star named protoneutron star which is described with constant entropy per baryon about 1-2kB (kB is Boltzman constant) and lepton fraction about 0.3-0.4. In this case, by considering the neutrinos mean energy in our calculations, we compute the total energy, equation of state, mass and radius of protoneutron star. Finally, for different entropies and lepton fractions, we compare our results with the case in which the neutrinos effect is ignored.
  • M. Payami, B. Shakeri Page 137
    In this work, using the liquid drop model in the context of the stabilized jellium model, we have studied the fission of charged Na clusters. In this study we have assumed a deformed non-spherical shape for the cluster. The ground state energies, critical sizes, fission barrier height, and the evaporation energies have been calculated. The results show a better agreement to the experimental results compared to our earlier work.
  • R. Faghihi, S. Jalali Asadabadi, S. Jalali Asadabadi Page 143
    In this research the Hubbard parameters have been calculated for NiO and Gd crystals, as two strongly correlated systems with partially full 3d and 4f levels, respectively. The calculations were performed within the density functional theory (DFT) using the augmented plane waves plus the local orbitat (APW+lo) method. We constructed a suitable supercell and found that the Hubbard parameters for the NiO and Gd compounds are equal to 5.9 eV and 5.7 eV, respectively. Our results are in good agreement with experimental data and results of other computational methods. Then we used the obtained parameters to study the structural properties of NiO and Gd by means of LDA+U approximation. Our results calculated by the LDA+U method which are in better agreement with the experiment show a significant improvement compared to the GGA approximation. The result shows that our method for calculating U parameter can be considered as a satisfactory method to study a strongly correlated system.
  • F. Kheirandish, H. Pahlavan Page 153
    The quantum dynamics of a charged particle in an infinite chain of single-state quantum wells, in tight-binding approximation and under the action of an arbitrary time-dependent external field is investigated. The connection between the Hamiltonian description of this model and the Hamiltonian of a discrete-charge mesoscopic quantum circuit is elucidated. Based on this connection, the persistent current on a L-design nondissipative circuit is obtained.
  • N. Tajabor_H. Fadafan Khandan_M. R Alinejad Page 159
    YFe10V2 and NdFe10V2 interstitially modified compositions with hydrogen and nitrogen atoms were prepared by solid – gas reaction and their structural and magnetic properties were studied. The XRD patterns indicate that the samples are single phase and better than 95% and their purity improves after hydrogenation. The crystallites were broken by nitrogenation which is due to the penetration of N atoms within Fe sites. In addition, easy magnetization direction corresponds to the tetragonal c-axis at room temperature. Thermomagnetic measurements illustrate that the 2-17 impurity phase is formed by annealing samples above 1000 ºC. Results of the dc-susceptibility measurements of NdFe10V2 sample exhibit a spin reorientation transition at TSR = 117 K. By analysis of the magnetization curves, first and second order anisotropy constants were deduced which gradually decreased by increasing temperature in the case of YFe10V2. But in the case of NdFe10V2, they tend to a maximum about 200 K and then follow natural thermal decrease.
  • A. A Rajabi_N. Salehi Page 169
    Meson is composed of one quark and one antiquark moving under the effect of confinement, oscillating and color potentials. Since quarks are particles with spin, there is a spin-spin interaction potential. Also we have isospins for u and d quarks and we can consider related potentials on isospin-isospin and spin-isospin effects. By comparing the given meson spectrum with the amount calculated in this model, it can be inferred that mesons quark-antiquark are in a state of singlet or triplet regarding spin and isospin. By using this model, the states of configuration spin-isospin of each meson can be calculated