مجله پژوهش فیزیک ایران
سال دهم شماره 4 (زمستان 1389)

لایه های نازک ZnS در دو دمای مختلف زیر لایه 25oC و 200oC و در ضخامت های مختلف 100nm-600nm بر روی زیرلایه شیشه به روش تبخیر در خلاء لایه نشانی شدند. طیف جذب و عبور برای تعیین گاف انرژی، ضریب جذب و ثابت خاموشی نمونه ها تهیه گردید. از بررسی این طیف ها مشخص شد که با کاهش دمای زیر لایه گاف اپتیکی نمونه ها کاهش وبا کاهش ضخامت آنها گاف اپتیکی افزایش می یابد. این پدیده می تواند به اثر کوانتمی سایز ذرات نسبت داده شود.

در این تحقیق، انتخاب روش مناسب برای لایه نشانی تیتانیوم روی زیرلایه مسی جهت ساخت هدف‬های هسته ای برای تولید نوترون در شتابدهنده های ذرات، مورد بررسی قرار گرفته است. برای ساخت چنین هدف هایی لازم است پوشش مناسبی از تیتانیوم روی زیرلایه مسی به روش لایه نشانی ایجاد گردد. از بین روش های مختلف لایه نشانی، دو روش لایه نشانی یونی و کندوپاش به دلیل بالا بودن بهره پوشش دهی و پایداری پوشش لایه های تیتانیومی، انتخاب شده اند. برای مقایسه رفتار هدف‬ها در میزان جذب هیدروژن، هردو دسته از هدف ها (با دو روش لایه‬نشانی مختلف) در شرایط یکسان در معرض گاز هیدروژن با فشار 40bar قرار گرفته اند. پس از بررسی و مقایسه طیف ذرات پس زده کشسان (ERD) هر دو دسته از هدف ها‬، این نتیجه حاصل شد که اتم‬های هیدروژن در هدف ساخته شده به روش لایه نشانی یونی در مقایسه با روش کندوپاش، در عمق بیشتری نفوذ کرده ‬اند. بنابراین روش لایه نشانی یونی، برای ساخت هدف‬های هسته‎ای دوتریومی روش مناسب تری است

در این مقاله ضرایب انباشت پرتودهی تابش های گاما برای چشمه های صفحه ای و تیغه های دولایه آب و سرب محاسبه شد و تاثیر پراکندگی های همدوس که در چنین هندسه و کاربردی کمتر مورد توجه قرار گرفته، در نظر گرفته شده است. در این کار، در مرحله اول، ضرایب انباشت پرتودهی تابش های گاما بدون تاثیر پراکندگی همدوس برای چشمه صفحه ای نرمال و تیغه های دولایه آب- سرب و سرب- آب به کمک کد محاسباتی MCNP محاسبه شدند و در مرحله دوم ضرایب ذکر شده با تاثیر پراکندگی همدوس محاسبه شده و تاثیر پراکندگی همدوس و هم چنین تابش فلورسانس بر ضرایب انباشت پرتودهی بررسی شد. در اثر پراکندگی همدوس، ضرایب انباشت به ویژه در انرژی های پایین چشمه و مقادیر بزرگتر پویش آزاد میانگین در هر دو لایه، افزایش می یابد. با توجه به دقت بالای محاسبات از نظر آماری و سطح مقطع های به کار رفته، نتایج کامل تری نسبت به کارهای قبل در هندسه ذکر شده به دست آمدند.

طول پیوندهای یگانه و دوگانه تعادلی بلور fcc-C60 در غیاب و حضور آلاییدگی درون وجهی اتم کربن، fcc-C@C60، با استفاده از محاسبات خودسازگار بر پایه نظریه تابعی چگالی و پتانسیل کامل توابع موج تخت بهبود یافته به علاوه اوربیتال های موضعی پس از واهلش اتم ها محاسبه شده اند. نتایج نشان می دهند که طول پیوندهای یگانه و دوگانه در بلور آلاییده نسبت به بلور خالص کاهش می یابند. کاهش در طول پیوند پس از آلایش ناخالصی به اثر تغییر پیوند و کاهش تقارن در مولکول C60 نسبت داده شده است. نتایج نشان می دهند که تزریق ناخالصی درون وجهی سبب تغییر توزیع بار و در نتیجه تغییر خواص الکترونی می شود.

اهمیت مطالعه سیستم های کوانتومی محدود شده، به عنوان یکی از اساسی ترین موضوعات در علم نانو، انکار ناپذیر است. اتم هیدروژن محدود شده در کاواک کروی، به عنوان یکی از مهم ترین این سیستم ها به شمار می رود. در این مقاله طیف انرژی اتم هیدروژن محدود شده در مرکز کاواک کروی نفوذ ناپذیر به روش وردشی محاسبه و از بی اسپلاین ها به عنوان توابع پایه استفاده شده است. این توابع پایه قادرند توابع موج آزمون را با شرایط مرزی مناسب بسازند. انعطاف پذیری و جایگزیدگی بالا، از مهم ترین ویژگی های بی اسپلاین ها به شمار می آید. همچنین این توابع پایداری عددی دارند و قادرند حجم بالایی از محاسبات را با دقت بسیار خوبی طی کنند. تغییرات ترازهای انرژی نسبت به تغییر ابعاد کاواک مورد بررسی قرار گرفته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، دقت و کارایی بالای روش به خوبی مشخص است.

مدل آیزینگ کوانتمی یک بعدی با برهم کنش همسایه اول و در میدان مغناطیسی عرضی -Jgσxn، یکی از ساده ترین مدل های اسپینی است که از خود گذار فاز کوانتمی نشان می دهد. این مدل تا کنون به روش های مختلفی بررسی و حل دقیق شده است. در این مقاله، با معرفی روش تبدیلات یکانی پیوسته به عنوان یک روش تحلیلی جدید برای حل مسائل بس ذره ای، در ابتدا به حل دقیق این مدل در میدان مغناطیسی عرضی -Jgσxn پرداخته و به محاسبه مقادیر انتظاری <σxn>، <σxz> و Cx(j)= <σxnσxn+j>-<σxn>2 می پردازیم. سپس همین روش را برای بررسی مدل آیزینگ کوانتمی در میدان مغناطیسی عرضی متغیر با تغییرات منظم به صورت (-1)nJgσxn به کار می بریم. مشاهده می کنیم که اولا مطابق انتظار، نماهای بحرانی به دست آمده از حل دقیق این دو مدل با رهیافت تبدیلات یکانی پیوسته یکسان بوده، ثانیا، روش تبدیلات یکانی پیوسته علی رغم قابلیت هایش، نمی تواند شکست خود به خودی تقارن را نشان دهد.

در این مقاله، ضمن بررسی یک طرحواره زورمند (Robust) برای گذار بی دررو تحریکی رامان در داخل یک کاواک اپتیکی، عوامل ناهمدوسی بر گذار جمعیت سیستم مطالعه می شود. برای این منظور، اثر گسیل خود به خودی اتم و اتلاف کاواک با استفاده از حل عددی معادله لیوویل تحقیق می شود. نتایج نشان می دهد که گذار بی دررو جمعیت سیستم، نسبت به اتلاف کاواک، بیشتر از گسیل خود به خودی اتم به ترازهای زمینه، حساسیت نشان می دهد.

در این مقاله اثر نشاندن Co به جای Fe بر ساختار بلوری Nd6Fe13Cu و خواص مغناطیسی و مغناطوالاستیکی این ترکیب ها بررسی شده است. ترکیب های سه تایی خاکی نادر (x=0، 1، 2)Nd6Fe13CoxCu سنتز و با استفاده از پراش پرتو X بررسی شدند. نتایج نشان داد که نمونه ها ساختار چند فازی به خود می گیرند. در اثر جانشانی اتم Co، فاز دوم Nd2Fe17، Nd2Fe17-yCoy و Nd2Fe17-zCoz به ترتیب در نمونه های x=0، 1، 2 تشکیل شد، ازاین رو پارامتر شبکه، کاهش و دمای کوری افزایش می یابد. در نمونه Nd6Fe13-xCoxCu(x=1) به سبب حضور فاز فرومغناطیسی Nd2Fe17-yCoy، تغییر ناهمسانگردی و افزایش اثرات تبادلی مشاهده شد. اثرات نظم مغناطیسی بلند- برد پیش از دمای نیل در منحنی دمایی مغناطوتنگش خودبه خودی مشاهده شد. اندازه گیری های مغناطوتنگش در راستای موازی (λl) و عمود (λt) بر میدان با استفاده از روش پیمانه کرنشی انجام پذیرفت. در ناحیه میدان های کم، تنش های مغناطوتنگشی کوچک است و با افزایش میدان افزایش می یابد. در واقع مراکز قفل شدگی قوی اتم های Nd با ایجاد ناهمسانگردی مغناطوبلوری بزرگ مانع از حرکت آسان دیواره حوزه ها می شود. از طرفی در نمونه x=0 در دماهای کم سهم زیرشبکه خاکی نادر غالب است که با افزایش دما سهم زیرشبکه Fe افزایش می یابد.

تابش خورشیدی از پارامترهای مهم اقلیمی است که با بسیاری از فرآیندهای هیدرولوژی و هواشناسی ارتباط مستقیم و تنگاتنگی دارد. این پارامتر از ارکان اساسی توسعه تحقیقات کاربردی انرژی خورشیدی به شمار می رود. مطالعه حاضر به منظور ارزیابی مدل های هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار تابش کل خورشیدی رسیده به سطح افقی زمین، انجام گرفت. در این تحقیق شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (ANFIS) جهت شبیه سازی مقدار تابش کل خورشیدی (Rs) به کار گرفته شد. اطلاعات مورد استفاده شامل دمای حداقل، دمای حداکثر، میانگین رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و تابش خورشیدی روزانه ثبت شده در 4 ایستگاه هم نظیر کشور (اصفهان، ارومیه، شیراز و کرمان) طی سال های 1992 تا 2006 بود. نتایج نشان داد، با به کارگیری مدل های هوشمند می توان مقدار تابش خورشیدی را با دقت قابل قبول پیش بینی نمود. نتایج پیش بینی شبکه عصبی مصنوعی تا اندازه ای بهتر از سیستم استنتاجی عصبی- فازی، ضمن آنکه دقت پیش بینی هر دو مدل هوشمند در ایستگاه کرمان با ساعات آفتابی زیاد بهتر از سه ایستگاه دیگر بود (R2>0.9). همچنین با استفاده از مدل رگرسیون خطی مؤثرترین عوامل تاثیرگذار بر مقدار تابش خورشیدی هر ایستگاه شناسایی شد. نتایج نشان داد در کلیه ایستگاه های مورد مطالعه، پارامتر ساعات آفتابی بیشترین تاثیر را بر مقدار تابش خورشیدی داشت. در اغلب ایستگاه ها، حداقل دمای هوا و میانگین رطوبت نسبی، کمترین تاثیر را در مقدار تابش کل خورشیدی از خود نشان دادند.

اشتعال سریع روش جدیدی برای همجوشی محصورسازی لختی است. در این روش همجوشی، بر هم کنش باریکه لیزری فوق العاده پرشدت با سطح هولرام محصورکننده کپسول سوخت دوتریوم- تریتیوم (D-T)، باعث وقوع انفجار داخلی و فشردگی سوخت تا چگالی زیادی می شود و متعاقب آن پروتون های سریع تولیدی در نزدیکی سطح هولرام در نتیجه این بر هم کنش، در درون سوخت فشرده شده نفوذ کرده و با نهشت انرژی خود در بخش کوچکی از آن، باعث ایجاد ناحیه داغ اشتعالی می شوند. در این مقاله، به پیروی از بهره انرژی هدف کروی و با توجه به وابستگی کسر مصرف سوخت به مدت زمان مصرف سوخت، بهره انرژی هدف های مخروطی با زاویه مشخصه β را به دست آورده و دریافته ایم که یک کپسول نیمکروی (β=π/2)، بهره ای به اندازه 96 درصد بهره کپسول کروی دارد. به علاوه، با بررسی شبیه سازی های به عمل آمده توسط اتزنی و دیگران مشخص شده است که نتیجه این شبیه سازی ها به طور کیفی، با نتیجه مذکور در توافق خوبی است.

در گستره انرژی 1019 تا بیش از 1020 الکترون ولت از بهمن های هوایی گسترده، نسبت میون ها به الکترون ها و میانه زاویه سمت الراسی آنها محاسبه و نتیجه محاسبات با کار شبیه سازی کاپه دویله Capdevielle)) و همکاران مقایسه شده است. نتایج برای ترکیب ذرات اولیه کی هانی تا انرژی 7×1019 الکترون ولت، همخوانی خوبی را با اولیه های پروتون نشان می دهد. در انرژی های بالاتر، بیش از حد معروف به قطع GZK، افزایش قابل ملاحظه ای در اولیه های گاماهای کی هانی محاسبه می شود. ضمنا توزیع فراوانی بهمن های هوایی با انرژی بیش از 7×1019 الکترون ولت، تمرکز افزایشی را به سمت سطح ابر کهکشانی نشان می دهد.

اتصال دو متریک به یکدیگردر نسبیت عام، اغلب با ناپیوستگی مشتقات متریک در دو طرف مرز یا ابر سطح جداکننده، همراه است. این ناپیوستگی به نوبه خود منجر به تکینگی از نوع تابع دلتا در تانسور انحنای ریمانی بر روی مرز می شود. اگر مرز جداکننده دو متریک یک ابر سطح زمان گونه (یا فضا گونه) باشد، تنها بخش ریچی از تانسور انحنای ریمانی تکین است و این تکینگی به تانسور انرژی- تکانه ماده روی ابرسطح ارتباط داده می شود. در این صورت مرز جداکننده دو متریک، لایه نازک نامیده می شود. اما اگر ابرسطح جداکننده، نورگونه باشد، در حالت کلی هر دو بخش ریچی و وایل تانسور انحنای ریمان روی مرز تکین هستند. درحالی که تکینگی در تانسور ریچی همچنان با تانسور انرژی- تکانه ماده روی ابرسطح نورگونه مرتبط است. تکینگی در تانسور وایل به وجود امواج گرانشی ضربه ای تعبیر می شود. روش استاندارد برای شرح لایه های زمان گونه (یا فضا گونه) در نسبیت عام، استفاده از تقریب لایه نازک ایسرائیل است که در آن پرش در تانسور انحنای عرضی از میان لایه با محتویات انرژی-تکانه روی لایه متناسب است. در این روش معادله اتصال دو متریک از طریق لایه، برحسب مختصات ذاتی روی لایه داده می شود و لذا می توان مختصات در فضا-زمان دو طرف لایه را به دلخواه، مستقل از یکدیگر، و به طور طبیعی منطبق بر تقارن های خاص هر فضا-زمان اختیار نمود. چنین آزادی در انتخاب مختصات دو طرف لایه کاربرد وسیع این روش را که فرمول بندی نهایی آن توسط ایسرائیل انجام گردید، سبب شده است. بعدها بارابس- ایسرائیل فرمول بندی ایسرائیل را برای لایه های نور گونه توسعه دادند. لایه های نور گونه دارای کاربرد های متنوع در نسبیت عام و کی هانشناسی است. از جمله می توان از مدلسازی برای انقباض گرانشی و نیز ساختار داخلی سیاهچاله ها، ساخت مدل های کلاسیک برای پدیده های کوانتمی مرتبط با فیزیک سیاهچاله ها نظیر تابش هاوکینگ و نیز آنتروپی سیاهچاله، بررسی محدودیت ها روی تابش گرانشی ناشی از ریسمان های کی هانی و کرم چاله ها به عنوان یک لایه نازک، و برخورد دو لایه نور گونه با تقارن کروی به عنوان یک مدل برای مطالعه برهمکنش بین ماده و میدان گرانش، نام برد. در این مقاله با استفاده از روش بارابس- ایسرائیل، انقباض گرانشی یک لایه نازک نور گونه کروی با فضا-زمان تخت واقع در داخل لایه و فضا-زمان وایدیا با بار الکتریکی در خارج آن، مطالعه می شود. نتایج حاصله نشان می دهد که انقباض این لایه که تنها با چگالی انرژی سطحی مشخص می شود، بدون انتشار امواج گرانشی ضربه ای، همراه است. انرژی گرانشی و انرژی الکترومغناطیسی با علامت های مخالف و با وابستگی متفاوت نسبت به شعاع لایه، در بیان حاصله برای چگالی انرژی لایه، وارد می شوند. لذا به ازای مقدار مشخصی از شعاع لایه، چگالی انرژی روی لایه در حال انقباض، صفر خواهد شد. در این حالت، به منظور جلوگیری از بروز چگالی انرژی منفی روی لایه، انقباض لایه در این شعاع متوقف شده و پس از آن لایه شروع به انبساط می نماید.

بس لایه های آمورف (1x/SiO2 با تبخیر متناوب پودر GeO2 و SiO2 بر روی بسترهای سیلیکون در دمای 100 ° C انباشت گردیدند. بررسی ساختاری با طیف سنجی فوتو الکترون های پرتو ایکس (XPS)، طیف سنجی تبدیل فوریه جذب فروسرخ (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام گرفت. این روش ها به ما امکان بررسی تحولات ساختاری و تفکیک فاز را در اثر عملیات حرارتی در لایه های نازک GeOx و بس لایه های بازپخت شده تا دمای 900 ° C و همچنین ظهور توده های نانومتری بی شکل و متبلور ژرمانیوم را فراهم می کنند. برای دمای پخت بزرگتر از 400 ° C نوار فوتولومینسانسی حول و حوش 1eV م شاهده شد که به اثر حبس کوانتومی در توده های بی شکل ژرمانیوم نسبت داده می شود. مقایسه لومینسانس در GeOx در ساختارهای بس لایه و لایه نازک نشان داد که در بس لایه، اگرچه کنترل اندازه نانو بلورها کامل رخ نمی دهد، با این وجود سدهای SiO2 باعث افزایش شدت نوارهای لومینسانس و کاهش پهنای باند در نیمه شدت (FWHM) می شود. این بدین معنی است که اثر حبس کوانتومی در توده های ژرمانیوم محبوس درماتریس GeOx در ساختار بس لایه بهتر رخ می دهد.

در این مقاله به بررسی برخی از جنبه های ذره گونه سالیتون های مدل 6φ می پردازیم. حرکت یک سالیتون (کینک) در پتانسیل هماهنگ ساده و نیز در یک مانع پتانسیل با ضخامت و ارتفاع محدود محاسبه شده است. شیوه کار برای اعمال پتانسیل از طریق وارد کردن وابستگی پارامتر مدل به موقعیت و مقایسه انرژی کل نسبیتی با مجموع انرژی سکون، انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل انجام گرفته است. حرکت کینک در پتانسیل هماهنگ ساده با مدل ذره نقطه ای کلاسیک مقایسه شده و نشان داده شد که در نوسانات کم دامنه اختلاف قابل توجهی از رفتار ذره نقطه ای کلاسیک وجود دارد. در مورد مانع پتانسیل، نشان داده شد که پدیده تونل زنی اتفاق می افتد، اما با مقایسه این تونل زنی با تونل زنی کوانتمی به تفاوت های اساسی این دو پدیده اشاره شده است.

پارامتر عمر بهمن های هوایی(s)، پارامتر بسیار مهمی است که تا به حال توسط گروه های مختلف تا انرژی 1017 eV مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله بعضی از خصوصیات پارامتر عمر بهمن های هوایی براساس داده هایی که از کاتالوگ یاکوتسک در اختیار داریم مورد بررسی قرار گرفته است. انرژی این بهمن ها بین 1018 eV تا 1019 eV می باشد. در محاسبه تعداد الکترون ها از دو فرمول مختلف استفاده شده است و پارامتر عمر بهمن ها از طریق پردازش چگالی الکترون ها با تابع NKG به دست آمده است. سپس با استفاده از مقادیر پارامتر عمر به دست آمده نمودارهای مختلف رسم شده است. از جمله خصوصیاتی که در این مقاله به آنها اشاره شده است: 1- رابطه بین پارامتر عمر وتعداد الکترون ها، 2- رابطه بین پارامتر عمر و زاویه سمت الراس و 3- رابطه بین پارامتر عمر و انرژی اولیه، می باشند.

این مقاله روش فاکتور کردن بهبود یافته در محدوده کوارک های سنگین برای واپاشی های B → K π را مورد مطالعه قرار داده است. توجه به مقیاس برهمکنش قوی AQCD و محاسبه همه متغیرهای وابسته به آن در مقیاس خاص (مانند μ)، نشان می دهد که ما می توانیم نتایج بهتر و قابل مقایسه تری برای نسبت شاخه ای مانند BR(B0 → K0 π 0)=8.5+0.7-0.5 × 10-6 و BR(B →π k0)=2.26+0.17-0.15 × 10-5، و برای پادتقارن CP نظیر ACP(B → K π 0)=0.045 و ACP(B → K π 0)=0.0085 که خیلی به نتایج تجربی نزدیک هستند، به دست آوریم. در این چارچوب ما AQCD را مقدار ثابت MeV 225 در نظر گرفته ایم و همچنین متغیر هایی نظیر ضرایب ویلسون، α S، C8g و را در این مقیاس محاسبه کرده ایم.