فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال ششم شماره 1 (پیاپی 11، تابستان 1395)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال ششم شماره 1 (پیاپی 11، تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/05/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • استتار کوآنتومی گاز الکترونی یک بعدی در نانوسیم های InAs و ZnO در محیط دی الکتریک
    قاسم انصاری پور، بهاره شایقی صفحات 1-6
    در این مقاله با استفاده از یک مدل خود سازگار و با لحاظ تقریب فاز تصادفی، تابع دی الکتریک گاز الکترونی نانوسیم های نیم رسانایInAs وZnO پوشیده شده با یک محیط دی الکتریک محاسبه شده است. همچنین نشان داده ایم هنگامی که این نانوسیم ها با محیطی با ثابت دی الکتریک بالا (بزرگتر از ثابت دی الکتریک نانوسیم نیم رسانا ) پوشش داده شود، استتار بارهای آزاد درون ساختار نانو کاهش می یابد. در حالی که در محیطی با ثابت دی الکتریک کوچک (کوچکتر از ثابت دی الکتریک نیم رسانا) قدرت تابع دی الکتریک افزایش می یابد. همچنین رفتار تابع دی الکتریک برحسب تغییرات شعاع، چگالی حامل نانوسیم و دی الکتریک محیط در دمای هلیوم مایع و در گستره دمای 300-4 کلوین مورد پژوهش قرار داده ایم.
    کلیدواژگان: استتارکوآنتومی، گاز الکترونی، نانوسیم، تابع دی الکتریک
  • بررسی عددی عامل M2 پرتوهای پیرامحوری اینس- گاوس
    مجتبی ثروت خواه، راحله پورمند، حمید نادگران صفحات 7-14
    پرتوهای اینس- گاوس از جمله پرتوهای هلمهولتز-گاوس هستند که مجموعه کامل و متعامدی از جواب های معادله موج پیرامحوری در مختصات بیضوی را تشکیل می دهند. در این مقاله با محاسبه عددی ممان مرتبه دوم پرتو، به بررسی عامل این پرتوها پرداخته شده است. سپس به وسیله برازش داده های عددی، یک مدل محاسباتی برای رفتار عامل برحسب عدد مد ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که رابطه عامل پرتو به صورت تابع خطی و صعودی از مرتبه مد می باشد، در حالی که این عامل مستقل از عدد مد است. این محاسبات طراحان سیسستم های لیزر را در دست یابی سریع به عامل این پرتوها یاری کرده و از انجام محاسبات پیچیده بی نیاز می گرداند.
    کلیدواژگان: معادله موج پیرامحوری، پرتوهای هلم هولتز گوس، پرتوهای اینس گوس، عامل M2
  • ویژگی های ساختاری و اپتیکی لایه های نازک ZnS تهیه شده به دو روش متفاوت PVD و اسپری پایرولیزیز
    محمدرضا خانلری، کبری نعمتی آرا، عارفه حمیدی راد صفحات 15-21
    لایه های نازک ZnS بر روی زیرلایه های شیشه ای در دماهای مختلف زیرلایه به دو روش تبخیر در خلا (PVD) و اسپری پایرولیزیز لایه نشانی شدند و در دمای °C 500 درهوا بازپخت گردیدند. تغییر در خواص اپتیکی و ساختاری لایه ها توسط طیف پراش اشعه ایکس و طیف سنجی UV/VIS بررسی شد و همچنین به کمک داده های طیف عبوری، گاف انرژی محاسبه گردید. نتایج آزمایش ها حاکی از آن است که همه لایه ها دارای ساختار مکعبی هستند. تبلور لایه ها در نتیجه بازپخت بهبود و اندازه دانه ها افزایش یافته است. توان عبور نور از لایه ها در هر دو روش با افزایش ضخامت کاهش یافته است اما در نتیجه بازپخت میزان عبور لایه های تهیه شده به روش PVD افزایش و عبور فیلم های ساخته شده به روش افشانه ای کاهش پیدا کرده اند. علاوه بر آن نتایج متفاوتی در مقادیر گاف انرژی در اثر افزایش در ضخامت و عمل بازپخت در هر دو روش مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: لایه های نازک ZnS، اسپری پایرولیزیز، تبخیر گرمائی فیزیکی PVD، خواص اپتیکی، ویژگی ساختاری
  • تشکیل پوزیترونیوم در ربایش الکترون از مولکول متان محاسبه سطح مقطع پراکندگی جزیی وکل ازدامنه های پراکندگی مرتبه اول الکترونی و بین هسته ای
    فریده شجاعی صفحات 23-34
    در این مقاله با اعمال فرمولبندی سه جسمی با شرایط مرزی تصحیح شده در تقریب مرتبه اول بورن و استفاده از روش مدل الکترون فعال، دامنه الکترونی مرتبه اول و دامنه بین هسته ای مرتبه اول محاسبه شده است. با استفاده از دامنه های جزیی، سطح مقطع پراکندگی جزیی و کل، برای تشکیل پوزیترونیوم در برخورد پوزیترون با مولکول متان در انرژی های میانه، بالا و غیرنسبیتی محاسبه شده ، سطح مقطع کل با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. محدوده انرژی برخورد eV 400 تا keV 2 و زاویه پراکندگی پوزیترون 0 تا 180 درجه انتخاب گردیده است. سطح مقطع در چارچوب مرکز جرم محاسبه و به چارچوب آزمایشگاه تبدیل شده است.
    کلیدواژگان: پوزیترونیوم، مولکول متان، شرایط مرزی تصحیح شده، ربایش الکترون
  • بررسی نسبت مولی اسیدسیتریک بر خواص ساختاری، مغناطیسی و دی الکتریکی نانوساختارهای SrNi2Fe16O27
    سید ابراهیم موسوی قهفرخی، نرگس حیدری، مرتضی زرگر شوشتری صفحات 35-48
    در این مقاله، نانوساختارهای هگزافریت استرانسیوم نوع-W با ترکیب SrNi2Fe16O27 با نسبت مولی اسیدسیتریک به نیترات-های فلزی 1، 5/1 و 2 به روش سل-ژل خود احتراقی تهیه گردید. ابتدا از نمونه ها ژلی در دمای C° 300 احتراق داده شد، و در نهایت در دماهای 900، 1000 و C° 1100 بازپخت شد. نانوساختارهای ساخته شده با استفاده از دستگاه های الگوی پراش پرتوی ایکس ((XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM))، اسپکتروفوتومتری تبدیل فوریه مادون قرمزFT-IR)) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی(VSM) مشخصه یابی شدند. الگوی پراش پرتوی ایکس نمونه ها نشان داد که در نسبت مولی 1 فاز خالص در دمای C° 1000 تشکیل می شود و هرچه نسبت مولی اسیدسیتریک به نیترات های فلزی افزایش یابد دمای لازم برای تشکیل فاز SrNi2Fe16O27افزایش می یابد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان داد که در نسبت های مولی مختلف ریخت شناسی های مختلفی بدست آمد و با افزایش نسبت مولی اسید سیتریک اندازه ذرات افزایش می یابد. وجود قله های جذبی FT-IRدر گستره 1- cm470-430 و 1- cm590-550 در همه نمونه ها، به ترتیب بیانگر تشکیل خوشه های چهاروجهی و هشت وجهی اکسیدهای فلزی در فریت ها هستند. منحنی پسماند مغناطیسی نمونه ها نشان داد که با افزایش نسبت مولی اسید سیتریک به نیترات های فلزی مغناطش اشباع ویژه افزایش و همچنین میدان وادارندگی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: نسبت مولی، اسید سیتریک، سل، ژل احتراقی، هگزافریت نوع، W
  • مدهای فونونی نوری در بلور BaWO4
    نرگس نجف وندزاده، رشید ولی صفحات 49-55
    با استفاده از نظریه تابعی چگالی اختلالی، بارهای موثر بورن، بسامدهای فونونی مرکز ناحیه بریلوئن و طیف بازتاب مادون قرمز در فرود عمود بر سطوح [100] و [001] برای بلور BaWO4 به دست آمده اند. اختلاف زیاد بارهای موثر بورن به دست آمده با بارهای یونی اسمی بیانگر پیوندهای شیمیایی با طبیعت یونی-کوالانسی آمیخته است. با استفاده از نظریه گروه و جدول مشخصه گروه نقطه ای C4h، مدهای فونونی برحسب گونه های تقارنی شناسایی شدند. بسامدهای فونونی به دست آمده تطابق خوبی را با مقادیر تجربی گزارش شده نشان می دهند. نتایج به دست آمده، بسامد یک مد فعال رامان از گونه تقارنی gB که به طور تجربی مشاهده نشده است را پیش بینی می کنند.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی اختلالی، بسامد های فونونی، باریم تنگستات
|
  • Quantum screening of one dimensional electron gas of ZnO and InAs nanowires in dielectric environment
    Pages 1-6
    In this study, using a self-consistent model and considering the random phase approximation, we have calculated the screening function of semiconducting zinc oxide (ZnO) and indium arsenide (InAS) nanowires coated by dielectric environment. We show that when these nanowires are coated by high dielectric media (larger than nanowire dielectric) the dielectric function of free charge is reduced inside the nanostructure. However, in a low dielectric media (lower than semiconductor dielectric) the dielectric function is increased. Moreover, the behavior of dielectric function versus the variation of radius, carrier density of nanowire and dielectric media is investigated in liquid helium temperature and in the temperature range of 4-300 K.
    Keywords: Screening, Electron gas, Nanowire, Dielectric function
  • Numerical investigation of the M2 factor of paraxial Ince-Gaussian beams
    Mojtaba Servatkhah, Rahele Pourmand Pages 7-14
    Ince-Gaussian beams are a complete member of Helmholtz-Gauss beams and are exact and orthogonal solution of paraxial wave equation in elliptical cylindrical coordinates. In this paper, numerical evaluation of the M2 factor of Ince-Gaussan beams based on second order moments of intensity is presented. The results show that the M2 factor is an increasing function of mode order whereas it is independent of mode number. These calculations can help optical system designers to compute the quality factor of these beams very easily without the need to use other complex calculations.
    Keywords: paraxial wave equation, helmholtz gauss beams, ince gauss beams, M2 factor
  • Structural and optical properties of ZnS thin films prepared by two different methods of PVD and spray pyrolysis
    Pages 15-21
    ZnS nanolayers were deposited on clean glass substrates at different temperatures, by either physical vapor deposition (PVD) or spray pyrolysis (SP) method. All the samples were annealed in air at 5000 C. Optical and structural properties of the thin films were examined by UV/v is spectroscopy and XRD analysis. Band gaps of the ZnS thin films are obtained from the spectroscopy data. XRD analysis shows that all the films have a cubic structure. By annealing, crystallinity of the samples is improved and the grain sizes are increased. Transparencies of the samples become lower as the films thickness is increased. However, the PVD samples are higher and the SP ones lower transparent through the annealing process. Different behaviors of the samples to the annealing process and film thickness are also discussed.
    Keywords: ZnS, Thin films, Spray pyrolysis, Structural, optical properties, PVD
  • Positronium formation in electron capture from Methane molecule: Calculating partial differential and total cross section calculation of the first-order electron and nuclear amplitudes
    Farideh Shojaei Pages 23-34
    In the present paper, the first-order electron and nuclear amplitudes are calculated in the framework of three-body formalism within corrected boundary conditions in the first order Born approximation and active electron model. Both the differential and total scattering cross sections, for the formation of positronium in collision of positron with methane molecule, are obtained using the differential amplitudes in the non-relativistic intermediate and high impact energies and are compared with the available experimental data. The selected impact energy and positron scattering angle fall in the ranges between 400 eV and 2 keV and 0 and to 180 degree, respectively. The cross section is computed in the center of mass frame and converted to the laboratory frame.
    Keywords: Positronium, Methane Molecular, Corrected Boundary Conditions, Electron Capture
  • An investigation of molar ratio acid citric on the structure, magnetic and dielectric properties SrNi2Fe16O27 nanostructure
    Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi, Narges Heidari, Morteza Zargar Shoushtari Pages 35-48
    In this paper, W-type hexaferrites nanostructure with SrNi2Fe16O27 composition with molar ratio of acid citric 1, 1.5 and 2 were prepared by sol-gel auto combustion method. First, the gel of samples was ignited at 300 oC and powders were annealed at 900, 1000 and 1100 oC temperatures. Nanostructures of papered were characterized by X-ray diffraction pattern devices (XRD), Field emission scanning electron microscope (FESEM), Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) and vibrating sample magnetometer (VSM). The X-ray diffraction pattern of samples show that in mole ratio of 1 pure phase was formed at 1000 oC and by increasing the molar ratio the temperature for formed SrNi2Fe16O27 phase increased. The results of field emission scanning electron microscope showed that in different molar ratios, various morphology is obtained and by increasing the molar ratio of citric acid, the size of the particles increases. The peaks of FT-IR absorption samples in rang of 430-590 cm-1 and 550-590 cm-1 is corresponding to tetrahedral and octahedral sites in the ferrites. Hysteresis curve of the samples showed that by increasing the molar ratio of citric acid, the specific saturation magnetization increasing and also the coercivity decreases.
    Keywords: W, type hexaferrite, Nanoparticles, Auto combustion sol– gel technique, Molar ratio, Acid citric
  • Optical phonon modes in BaWO4 crystal
    Pages 49-55
    The Born effective charges, zone center phonon modes and infrared reflectivity spectra at normal incidence on the [100] and [001] surface of BaWO4 were calculated, using density functional perturbation theory. The calculated born effective charges display large deviations from nominal ionic charges, reflecting the mixed ionic-covalent nature of the chemical bonding. The phonon modes were identified in terms of symmetry species, using group theory and character table of C4h point group. The calculated phonon frequencies were in good agreement with the reported experimental values. The obtained results predict the frequency of a Raman active Bg mode that has not been earlier observed experimentally.
    Keywords: Density functional perturbation theory, Phonon frequencies, Barium tungstate