فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال هفتم شماره 1 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1396)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال هفتم شماره 1 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/04/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • فاطمه ابراهیمی، مهلا مقدس، حکیمه کوچی صفحات 1-8
    در این پژوهش با استفاده از یک مدل دو-مقیاسی، فرآیند پخش الکترون توام با بدام افتادن در یک لایه نیم رسانای نانومتخلخل و با در نظرگرفتن مراکز بازترکیب شبیه سازی می شود. در مقیاس اول نقش توزیع حالت های جای گزیده از طریق تخمین زمان ماندگاری الکترون در هر نانوذره، با توجه به تعداد و آرایش همسایه های اول آن، محاسبه شده و در مقیاس دوم الکترون روی یک خوشه تراوش کننده بی نظم از نانوذرات پخش می شود. زمان ماندگاری الکترون در هر نانوذره به تعداد همسایگان اول آن بستگی دارد که در مقیاس اول محاسبه شده است. برخی از نانوذرات این خوشه با احتمال از پیش تعریف شده ای دارای مراکز بازترکیب هستند. نتایج شبیه سازی های ما نشان می دهند که مدل دو-مقیاسی در عین حال که سرعت محاسبات را به شدت افزایش می دهد، تخمین درستی از روند تغییر ضریب پخش برحسب تخلخل، که در تطابق با مشاهدات تجربی است ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: مدل دو، مقیاسی، لایه نیم رسانای نانومتخلخل، روش گشت تصادفی، زمان ماندگاری الکترون، طول عمر الکترون، طول پخش الکترون
  • محمدحسین احسانی، میرکاظم عمرانی، مهران مین باشی، رضا زارعی مقدم صفحات 9-16
    این پژوهش به شبیه سازی لایه های ستونی مورب (GLAD) تلورید کادمیوم و سولفید روی با زاویه های رشد مختلف بر روی زیرلایه شیشه پرداخته است. نتایج به دست آمده از طراحی با نتایج تجربی مقایسه شد. برای شبیه سازی فرآیند رشد در این تحقیق از کد شبیه سازی NASCAM استفاده شد. این کد بر اساس مدل مونت کارلو کار می کند. ابتدا با استفاده از نرم افزار SRIMو SIMTRA انرژی و زاویه ذراتی که به سمت زیرلایه حرکت می کنند و مدت زمان حرکت محاسبه می شود. پس از آن، این فایل به عنوان ورودی برای NASCAM برای محاسبه ساختار لایه ها استفاده می شود. برای نمایش ساختار لایه های شبیه سازی شده، اطلاعات خروجی نرم افزار NASCAM به نرم افزارهای JMOL وPoreSTAT داده شد. نتایج این شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه شد و ملاحظه شد که از لحاظ زاویه و ساختار مطابقت خوبی دارند.
    کلیدواژگان: لایه های ستونی مورب، زیرلایه شیشه، کد شبیه سازی لایه نشانی NASCAM
  • سمیه مهربان کار، فرخنده عباس نژاد، داود افشار، مجتبی جعفرپور صفحات 17-26
    یک سیستم کوآنتومی باز شامل یک نوسانگر هماهنگ نامتقارن سه-مدی را در نظر می گیریم. با در نظر گرفتن تقریب مارکوی تحول درهم تنیدگی و واهمدوسی حالت های بست هوند را در این سیستم مطالعه می کنیم. با استفاده از معیار ترانهاده مثبت جزئی و خلوص، تاثیر پارامترهای سیستم، حالت اولیه و محیط را بر تحول درهم تنیدگی و واهمدوسی بررسی می کنیم. مشاهده می شود که تاثیر پارامترهای سیستم و محیط بر تحول درهم تنیدگی و خلوص مشابه است؛ به گونه ای که با افزایش این پارامترها مرگ ناگهانی درهم تنیدگی زودتر رخ می دهد و خلوص کاهش می یابد. از سوی دیگر پارامتر فشردگی رفتار متفاوتی دارد، به گونه ای که با افزایش پارامتر فشردگی خلوص کاهش می یابد اما مرگ ناگهانی درهم تنیدگی پس از زمان طولانی تری رخ می دهد.
    کلیدواژگان: درهم تنیدگی، واهمدوسی، حالت های سه، مدی بست هوند، سیستم کوآنتومی باز
  • پروانه ایرانمنش، سمیرا سعیدنیا صفحات 27-34
    در این پژوهش ساختار بلوری و ویژگی های مغناطیسی ترکیب های Pr2-yLayFe17-xGax (1 و0 = y و2 و1 = x) با به کارگیری پراش پرتو X، مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی و سیستم تداخل کوانتومی ابررسانای مغناطیس سنج بررسی شده است. ترکیب های سه تایی بین فلزی Pr2-yLayFe17-xGax سنتز شدند و نتایج الگوهای پراش پرتو X نشان داد که نمونه های تک فاز با ساختار لوزی رخ شکل می گیرد. با جانشانی اتم های La وGaدر ترکیب، پارامتر شبکه افزایش می یابد و به سبب تغییر در اثرات تبادلی و ناهمسانگردی، دمای کوری، رفتار مغناطیسی و مغناطش اشباع نیز تغییر می کند. دمای کوری نمونه ها با جانشانی لانتانیم که همراه با افزایش حجم یاخته یکه است کاهش می یابد و از طرفی نشاندن اتم گالیم به جای آهن افزایش دمای کوری به سمت دماهای بالاتر را موجب شده است. مغناطش اشباع با جانشانی Laو Ga ناشی از اثرات کاهش هیبریداسیون Fe-Fe و رقیق شدگی گشتاور مغناطیسی با جانشانی یک اتم غیرمغناطیسی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بین فلزی، ویژگی مغناطیسی، دمای کوری، مغناطش اشباع
  • زهرا باقری، پانته آداودی فر، حسین عبادی صفحات 35-49
    طوفان های ژئومغناطیسی سیستم های ناوبری فضایی مانند ماهواره ها را با ایجاد تغییرات سریع و بزرگ در شار ذرات مختل می کنند. برای بررسی اثرات پرتوهای کی هانی و محاسبه نرخ آسیب ها و خطاها و تهیه پوشش مناسب در مقابل آنها، نیاز به دانستن شار ذرات پرانرژی داریم. در کار حاضر ما شار و محدوده انرژی پروتون ها را به وسیله شبیه سازی در چرخه های مختلف خورشیدی و همچنین در زمان رویداد 4 شراره بزرگ و مهم خورشیدی به دست آورده و با یکدیگر مقایسه کرده ایم. در اولین گام شبیه سازی شار پروتون ها از نرم افزار امره استفاده کرده، سپس داده های به دست آمده از شبیه سازی را با داده های تجربی حاصل ازAMS مقایسه کرده ایم که در نهایت نتایج به خوبی در تطابق با یکدیگر قرار داشتند. در ادامه کار ابتدا با استفاده از نرم افزار امره، مختصات ماهواره و ویژگی های آن را تعیین کرده، سپس شار پروتون های پرانرژی را که به یک ماهواره معمولی در مدار لئو برخورد می کنند در زمان رخداد شراره های مختلف محاسبه کرده ایم. تعداد رویدادهای خورشیدی در بیشینه چرخه خورشیدی افزایش می یابند، در نتیجه باید چنین تحلیل هایی با دقت انجام گرفته و چنین طراحی هایی برای ماموریت های فضایی بلندمدت اهمیت بیشتری بیابند.
    کلیدواژگان: شار، شبیه سازی، پروتون ها، چرخه خورشیدی، شراره خورشیدی
  • سارا حشمتیان، جلیل ناجی صفحات 51-59
    در این مقاله رسانندگی الکتریکی یک سیستم ناپایدار نظریه QCD در دمای پایین بررسی شده است. یک راه مطالعه چنین سیستم هایی، اعمال یک میدان الکتریکی وابسته به زمان و بررسی رفتار زمانی خارج از تعادل سیستم است. اعمال میدان الکتریکی باعث تولید زوج های کوارک و آنتی کوارک از فاز محبوس QCD و ایجاد یک جریان الکتریکی می شود. با استفاده از رابطه بین شدت میدان الکتریکی اعمال شده و جریان الکتریکی حاصل از آن می توان رسانندگی الکتریکی نظریه میدان را به دست آورد. برای دست یابی به حل غیر اختلالی این سیستم ناپایدار وابسته به زمان، از یک مدل هولوگرافیک غیر بحرانی QCD استفاده شده است و تاثیر پارامترهایی نظیر شدت میدان الکتریکی، فرکانس اعمال میدان و چگالی بار بر روی رسانندگی الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، نتایج به دست آمده، با نتایج حاصل از سایر مدل ها مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: رسانندگی الکتریکی، نظریه QCD، هولوگرافی
  • مرضیه حضرتی سعدآبادی، علی خرسند زاک، مجید درودی، مینا حمیدی یادگار صفحات 61-70
    نانوکامپوزیت اکسید گرافن کاهش یافته-اکسید روی (72/0، 36/0، 18/0= (GO/Zn(Ac) با استفاده از اکسید گرافن و استات روی به روش حمام شیمیایی تهیه شد. مشخصه یابی اپتیکی، با استفاده از آنالیزهای DRS، FTIR و مشخصه یابی ساختاری، توسط آنالیزهای XRD، SEM و EDS صورت گرفت. طیف DRS نانوکامپوزیت RGO-ZnOلبه جذبی را در nm 386 نشان داد. در طیف FTIR قله جذب مربوط به پیوند ZnO و همچنین کاهش اکسید گرافن به خوبی دیده شد و همچنین قله های ایجاد شده در الگوی XRD تشکیل ساختار هگزاگونال ZnO را تایید کرد. تصاویر SEM نشان داد که ذرات ZnO روی صفحات گرافن قرار گرفته اند. وجود روی در نانوکامپوزیت RGO-ZnOتوسط قله های Zn در داده های EDS ثابت شد. در نهایت، اثر سمیت (ضد سرطانی) اکسید گرافن و سه نمونه با درصد مختلف ZnO از نانوکامپوزیت بر روی درصد حیات سلول های رده نوروبلاستوما (N2A) بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه GO و نانوکامپوزیت های RGO-ZnOبا نسبت GO/Zn(Ac) برای 18/0 و 36/0 دارای اثرات سمیت مشابه ای بر روی بقای سلول های N2A هستند و در غلظت های بالا سبب سمیت بیشتری بر روی این سلول ها شدند. اما در مورد نانوکامپوزیت RGO-ZnO با نسبت 72/0 = GO/Zn(Ac) این اثر سمیت در غلظت های پایین تر مشاهده شد.
    کلیدواژگان: گرافن، اکسید گرافن، نانوکامپوزیت، اکسید روی
  • گوهر رستگارزاده، لیلا رافضی صفحات 71-77
    یکی از روش های متدوال در مطالعه بهمن های گسترده هوایی ناشی از پرتوهای کی هانی در سطح زمین استفاده از آرایه های آشکارساز سوسوزن است. ابعاد آرایه و فاصله آشکارسازها از جمله پارامترهایی هستند که در تعیین بازه انرژی قابل آشکارسازی توسط آن آرایه، از اهمیت برخوردارند. علاوه براین، هندسه آرایه در تعیین فاصله بهینه Ropt، یعنی فاصله ای از محور بهمن که در آنجا عدم قطعیت در تعیین چگالی عرضی ذرات ثانویه کمینه است نقش مهمی دارد. در کار حاضر وابستگیRopt به هندسه آرایه و مشخصات پرتوهای کی هانی اولیه برای آرایه البرز-1 مورد مطالعه قرار گرفته است. در کار حاضر نشان داده شده است که Ropt به مشخصات پرتو اولیه یعنی جرم، انرژی و زاویه ورود این ذرات بستگی ندارد و می توان آن را مستقل از خصوصیات ذره اولیه در نظرگرفت. از طرفی Ropt به شکل هندسی آرایه و مخصوصا فاصله آشکارسازها وابسته است. بررسی های انجام گرفته در کار حاضر نشان می دهد که شکل چیدمان و ابعاد آرایه خوشه ایمناسب ترین چیدمان برای بازه انرژی قابل رصد توسط آرایه البرز-1 (eV1015) است و فاصله بهینه برای این چیدمان، برابربا m1±9 به دست آمده است.
    کلیدواژگان: پرتو کیهانی، بهمن های گسترده هوایی، فاصله بهینه، آرایه های آشکارساز پرتوهای کیهانی
  • روح الله رضوی نژاد، اعظم رحمتی نژاد، طیب کاکاوند، اصغر خوی صفحات 79-85
    در این کار با بررسی چگالی ترازهای هسته ای و ظرفیت گرمایی هسته های89Y و 208Pb به مطالعه گذار فاز سیستم نوکلئونی این هسته ها از حالت زوج شده به حالت گاز فرمی پرداخته ایم. به این منظور پارامترهای چگالی ترازهای هسته ای89Y و 208Pb در مدل دمای ثابت، با استفاده از داده های تجربی گروه اسلو محاسبه شده و مقدارهای به دست آمده در محاسبه سطح مقطع واکنش های هسته ای 208Pb(n،el)، 208Pb(p،el)، 89Y(n،el) و 89Y(p،el) به کار رفته اند. با توجه به سازگاری خوب نتایج به دست آمده برای سطح مقطع واکنش های هسته ای با داده های تجربی مربوط به آن ها، رفتار دمای ثابت، که می تواند گواهی بر وجود گذار فاز زوج شدگی در سیستم نوکلئون های هسته باشد، تایید می شود. همچنین ظرفیت گرمایی این هسته ها از چگالی ترازهای تجربی آن ها استخراج شده و اثر گذار فاز زوج شدگی نوکلئون ها در این کمیت ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: زوج شدگی نوکلئون ها، گذار فازهسته، چگالی ترازهای هسته ای، کمیت های ترمودینامیکی هسته
  • داود رئوفی، محمود رستمی، محسن قاسمی نژاد حقیقی صفحات 87-94
    معادله مولینس-هرینگ یکی از مدل های مطرح در رشد سطح می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر نوفه غیرفعال بر روی این معادله با روشی جدید است. نکته کلیدی در این مدلی که ارایه کردیم، تجمیع نیروی خارجی اعمال شده بر فصل مشترک و نوفه غیرفعال در قالب یک جمله است که بوسیله پارامتر قابل کنترل خارجی g شدت آن تنظیم می شود. دینامیک مدل پیشنهادی به ازای مقادیر مشخصی از g دارای رفتار بحرانی است. همچنین، محاسبات ما نشان می دهند که، به ازای مقادیر 2 و 1 g= هیچ گونه گذار فازی نخواهیم داشت. مهم ترین مشخصه بحرانیت، وجود نماهای مقیاس بندی است که در این مطالعه به محاسبه عددی این کمیت ها پرداخته ایم. بر این اساس برای 3 g = نقطه بحرانی را برابر 6504/0 به دست آورده ایم. در این نقطه، نمای ناهمواری کل و ناهمواری موضعی به ترتیب برابر 410/1 و 011/1 به دست آمده است. برابر نبودن این دو مقدار یعنی ناهمواری کل و ناهمواری موضعی یکی از مهم ترین اثرات نوفه غیرفعال در مدل های رشد است که نشان دهنده تغییر در ساختار سطح ایجاد شده می باشد.
    کلیدواژگان: رشد سطح، مدل مولینس، هرینگ، ناهمواری، بحرانیت، نوفه غیرفعال
  • مهران شاه منصوری صفحات 95-103
    انتشار امواج الکتروستاتیکی در یک پلاسمای نیم رسانای کوآنتومی در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت، به کمک مدل هیدرودینامیکی کوآنتومی مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر آثار کوآنتومی همچون، فشار فرمی، پتانسیل بوهم و پتانسیل تبادلی بر ویژگی های انتشاری امواج الکتروستاتیکی بررسی شده است. ما دریافتیم آثار کوآنتومی و میدان مغناطیسی خارجی فرکانس امواج الکتروستاتیکی را به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قرار می دهند.
    کلیدواژگان: پلاسمای نیمرسانا، مدل هیدرودینامیکی، آثار کوانتومی
  • رضا شکوری، بابک محمد حسینی صفحات 105-112
    در این مقاله اثر دما بر روی ضریب شکست لایهمنیزیم فلوراید، MgF2، بررسی شده است. لایه های MgF2 با استفاده از تفنگ الکترونی بر روی زیر لایه شیشه ای (ΒΚ7) در دمای متفاوت 25، 100 ، 200، و C° 300 انباشته شده اند. نرخ انباشت لایه در همه نمونه ها مقدار پنج تا شش انگسترم بر ثانیه است، Å/s 6-5R=. طیف عبور نمونه ها با استفاده از اسپکتروفوتومتر در محدوده طول موجی nm1800-400 اندازه گیری شده اند. نمونه لایه نشانی شده در دمای آزمایشگاه به مدت دو ساعت در دمای C° 300، بازپخت شده است. سپس ضریب شکست نمونه ها با سه روش محاسبه شده اند. ضرایب شکست حاصل از سه روش توافق خوبی با یکدیگر دارند. نتایج نشان می دهند که با افزایش دما از دمای محیط آزمایشگاه تا دمای C° 300، ضریب شکست لایه منیزیم فلوراید به صورت خطی از 32/1 n=تا 39/1n=، افزایش می یابد. به علاوه، ضریب شکست نمونه لایه نشانی شده در دمای آزمایشگاه بعد از بازپخت شدن در مقایسه با قبل از بازپخت شدن به طور چشمگیری افزایش یافته است. از طرف دیگر نمونه بازپخت شده مقدار کمی جذب دارد.
    کلیدواژگان: ضریب شکست، ضریب خاموشی، منیزیم فلوراید، بازپخت
  • آزاده ابراهیم زاده، علیرضا مجتبی، علی شیری، سید مهدی موسوی، محمد صباییان صفحات 113-122
    در این مقاله، گزارش طراحی، ساخت و بهینه سازی لیزر حالت جامد Nd:YAG دمیده شده با لامپ درخش زنون در کاواک سرامیکی ارائه می شود. از یک میله لیزری Nd:YAG با درصد آلایش %1/1 و ابعاد mm 5 mm80 به عنوان محیط فعال و از یک لامپ درخش زنون با قطر داخلی 7 میلی متر، طول قوس 3 اینچ و بسامد 2/0 هرتز به عنوان منبع دمش استفاده شد. ابتدا خروجی لیزر با استفاده از روش فایندلی-کلی بر اساس بهترین آینه خروجی، بهینه شد. مقدار بهره برای انرژی دمش الکتریکی 9/4 ژول، برابر با 9/0 و اتلاف برابر با 05/0 به دست آمدند. بنابراین، مقدار بازتابندگی بهینه برای این مقادیر حدود 32% به دست آمد. از آینه با بازتابندگی 25% (که نزدیک ترین مقدار توان بازتاب آینه موجود در آزمایشگاه و نزدیک به بازتابندگی بهینه بود) در چیدمان آزمایشگاهی استفاده کردیم. بازده کل الکتریکی به نوری لیزر Nd:YAG در طول موج 1064 نانومتر به ازاء آینه 25% حدود 3% اندازه گیری شد. با بسامد تکرار دمش 2/0 هرتز و انرژی الکتریکی دمش 9 ژول، قطر لکه برابر با 98/3 میلی متر و عامل کیفیت برابر با 17 به دست آمد. نتایج به دست آمده، خاص لیزر طراحی شده در این مقاله است.
    کلیدواژگان: لیزر Nd:YAG، عامل کیفیت، زاویه واگرایی پرتو، بهره سیگنال کوچک، جفت شدگی خروجی بهینه
  • هادی صبری، فرشاد صادقی، رضا ملک زاده، الهه عطازاده صفحات 123-134
    در این مقاله، رفتار آماری 101 هسته زوج-زوج در قالب آمار نزدیکترین فاصله بین ترازی مطالعه شده است. دنباله های مورد بررسی با استفاده از آخرین اطلاعات تجربی قابل دسترس برای ترازهای +2 هسته های زوج–زوج واقع در محدوده جرمی 198≥A ≥ 40 تهیه شده اند. با استفاده از روش تخمین حداکثر شانس مقدار پارامتر تابع توزیع بری–روبنیک برازش گردیده و تغییرات این کمیت به عنوان معیار نظم ( یا بی نظمی) سیستم های انتخابی تعیین می گردد. تغییرات رفتار آماری بر اساس محدوده های جرمی مختلف، میزان تغییر شکل های چهار قطبی، نسبت انرژی ترازهای مختلف و همچنین آرایش آخرین تراز پروتونی و نوترونی این سیستم ها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل غالب بودن رفتار منظم در هسته های زوج-زوج را پیشنهاد می دهد. همچنین افزایش نظم در مجموعه هسته های دارای عدد جرمی بزرگتر نسبت به هسته های سبکتر و هسته های دارای تغییر شکل بیشتر نسبت به هسته های کروی مشاهده می شود. از طرف دیگر، با کاهش مقدار اسپین ترازهای پروتونی و یا افزایش اسپین ترازهای نوترونی، رفتار منظم سیستم های انتخابی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: رفتار آماری، تابع توزیع نزدیکترین فاصله بین ترازی، تابع توزیع بری- روبنیک، روش تخمین حداکثر شانس، آرایش مدل لایه ای، اسپین ترازهای پروتونی (نوترونی)
  • مسعود صیدی، مهدی امیدی صفحات 135-142
    در این مقاله با استفاده از جبر لی (su(1،1 در هامیلتونی مدل برهم کنش بوزونی(IBM-1) طیف انرژی زنجیره ایزوتوپی باریم 130-124 محاسبه شده است. ثابت های این طیف را از حل معادله بث به کمک روش حداقل مربعات با الگوریتم نیوتون-گاوس و الگوریتم ژنتیک به دست آورده ایم. سرانجام نتایج به دست آمده را با طیف های تجربی مقایسه کرده و ترازهای مجهول این ایزوتوپ ها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که الگوریتم ژنتیک دارای انحراف معیار کمتری در مقایسه با الگوریتم نیوتون-گاوس است و همچنین نتایج طیف تئوری با طیف تجربی همخوانی خوبی دارند.
    کلیدواژگان: مدل برهمکنش بوزونی، الگوریتم ژنتیک، زنجیره ایزوتوپی باریم
  • حمدالله صالحی، امل عبداللهی، پیمان امیری، زهره جاودانی صفحات 145-152
    در این مقاله ویژگی های الکترونی و اپتیکی(Na2S سدیم سولفید) در فازساختاری اورتورومبیک موردبررسی قرارگرفته است. محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی و روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل و با استفاده از کد محاسباتی Wien2k انجام شده اند. نتایج ساختار نواری نشان می دهد که سدیم سولفید در فاز ساختاری اورتورومبیک دارای یک گاف نواری مستقیم درنقطه Γ به اندازه 2/405 الکترون ولت می باشد، که بیشترین سهم در نوار ظرفیت مربوط به اتم گوگرد و در نوار رسانش مربوط به اتم سدیم است. ویژگی های اپتیکی به دست آمده شامل تابع دی الکتریک، ضریب شکست، ضریب خاموشی، ضریب جذب و طیف اتلاف هستند. باتوجه به نتایج به دست آمده مقدار بیشینه سهم موهومی تابع دی الکتریک که بیانگر بیشینه جذب و خاموشی است به ازای انرژی 5/5 الکترون ولت رخ می دهد و مقدار بیشینه سهم حقیقی تابع دی الکتریک که نشانگر بیشینه بازتاب و شکست است در انرژی های نزدیک به 5/4 الکترون ولت مشاهده می شود. نتایج به دست آمده با دیگر داده های موجود سازگاری خوبی دارند.
    کلیدواژگان: گاف نواری، ضریب خاموشی، تابع اتلاف انرژی، نظریه تابعی چگالی، سدیم سولفید
  • مهدی غضنفری مجرد، مهدخت مینایی بیدگلی صفحات 153-164
    با استفاده از تقریب نیمه کلاسیکی توماس–فرمی در چهارچوب یک مدل پدیده شناسی میدان-میانگین، شکل صریح پتانسیل شیمیایی نوکلئونی در ماده هسته ای به ازای دماها و چگالی های مختلف به دست می آید. در دماهای متناهی این شکل صریح بر اساس یک مدل آماری تعمیم یافته که مبتنی بر نظریه پدیده شناسی لاندائو است، برحسب کمیت جدیدی تحت عنوان جرم موثر تعمیم یافته با تابعیتی برحسب دما، چگالی و پارامتر عدم تقارن، تعیین می شود. با مطرح کردن شکل صریح پتانسیل شیمیایی نوکلئونی، مدلی جدید برای تعیین معادله حالت ماده هسته ای در دماها و چگالی های مختلف ارائه می شود که رفتار آن در توافق با دیگر مدل های مطرح نظری در این زمینه است.
    کلیدواژگان: تقریب توماس، فرمی، ماده هسته ای، نظریه پدیده شناسی لاندائو، جرم موثر تعمیم یافته، پتانسیل شیمیایی نوکلئونی، معادله حالت
  • رضا فتحی، سعیده امیری بیدوری صفحات 173-186
    در کار حاضر با استفاده از یک رهیافت نیمه کلاسیکی به بررسی فرآیند تهییج در برخورد ذرات باردار با اتم هیدروژن در محدوده ی انرژی های میانی و بالا پرداخته شده است. فرمول بندی آیکونال چند کاناله برای محاسبه ی دامنه های پراکندگی به کار گرفته شده است. در این رهیافت که به عنوان تصحیح تقریب مرتبه ی اول بورن از آن یاد می شود، دامنه ی پراکندگی برای حالت های برانگیخته ی ns و np اتم هیدروژن در برخورد با پروتون به صورت تحلیلی محاسبه شده است. سطح مقطع های جزئی و کل به دست آمده برای تراز n=2 هم خوانی خوبی را با نتایج تجربی و نظریه های در دسترس در محدوده انرژی های میانی و بالا نشان می دهد. با استفاده از این فرمول بندی می توان ضریب قطبش خطوط طیفی اتم هیدروژن در محدوده انرژی های مورد بحث را با دقت خوبی محاسبه نمود.
    کلیدواژگان: فرمول بندی نیمه کلاسیکی، دامنه ی پراکندگی، برخورد یون، اتم، سطح مقطع جزئی، کانال تهییج
  • سید ابراهیم موسوی قهفرخی، فاطمه جولا، منصور فربد صفحات 187-197
    ابررسانای سرامیکی Bi1.64Pb0.36Sr2Ca2-xCdxCu3O10آلایش یافته با Cd به روش سل ژل ساخته شد. برای تهیه نمونه ها، مقدار آلایش کادمیوم از 2/0-0=x و زمان های پخت 32، 48، 56 و 64 ساعت انتخاب شدند. برای یافتن دمای شروع واکنش مواد اولیه از ژل خشک شده آنالیز TGA گرفته شد. ریخت شناسی و ریزساختار نمونه ها توسط XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از XRD نشان داد که بیشترین درصد فاز 2223-Bi ،برای نمونه با مقدار آلایش تا 02/0=x می باشد. چگالی جریان بحرانی و دمای بحرانی نمونه ها با استفاده از روش چهارمیله ای اندازه گیری شد که نتایج حاصل از آن ها نشان می دهد که در زمان پخت 48 ساعت، نمونه با مقدار آلایش 02/0=x دارای بیشترین چگالی جریان بحرانی و دمای بحرانی می باشد.
    کلیدواژگان: اابررسانای Bi1، 64Pb0، 36Sr2Ca2، xCdxCu3O10، سل، ژل، کادمیوم، چگالی جریان بحرانی، دمای بحرانی
|
  • Fatemeh Ebrahimi, Mahla Moghaddas, Hakimeh Koochi Pages 1-8
    In this study, we modified the two-scale method proposed by Ebrahimi and Koochi to simulate electron diffusion in a disordered nano-structured semiconductor and study the effect of recombination process in localized traps, on electron transport. In the first scale, we estimate the mean electron residence time for nano particles with an arbitrary coordination number. In the second scale, we estimate the electron lifetime when it travels through a disordered percolating cluster of nano particles. The electron residence time on each particle was evaluated in the first scale. Some of the nano particles have recombination centers. We find that while employing the two-scale method decreases the computational time drastically, it produces the correct dependence of diffusion coefficients on the material’s porosity.
    Keywords: Two-scale model, Porous semiconductor film, Random walk, Residence time of electron, Lifetime of electron, Diffusion length of electron
  • Mohammad Hossein Ehsani, Mirkazem Omrani, Mehran Minbashi, Reza Zarei Moghadam Pages 9-16
    This research discussed the simulation of the oblique column layers of cadmium telluride and zinc sulfide with different growth angles on glass substrate. The obtained results from the simulation were compared with the experimental results. For the simulation of the growth process, the NASCAM simulation code, that works based on monte carlo, was used. First, using SRIM software and SIMTRA softwares, the energy and the particles angle, moving to the substrate, and the movement time are calculated. This file is then used as the input of NASCAM software for calculation of the layer structures. Finally, to show the column, the output data of the NASCAM software was fed into JMOL and PROSTAT softwares. The results of the simulation, compared with the experimental results, showed conformity in terms of angle and structure.
    Keywords: Oblique column layers, Glass substrate, NASCAM simulation code
  • Farkhonde Abbasnezhad, Davood Afshar, Mojtaba Jafarpour Pages 17-26
    In this study, we examined the entanglement and decoherence properties of an open quantum system consisting of a three-mode asymmetric harmonic oscillator. The basset-hound state was initially chosen and Markovian approximation was assumed. Using PPT criterion and purity, we investigated the effect of the parameters of the system, the initial state and the environment on the evolution of the entanglement and decoherence. It was observed that the latter properties are dependent on the environmental parameters (temperature and dissipation coefficient), the initial state parameter (squeezing parameter) and the system parameter (asymmetric parameter). We observed that entanglement and purity are both decreasing functions of temperature, dissipation coefficient and the asymmetric parameter. On the other hand, purity is a decreasing function of the squeezing parameter, while the entanglement is an increasing function of the latter.
    Keywords: entanglement, Decoherence, Basset-hound states, Open quantum systems
  • Parvanesh Iranmanesh, Samira Saeednia Pages 27-34
    In this study, the crystalline structure and magnetic properties of Pr2-yLayFe17-xGax polycrystalline compound are investigated by means of powder X-ray diffraction, vibrating Sample Magnetometer (VSM) and Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) magnetometer. The ternary intermetallic compounds Pr2-yLayFe17-xGax have been synthesized and the results show that the single phase sample with the expected rhombohedral structure is formed. Upon La and Ga substitution, the lattice parameters are increased and due to the change of the anisotropy and exchange effects, the Curie temperature, magnetisation behavior and saturation magnetization is changed. The Curie temperature is decreased due to the increasing of unit cell by La substation whereas; the Ga substation for Fe in the samples causes the increases of Curie temperature. The La and Ga substation leads to the decrease of saturation magnetisation as a result of reduction of the average Fe–Fe hybridization and the increase of the content of the non-magnetic element.
    Keywords: Intermetallic, Magnetic property, Curie temperature, Saturation magnetism
  • Pages 35-49
    Geomagnetic storms disrupt space navigation systems such as satellite with rapid and large changes in particle flux. To study the effects of cosmic rays and calculate the rate of faults and errors and provide a suitable shield against them, we need to know the energetic particles flux. In the present work, we have obtained protons flux and energy range by simulating in different solar cycles and in 4 major solar flare events. In the first step of the proton flux simulation, we have used OMEREH. software; We have then compared the obtained data from the simulation with the experimental data from AMS collaboration and they were in a good agreement with each other. In the next step, first we have determined satellite’s coordinates and properties using OMEREH; then we have calculated the flux of energetic protons that collide to a typical satellite in Leo orbit at the time of flares occurrence. The number of solar events increases in solar maximum. Therefore, these analyses should be done carefully and the design should be more significant in long-term space missions.
    Keywords: Flux, Simulation, Protons, Solar cycle, Solar flare
  • Sara Heshmatian, Jalil Naji Pages 51-59
    In this paper, we aim to investigate the electric conductivity of an out of equilibrium system of QCD at low temperatures. One way to study such systems is to apply a time dependent electric field and examine the out of equilibrium behavior of the system. The electric field produces pairs of quarks and antiquarks from the field theory vacuum leading to an electric current. By using the relation between the applied electric field and its relevant current, the electric conductivity of the field theory can be obtained. We use a non-critical holographic model of QCD to study the time dependent out of equilibrium solution of the system non-perturbatively and examine the effects of parameters such as electric field magnitude and frequency as well as the charge density on electric conductivity. Finally, we compare our results with those from other holographic models.
    Keywords: Electric Conductivity, QCD Theory, Holography
  • Marzie Hazrati Saedabadi, Ali Khorsand Zak, Majid Darroudi, Mina Hamidi Yadegar Pages 61-70
    Reduced graphene oxide-ZnO (72/0¡ 36/0¡ 18/0= GO/Zn(Ac)) was synthesized using GO and Zn(Ac) by a chemical bath root. The optical properties were performed by FTIR and DRS spectroscopies and the structural properties by XRD, SEM and EDS observations. The DRS spectra of rGO-ZnO show an absorption edge at about 389 nm. The vibration modes related to ZnO bonds and also reduction of GO were observed by FTIR spectra. The XRD, EDS and SEM results showed that ZnO was formed in a hexagonal structure on the rGO surfaces. The toxicity of the prepared samples was studied on (N2A) cellulose. It was shown that GO and rGO-ZnO with 0.18 and 0.36 GO/Zn(Ac) ratio have similar toxicity behaviors in higher concentration compared to the 0.72 which shows toxicity in lower concentrations.
    Keywords: Graphene, Graphene oxide, Nanocomposite, Zinc oxide
  • Gohar Rastegarzadeh, Leila Rafezi Pages 71-77
    One of the common methods in the study of cosmic rays induced extensive air shower on the Earth's surface is using an array of scintillation detectors. Dimensions and distances between detectors are among the most important parameters that determine the energy range detectable by the array. Furthermore, the geometry of the array has an important role in determining of optimum distance Ropt, which is defined as the distance from the shower core, where uncertainty in lateral density of secondary particles is minimized. In the present work, dependence of Ropt on array geometry and characteristics of cosmic rays has been studied for the Alborz -1 array. It is shown that the value of ropt is independent on shower characteristics like energy, incident angle and primary mass. On the other hand, according to our results, the ropt value has explicit dependence on array geometry specially distances between detectors. Our investigation shows that the cluster layout is the best layout for the detectable energy range of ALBORZ-1 array (1015 eV). We have found Ropt= 9 ±1m for the ALBORZ-1 array.
    Keywords: Cosmic ray, extensive air shower, Optimum distance, Cosmic ray detector array
  • R. Razavi, Azam Rahmatinejad, Tayeb Kakavand, Asghar Khooy Pages 79-85
    In this paper, we have studied the phase transition of nucleons, between a paired phase and a Fermi gas state, in 89Y and 208Pb nuclei. In order to conduct this study, the nuclear level density parameters of 89Y and 208Pb nuclei in the constant temperature model were extracted by the using of experimental data from Oslo group. The extracted results were used in the calculation of the cross sections of 208Pb (n,el), 208Pb(p,el), 89Y(n,el) and 89Y(p,el) nuclear reactions. According to the good agreement between the extracted results and corresponding experimental values for the cross sections, a constant temperature behavior, which can be interpreted as an evidence for the pairing phase transition, is confirmed for the nuclei. In addition, heat capacity of 89Y and 208Pb nuclei has been extracted from the experimental level densities and the effect of pairing phase transition of nucleons is studied within this thermodynamic quantity.
    Keywords: Pairing, Phase transition, Nuclear level density, Thermodynamic quantity
  • Davood Raoufi, Mahmood Rostami, Mohsen Ghasemi Nezhadhaghighi Pages 87-94
    The Mullins–Herring equation is an important model in surface growth. This research aimed to explore quenched noise on this model using a new approach. The key point in this model is combination of the external force on the interface and quenched noise on one part with its strength adjusted with an external controllable parameter, g. It is shown that the dynamics of this model for some values of g have critical behaver. Also, our calculations show that, for g = 1 and 2 values there is no phase transition. The important feature of criticality is the existence of scaling exponents which in this study were computed numerically. As a result, for g = 3 the critical point was obtained (0.6504). At this point, the total roughness exponent and local roughness exponent were obtained (1.410 and 1.011), respectively. The inequality of these two values, that is the total and local roughness exponents, is one of the most important effects of quenched noise in growth models which indicates the variation in structure of the produced surface.
    Keywords: Surface Growth, Mullins-Herring Equation, Quench Noise, Roughness
  • Mehran Shahmansouri Pages 95-103
    Propagation of electrostatic waves in a quantum semiconductor plasma has been investigated by a quantum hydrodynamic model in the presence of an external magnetic field. The influence of quantum effects such as Fermi pressure, Bohm potential and exchange potential on the propagation properties of electrostatic waves has been investigated. We found that the quantum effects and external magnetic field significantly modify the electrostatic wave frequency.
    Keywords: Semiconductor plasma, Hydrodynamic model, Quantum effects
  • Reza Shakouri, Babak Mohammad Hosayni Pages 105-112
    In this paper, the effects of temperature on the refractive index layer of magnesium fluoride, MgF2, is investigated. The layers, using the electron gun, in temperatures of different 25,100,200,300 °C and were deposited on the glass substrate (BK7). In all samples, the deposition rate was Å/C. Transmission spectra of samples, using a spectrophotometer at wavelengths 400-800nm were determined. The sample produced at room temperature was annealed for 2 hours at 300°C. Then, indexes of refraction of samples were calculated using three methods. The refractive indexes according to the methods were in a good agreement with one another. The results showed that by increasing the temperature from laboratory temperature to 300 °C, the refractive index of magnesium fluoride increased as a linear function from n=1.32 to n=1.39. Moreover, the index of refraction of the annealed sample increased conspicuously while the annealed sample showed some absorption.
    Keywords: index of refractive, extinction coefficient, magnesium fluoride, anneal
  • Azadeh Ebrahimzadeh, Seyed Mehdi Mousavi, Mohammad Sabaian Pages 113-122
    In this article, the report of design, construction and optimization of an xenon flash-lamp pumped solid-state Nd:YAG laser in a ceramic cavity are presented. A laser rod of Nd:YAG with a 1.1 wt% doping and a dimension of 80 mm×5 mm, as an active medium, and a xenon flash-lamp with a inner diameter of 7 mm, an arc length of 3 in, and a repetition frequency of 0.2 Hz, as the pump source, were used. At first, the laser was optimized with Findlay-Clay method, in terms of the output coupler reflectivity. The gain and the loss for pump energy of 4.9 J were achieved to be 0.9 and 0.005, respectively. Thus we calculated the optimum reflectivity as 32%. From a mirror with a reflectivity as 25% (which was the closest to our available reflectivity in laboratory) was used. A total electrical-to-optical efficiency of 3% was achieved at 1064 nm for 25% reflectivity for output coupler. For a 0.2 Hz repetition rate and a pumping energy of 9 J, a beam spot size of 3.98 and a quality factor of 17 were achieved. The results are valid for a cavity design with the mentioned parameters.
    Keywords: Nd:YAG laser, quality factor, diverging angle, small signal gain, output coupler
  • Hadi Sabri, Ghazaleh Atazadeh Pages 123-134
    In this paper, we have studied the spectral statistics of 101 even-even nuclei in the nearest neighbor spacing distribution framework. Sequences are prepared by using all the latest experimental data for 2 levels of considered nuclei in the 40 ≥ A≥198 mass region. The maximum likelihood estimation technique has been used to extract the Berry-Robnik distribution’s parameter which explores the regular or chaotic behavior of considered sequences. Sequences are classified as their mass, quadrupole deformation parameter, the energy ratio and the shell model configuration for the last protons and neutrons of all nuclei. Our results suggest a regular dynamics for these even mass nuclei. Also, the regularity is increased for light nuclei vis-a-vis heavier ones and also the deformed nuclei vis-a-vis spherical ones. Our results show a deviation of chaotic dynamics when the spins of proton levels are decreased or the spins of neutron levels are increased.
    Keywords: Statistical fluctuation, Maximum Likelihood Estimation (MLE) method, Berry–Robinik distribution function, Nearest Neighbor Spacing (NNS), Shell model configuration
  • Masoud Seidi, Mehdi Omidi Pages 135-142
    In this study, using a SU(1,1) Lie algebra in the Hamiltonian of Interacting Boson Model (IBM-1), we have calculated the energy spectrum of chain Barium isotopes ( 124-130). We have obtained the constants of this spectrum by solving the Bethe equation using the Least Squares method with the Newton-Gauss and Genetic algorithms. Finally we have compared the results of experimental spectra with theoretical spectra and undefined levels of these isotopes were calculated. The results showed that the genetic algorithm has a lower standard deviation compared with the Newton-Gauss algorithm, and also the results of experimental spectra are in good agreement with the theoretical spectra.
    Keywords: Interacting Boson Model, Genetic algorithm, chain barium isotopes
  • Hamdollah Salehi, Amal Abdollahi Pages 145-152
    In this paper, the electronic and optical properties of Na2S in orthorhombic structural phase have been investigated. Calculations have been performed by using wien2k package which is based on density functional theory and FP-LAPW method. From the calculated band structure, band gap is about 2.405eV. In valence band S atoms mostly contributed and in conduction band Na atoms. The optical properties resulting are including the dielectric function, refractive index, extinction coefficient, absorption coefficient and Energy Loss function.According to the obtained results that indicate the maximum amount contribution imaginary dielectric function absorption and extinctions for energy absorption occurs and the maximum 5.5 eV and the maximum value of the real part dielectric function that indicates the maximum reflectance and energy refractive is observed near 5.4 eV. The results are good agreement with other available data.
    Keywords: band gap, extinction index, Energy Loss function, density functional theory, Na2S
  • Mehdi Ghazanfari Mojarrad, Mahdokht Minaee Bidgo Pages 153-164
    By using the semi-classical Thomas-Fermi approximation in the framework of a phenomenological mean-field model, an explicit form of nucleonic chemical potential at different temperatures and densities is obtained. At finite temperatures, based on an extended statistical model, within Landau phenomenological theory, this explicit form is determined in terms of a new quantity known as extended effective mass which is a function of temperature, density and asymmetry parameter. By introducing the explicit form of nucleonic chemical potential, a new model for determination of the nuclear equation of state at different temperatures and densities with a behavior in agreement with the other elaborated theoretical models in this field is presented.
    Keywords: Thomas-Fermi approximation, nuclear matter, Landau phenomenological theory, Extended effective mass, Nucleonic chemical potential, equation of state
  • Reza Fathi, Saeideh Amiri Bidvari Pages 173-186
    In the present study, the excitation process has been reviewed by a semi classical formalism in charged particles impact with atomic hydrogen at the intermediate and high energy range. The multi channel Eikonal formalism has been implemented to calculate the scattering amplitudes. In this approach, as the first order Born approximation correction, the scattering amplitudes for ns and np excited states of atomic hydrogen have been calculated by proton impact analytically. The achieved differential and total cross section for n=2 state show a good agreement with available experimental and theoretical results at the intermediate and high energy range. By making use of formalism, the polarization coefficient of atomic hydrogen spectral lines can be calculated at the discussed energy range with good accuracy.
    Keywords: Semi-classical formalism, Scattering amplitude, Ion-atom impact, Differential cross section, Excitation channel
  • Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi, Fatemeh Joola, Mansoor Farbod Pages 187-197
    The sol-gel technique has been used in the preparation of Cd doped Bi1.64Pb0.36Sr2Ca2-xCdxCu3O10 ceramic superconductors. In this study, the value of doping Cd has been varied from x = 0-0.2 at different annealing times (32, 48, 56 and 64h) for preparing samples. To find the temperature of annealing, TGA analysis has been done from dried gel. Analysis of XDR and SEM has been done to study the morphology and microstructur of samples. The results of XRD indicated that the maximum values of the Bi-2223 phase percent was obtained for sample doped with x = 0.02 Cd. Also, the study of SEM images shows that this sample has a plate like structure which is caused increase in the critical current density. The critical current density and the critical temperature of samples have been measured by four-probe method. The results show that the sample which was doped with x = 0.02 has maximum value of percentage of Bi – 2223 phase, critical current density and critical temperature
    Keywords: Bi-based, Doping of Cd, sol-gel, Morphology, XRD, Critical current density, Critical temperature