فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 16، بهار 1397)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 16، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/27
  • تعداد عناوین: 15
|
  • نرگس انصاری *، فریناز قربانی، مریم مرادی صفحات 1-11
    لایه های دوبعدی کلکوژنایدهای فلزات واسطه (TMDC) با گاف های نواری مستقیم در بازه ی طول موج مرئی و مادون قرمز نزدیک، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده اند. تک لایه های MoSe2، WSe2، MoS2 و WS2 به عنوان چند تک لایه از TMDCها دارای ویژگی های اپتیکی ویژه ای می باشند. در این مقاله ثابت گذردهی این تک لایه ها با استفاده از مدل لورنتس، لورنتس-گاوس و درود-لورنتس-گاوس بدست آمده است که تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی دارد. رفتار جذب این لایه های فوتوولتائیک همانند رفتار قسمت موهومی ثابت گذردهی تک لایه ها می باشد. با بررسی جذب تک لایه ها در حضور چند زیرلایه مشاهده شد که استفاده از زیرلایه باعث کاهش میزان جذب می شود و با افزایش ضریب شکست زیرلایه میزان جذب کاهش می یابد. این نانولایه ها با جذب بالای 10 درصد در ضخامت کمتر از یک نانومتر، کاندیدای مناسبی در سلول های خورشیدی و کاربری های فوتوولتاییک هستند.
    کلیدواژگان: ثابت گذردهی، جذب، کلکوژنایدهای فلزات واسطه، فوتوولتاییک، مدل لورنتس، مدل درود، مدل گاوس
  • انسیه محبی، نرگس انصاری * صفحات 13-20
    بلور دو بعدی مولبیدیم دی سولفات، MoS2، در بازه ی فرکانسی تراهرتز به علت کاربردهای اپتوالکترونیکی و کاربری آن برای الکترود شفاف در حوزه ی نانو بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، به طراحی ساختارهایی شامل تک لایه ی MoS2 روی زیرلایه های مختلف و با قرارگیری در جایگاه های متفاوت این تک لایه در بلور فوتونی یک بعدی، 1DPC، به منظور کاهش جذب و افزایش عبور پرداخته ایم. ضریب شکست MoS2 را در ناحیه ی تراهرتز از رابطه درود محاسبه کرده ایم. طیف عبور و جذب این ساختارها در بازه ی فرکانسی تراهرتز از روش ماتریس انتقال، TMM، برای هر دو قطبش TE و TM بدست آمد. در ادامه نشان دادیم که طیف جذب با تغییر در مواد دی الکتریک و زاویه ی تابش در هر دو قطبش TE و TM تنطیم پذیر است. در نهایت در بهترین طراحی به جذب کمتر از تک لایه ی MoS2 و طیف عبور نزدیک 100 درصد دست یافتیم. نتایج بدست آمده برای طراحی نانو سازه های متشکل از الکترود شفاف در فوتونیک و الکترونیک سودمند خواهند بود.
    کلیدواژگان: الکترود شفاف، بلور فوتونی، تراهرتز، رابطه درود، روش ماتریس انتقال، مولبیدیم دی سولفات
  • سمیه بهزاد *، رعد چگل صفحات 21-27
    در این مطالعه، خواص الکتریکی و اپتیکی گرافن با زیر لایه BC3 بررسی می شوند. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته خطی با پتانسیل کامل، بر پایه نظریه تابعی چگالی انجام شده است. محاسبه انرژی کل دو حالت برهم چینش AA و AB نشان می دهد که حالت AB پایدارتر از حالت AA است. محاسبه ساختار نواری نشان می دهد که گرافن با زیرلایه BC3 دارای گاف نواری کوچک به اندازه eV 0.15 در نقطه K است.گاف نواری ایجاد شده با تغییر فاصله بین لایه ای گرافن و BC3 قابل تغییر است. تابع دی الکتریک گرافن با زیر لایه BC3 را می توان به صورت برهم نهی از تابع دی الکتریک گرافن ایزوله و نانو صفحه BC3 تک لایه در نظر گرفت که برهمکنش بین لایه ها باعث جابجایی مکان پیکها می شود. وجودگاف انرژی قابل کنترل در گرافن با زیر لایه BC3، آن را به یک کاندیدای مناسب برای استفاده در ترانزیستورهای اثر میدانی تبدیل می کند.
    کلیدواژگان: گرافن، BC3 تک لایه، نظریه تابعی چگالی، ساختار نواری، تابع دی الکتریک
  • سمیه باقری *، حسین خلفی، فرشاد فقیهی صفحات 29-38
    از جمله روش های غیر مخرب در ارزیابی مشخصات سوخت های تابش دهی شده در یک راکتور هسته ای می توان به طیف سنجی تابش گاما حاصل از آن اشاره نمود. تحلیل کیفی و کمی طیف حاصل از یک سوخت و برآورد میزان محتویات برخی پاره های شکافت به عنوان شاخص میزان مصرف سوخت و نحوه توزیع قدرت در یک مجتمع سوخت، لازم و ضروری می باشد. از سوی دیگر برخی محدودیت های آزمایشی از جمله قدرت تفکیک انرژی آشکارساز مانع از تشخیص برخی محصولات شکافت و پنهان ماندن برخی اطلاعات در طیف می گردد. لذا در این مطالعه میزان محتویات پاره های شکافت سوخت راکتور تحقیقاتی تهران در زمان های خنک شدن متفاوت (3، 30، 120، 360 و 720 روز) با کد محاسباتی ORIGEN2/1 مورد ارزیابی قرار گرفته شده و طیف حاصل از محصولات شکافت توسط کد محاسبات مونت کارلوی MCNPX2/7 شبیه سازی شده است. سپس محصولات شکافتی که می توانند به عنوان شاخص مناسبی برای ارزیابی مشخصات سوخت باشند مورد تحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: طیف تابش گاما، سوخت مصرف شده، میزان مصرف سوخت، راکتور تحقیقاتی تهران
  • حمزه نخعی مطلق، قاسم رضایی * صفحات 39-49
    خصوصیات مغناطیسی آلیاژهای سه تایی فری مغناطیس آمورف با ساختار ABxC1-x با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو در چارچوب مدل آیزینگ و مدل برهم کنش تبادلی RKKY بررسی شده است. برای این منظور اثر برهم کنش تبادلی و ناهمسانگردی یونی منفرد بر حلقه پسماند مطالعه شده است. شبیه سازی ها نشان می دهند که منحنی پسماند با تغییر برهم کنش تبادلی و ناهمسانگردی یونی تغییر شکل می دهد. مشاهده می شود که به ازای برخی از پارامترها، منحنی های پلکانی و حلقه-های سه تایی پسماند ایجاد شده است. علاوه بر این، اثر غلظت بر رفتار حرارتی مغناطش نیز مطالعه شده است. نتایج نشان می دهند که در برخی از غلظت ها، دمای بحرانی جبران کمتر از دمای گذار می شود.
    کلیدواژگان: آلیاژهای سه تایی، فری مغناطیس، شبیه سازی مونت کارلو، مدل RKKY، برهم کنش تبادلی، ناهمسانگردی یونی منفرد، حلقه پسماند
  • مرتضی رفیعی * صفحات 51-60
    در این پژوهش به معرفی ایده ترمودینامیک کوانتومی براساس مفاهیم پایه ای مکانیک آماری و مکانیک کوانتومی پرداخته ایم. در ادامه به بررسی چارچوب فرایندهای غیرتعادلی در سامانه های کوانتومی پرداخته ایم و چگونگی محاسبه کمیتهایی مانند کار و آنتروپی بازگشت ناپذیر را در این فرایندها، معرفی می نماییم. سپس نتایج به دست آمده را بر روی سامانه اتم-کاواک در برهمکنش جینز-کامینگز در دو حالت جفت شدگی ضعیف و قوی اتم-کاواک، به کار بسته ایم. در اینجا نظریه ها و محاسبات مبتنی بر سامانه های کوانتومی بسته بوده و درنتیجه با در نظر گرفتن یک کاواک خوب از نشت فوتونی و جفت شدگی میدان آن با محیط بیرون از آن صرفنظر شده است.
    کلیدواژگان: ترمودینامیک کوانتومی، اتم، کاواک، کار میانگین، آنتروپی بازگشت ناپذیر
  • محمدعلی رمضانپور *، محمدرضا پهلوانی صفحات 61-69
    نمودار شعاعی ساختار پتانسیل و آهنگ تولید نوترون در دستگاه همجوشی بروش محصورسازی الکتروستاتیکی لختی کروی با استفاده از سوخت دوترون بررسی شده است. با معرفی توابع توزیع یون و الکترون و حل عددی معادله پواسون، ساختار پتانسیل تعیین گردیده است. در ادامه با استفاده از تابع توزیع انرژی، آهنگ واکنش همجوشی محاسبه گردیده است. وابستگی ساختار پتانسیل و آهنگ تولید نوترون به پهنای باند انرژی و اندازه حرکت زاویه ای، تعداد الکترون های ثانویه تولیدشده از سطح کاتد، توان ورودی دستگاه و فشار کاری محاسبه شده است و بصورت نمودارهای مجزا نشان داده شده است. نتیجه محاسبات نشان می دهد که با کنترل برخی از پارامترها و متغیرها آهنگ تولید نوترون را می توان افزایش داد.
    کلیدواژگان: ساختار پتانسیل، آهنگ تولید نوترون، همجوشی، محصورسازی الکتروستاتیکی لختی کروی
  • سید محمد علی آل عمرانی نژاد، مهدی سلیمانی * صفحات 71-80
    در این مقاله، معادله شرودینگر غیرخطی ظاهر شده در برخی از سیستم های بس ذره ای مانند نانوسیم باردار با لایه مولکولی قطبیده نرم، چاه کوانتومی در حضور برهم کنش الکترون-الکترون، معادله گراس-پیتا افسکی برای چگالیده بوز-اینشتین در حضور برهم کنش های دوجسمی و سه جسمی را بررسی کرده ایم. محاسبه انرژی حالت پایه این معادله ها از اهمیت فراوانی برخوردار است و بدست آوردن آن با روش های تحلیلی، بسیار پیچیده است. همچنین درصورت حل با روش های عددی نظیر روش خودسازگار، به برنامه نویسی دشواری نیاز دارد. در این مقاله، انرژی حالت پایه به کمک روش حساب تغییرات اویلر لاگرانژ و استفاده از حدس های ساده و مناسب محاسبه شده است. مقایسه نتایج حاصل از ترکیب روش حساب تغییرات و حدس با روش های موجود در مقالات اخیر، نشان دهنده دقت بالای این روش می باشد.
    کلیدواژگان: روش حساب تغییرات اویلر، لاگرانژ، معادله شرودینگر غیر خطی یک بعدی، نانوسیم باردار با لایه قطبیده مولکولی نرم، چاه کوانتومی در حضور برهمکنش الکترون، الکترون، چگالیده بوز اینشتین
  • علی اصغر شکری *، مریم رجبی زاده صفحات 81-91
    در این مقاله، ترابرد ذرات مانند فرمیون های دیراک روی سطح یک عایق توپولوژیک در عبور از میدان الکتریکی خارجی و میدان مغناطیسی ناشی از حضور یک لایه فرومغناطیس بررسی شده است. در ابتدا مروری بر ویژگی های عایق توپولوژیک داشته و سپس با استفاده از معادلات دیراک هامیلتونی الکترون های عبوری از روی سطح را می نویسیم. با استفاده از تبدیلات لورنتس هامیلتونی مورد نظر را حل کرده و ویژه انرژی ها یا ویژه مقادیر هامیلتونی سیستم مورد نظر را به دست می آوریم. با محاسبه ی ضریب عبوردهی الکتریکی و با استفاده از رابطه رسانندگی لانداور، رسانندگی روی سطح عایق مورد نظر به دست آمده است. برای بررسی ترابرد از رسم نمودار ضریب فانو استفاده شده است. (مقدار این ضریب نوع ترابرد را در سیستم مشخص می کند.) با تغییر عواملی چون میدان الکتریکی و همچنین مقایسه نمودارهای رسانندگی و ضریب فانو ترابرد سیستم مورد بحث قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: ترابرد مغناطیسی، عایق توپولوژیکی، رسانندگی، تونل زنی الکتریکی
  • محمود صادقی * وحید عامری_کامران جلابپور صفحات 93-99
    در فرایند سردسازی اپتومکانیکی کاواک، میدان اپتیکی لیزر محرک، میرایی اضافی را بر مد مکانیکی کاواک اعمال می کند و باعث برگشت آن به حالت پایه می شود. در این تحقیق، سردسازی کوانتومی یک کاواک اپتومکانیکی در تماس با یک منبع حرارتی، توسط جعبه ابزار کوانتوم برای پایتون «کیوتیپ» ، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که فرایند سردسازی کاواک، با افزایش یافتن ضریب واهلش مدهای اپتیکی و مکانیکی، به ترتیب دیرتر و زودتر اتفاق می افتد همچنین با افزایش یافتن ثابت جفت شدگی بین مدهای اپتیکی و مکانیکی کاواک، این فرایند در مدت زمان کوتاهتری انجام می شود. شبیه سازی همچنین نشان می دهد که با اضافه کردن یک کیوبیت به سامانه فرایند سردسازی کاواک نسبت به قبل، سریع تر صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: سرد سازی، کاواک اپتومکانیکی، کیوبیت، پایتون
  • فاطمه مرادیانی، محمود صیفوری *، کامبیز عابدی صفحات 101-105
    در این مقاله عملکرد سوئیچ‏ پلاسمونیکی در طول‏موج‏های مادون‏قرمز میانی با استفاده از نانو نوارهای گرافنی تک‏لایه و چندلایه تحلیل و طراحی شده است. از تغییر پتانسیل شیمیایی (μ_c ) برای تغییر رسانایی سطحی در گرافن استفاده شده است. با تغییر جزئی در پتانسیل شیمیایی گرافن، جابجایی عمده‏ای در فرکانس تشدید (∆λ) و عمق مدولاسیون (MD) حاصل شده است. شبیه‏سازی عددی با روش المان محدود نشان داده است که سوئیچ طراحی‏شده از بروم نیتراید شش‏وجهی (hBN) و آرایه‏ متناوب از نانو نوارهای گرافنی دارای عمق مدولاسیون dB14، جابجایی طول‏موج μm2.8 با تعداد لایه های 6=N، با تغییر پتانسیل شیمیایی از eV0.3 تا eV0.4 می‏باشد. ساختار پیشنهادی می‏تواند در ادوات فوتونیکی مجتمع و کوک‏پذیر در طول‏موج‏های مادون‏قرمز میانی برای تحقق سیستم‏های الکترونیک نوری CMOS روی تراشه استفاده شود.
    کلیدواژگان: پتانسیل شیمیایی، نانو نوارهای گرافنی، پلاسمونیک، عمق مدولاسیون، جابجایی طول موج، سوئیچ
  • احمد مهرآمیز *، بابک محمدحسینی، الهام شعبان سلیمانی صفحات 107-114
    در این پژوهش، انتشار امواج رانشی الکتروستاتیک در یک پلاسمای ناهمگن و کوانتومی بررسی شده و با در نظر گرفتن مقاومت ویژه و جنبه های کوانتومی برای محیط، رابطه پاشندگی امواج به گونه ای تحلیلی بدست آورده می شود. نشان داده می شود که آثار کوانتومی، پاشندگی مد های رانشی را تحت تاثیر قرار می دهند و دو موج رانشی دیامغناطیسی الکترون و یون صوتی، با تصحیحات کوانتومی نمایان می شوند. نتایج بدست آمده گویای اینست که سرعت این دو موج، بزرگتر از مقدار بدست آمده تحت شرایط کلاسیکی است. علاوه بر این، تحلیل نموداری گویای اینست که شاخه الکترونی موج رانشی در حالت کلاسیکی تقریبا نوسانی است ولی شاخه یونی آن منتشر می شود. همچنین، بررسی های انجام شده نشان می دهد که مقاومت ویژه در پلاسمای کوانتومی، باعث ناپایداری موج رانشی الکترونی می شود، در حالی که شاخه یونی این امواج میرا است. از سوی دیگر، در غیاب آثار کوانتومی و در شرایط حدی که مقاومت ویژه پلاسما به صفر میل می کند، دو موج یون صوتی و رانشی الکترونی پایدار ایجاد می شوند.
    کلیدواژگان: امواج رانشی، پلاسمای ناهمگن، پلاسمای کوانتومی
  • حسین لطفی گوگرچین، احمد مهرآمیز * صفحات 115-122
    در کار حاضر، رفتار امواج الکترومغناطیس یونی در یک پلاسمای گرم با در نظر گرفتن نیروهای کوانتومی مربوط به اسپین الکترون و افت وخیز کوانتومی چگالی همه ذرات پلاسما مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهند که تصحیح ناشی از افت و خیز چگالی یون ها و الکترون ها، تاثیر بسزایی بر پاشندگی امواج دارد و باعث پدیدار شدن جملاتی غیر خطی در رابطه ی پاشندگی می شود. می یابیم که اسپین الکترون باعث اصلاح رابطه مربوط به سرعت آلفون شده و بخشی خطی به رابطه ی پاشندگی می افزاید. علاوه بر این، تاثیر اسپین الکترون به گونه ای ظاهر می شود که از سهم دیگر پتانسیل کوانتومی بر پاشندگی مد های موجی بکاهد. در پایان، برخی حالت های ویژه در رژیم های کلاسیکی و کوانتومی نیز بررسی می گردند.
    کلیدواژگان: پلاسمای کوانتومی، اسپین الکترون، امواج الکترومغناطیس یونی، رابطه پاشندگی
  • علی مهری * صفحات 123-133
    ساختار پیچیده زبان انسان، توانایی تبادل اطلاعات پیچیده را به ما میدهد. این سامانه ارتباطی از برخی قواعد آماری غیرخطی پیروی میکند. ما چهار ویژگی آماری زبان پارسی را بررسی میکنیم. یافته های ما با محاسبات روی شش اثر ارزشمند از اندیشمندان پارسی گوی به دست آمده اند. دو قانون توانی زیف و هیپس در زبان پارسی برقرار هستند و با هم یک رابطه معکوس دارند. محتوای اطلاعاتی نوشتار، ناشی از چیدمان واژه ها توسط نویسنده، به کمک آنتروپی اندازه گیری میشود. از این معیار میتوان در مرتب سازی واژه ها بر حسب ارتباطشان با موضوع نوشتار بهره برد. همچنین ما بعد فرکتلی هر واژه در نوشتار را با روش جعبه شماری محاسبه میکنیم. بعد فرکتالی هر واژه، که یک مقدار مثبت کوچکتر یا مساوی یک است، توزیع مکانی واژه در نوشتار را نمایش میدهد. به طور کلی میتوان ادعا کرد که زبان پارسی مانند دیگر زبانهای بررسی شده در پژوهشهای پیشین از قوانین آماری ذکر شده پیروی میکند.
    کلیدواژگان: متن کاوی، همبستگی بلندبرد، قانون زیف، قانون هیپس، آنتروپی، بعد فرکتالی
  • ابراهیم یوسفی رمنتی *، مجید محسن زاده گنجی صفحات 135-141
    داده های اخیر مشاهداتی کاوشگر پلانک برای تورم کی هان اولیه، نشان می دهد که کی هان ما دارای فضا-زمانی نزدیک به دسیته بوده که باعث ایجاد طیف توانی تقریبا مقیاس ناوردا می شود. داده های مشاهداتی مربوط به اندیس طیف توانی اسکالر و همچنین در نظر گرفتن شرط تقارن برای انتخاب مدها در فضا-زمان خمیده، ما را به استفاده از مدهای تورمی شبه-دسیته تحریک می کند. برای بدست آوردن مدهای اولیه ی جایگزین، برای اولین بار از بسط مجانبی توابع هنکل استفاده می کنیم. در این مقاله به مرور بعضی از نتایج حاصل از انتخاب فرم تعمیم یافته ی مدهای دسیته ی مجانبی، شامل تصحیحات مرتبه ی بالای طیف توانی، طیف خلق ذرات ، تصحیحات فراپلانکی، معادله ی شاره حالت کی هانی و تورم با جفت شدگی غیر کمینه خواهیم پرداخت. این تعمیم ها در حد فضا-زمان تخت و دسیته به جواب های مرسوم قبلی منتهی می شوند. در پایان برای بازسازی مدهای مجانبی انتخابی، طیف توانی ناهمسانگردی دمایی مدل را با طیف مدل ΛCDM و داده های پلانک منطبق می سازیم.
    کلیدواژگان: تورم کیهانی، مدهای اولیه، طیف توانی، داده های پلانک
|
  • Narges Ansari *, Farinaz Ghorbani, Maryam Moradi Pages 1-11
    2-dimensional layers of transition metal dichalcogenids (TMDCs) with direct band gap in the visible and infrared range have shown open horizon in photonics and optoelectronics. Among TMDC family, MoSe2, WSe2, MoS2 and WS2 monolayers have shown special optical properties. In this paper, the permittivity constant of aforementioned monolayers are calculated based on Lorentz, Lorentz- Gauss and Lorentz –Drude-Gauss models with quite acceptable consistency to their experimental values. Optical absorption response of these photovoltaic monolayers is similar to imaginary component of their permittivity. In addition, based on investigation of optical absorption in presence of substrates, it is found that the absorption decreases which is more pronounced while refractive index of substrates increases. Such thin layers with absorption efficiency above 10% with thickness below 1 nm are suitable candidates for solar cell and photovoltaic applications.
    Keywords: permittivity, absorption, transition metal dichalcogenides, photovoltaic, Lorentz model, Drude model, Gauss model
  • Ensiyeh Mohebbi, Narges Ansari * Pages 13-20
    Two dimensional Molybdenum disulfide, MoS2, crystal has attracted intense attention for its application in the THz optoelectronics and can be used for transparent electrode in the nanoscale research area. In this paper, we design structures including MoS2 monolayer on different substrates and different layer positions in one-dimensional photonic crystals (1DPCs) toward decreasing the optical absorption and increasing the optical transmission. The THz refractive index of MoS2 taken from Drude model is calculated. Transmission and absorption spectra in the THz range for either of TE or TM modes is calculated based on the transfer matrix method (TMM). In continue we show that the absorption spectrum can be tuned by changing different materials and incident angles for either of TE or TM modes. We finally in our best design achieved absorption smaller than MoS2 monolayer and nearly 100% transmission. Such results are useful for application in nano-bulding blocks including transparent electrode in future photonics and electronics devices.
    Keywords: Transparent Electrode, Photonics Crystal, Terahertz, Drude Model, Transfer Matrix Method, Molybdenum Disulfide
  • Somayeh Behzad *, Raad Chegel Pages 21-27
    In this article, the electronic and optical properties of graphene with BC3 substrate are investigated. The calculations are performed on the basis of full potential linearized augmented plane waves in the framework of density functional theory. The total energy calculations of AA and AB configurations show that the AB stacking configuration is more stable than AA stacking configuration. The monolayer graphene has zero band gap while graphene with BC3 substrate has a small band gap of 0.15 eV at K point. The intrinsic properties of graphene such as linear dispersion of electronic bands near the K point and high carrier mobility are retained in the graphene with BC3 substrate. The dielectric function of graphene with BC3 substrate can be considered as the superposition of dielectric function of graphene and BC3 monolayer where the interaction between graphene and monolayer BC3 leads to the shift of peak positions. These results can be used in designing new opto-electronic devices such as field effect transistors.
    Keywords: Graphene, monolayer BC3, Density functional theory, Band Structure, Dielectric function
  • Somayeh Bagheri *, Hossein Khalafi, Farshad Faghihi Pages 29-38
    One of the non-destructive methods in evaluating the characteristics of irradiated fuels in any reactor is the gamma radiation spectroscopy. A qualitative and quantitative analysis of the spectrum of an irradiated fuel and the estimation of some fissile products as a fuel burnup and the power peaking factor monitors in a fuel assembly is necessary. On the other hand, some experimental constraints, including the resolution of the detector energy, prevent the detection of some fission products and hide certain information in the spectrum. Therefore, in this study, the content of fissile fragments of Tehran Research Reactor fuel at different cooling times (3, 30, 120, 360 and 720 days) was evaluated with the ORIGEN2.1 computational code and the spectrum of fission products by Monte Carlo code MCNPX2.7 have been simulated. Then fission products that can be considered as a good monitors of fuel burnup have been analyzed.
    Keywords: Keywords: Gamma radiation spectrum, irradiated Fuel, Fuel burnup, Tehran Research Reactor
  • Hamze Nakhaee Motlagh, Ghasem Rezaei * Pages 39-49
    Based on the Monte Carlo simulation and the RKKY model, magnetic properties of mixed spin (3/2,1,1/2) ferrimagnetic ternary alloys of the type ABxC1-x are investigated. To do this, the influence of exchange energy and single ion-anisotropy on the magnetic hysteresis loop and magnetic susceptibility of ternary alloys with amorphous structures are examined. Our simulations reveal that the changes in exchange energy and single ion-anisotropy have a great influence on the magnetic hysteresis loop. It is seen that for some values of these parameters the stepwise curves and the triple hysteresis loop are appeared. Furthermore, the influence of concentration on the behaviour of thermal magnetization is studied. Our results indicate that for some values of concentration, the compensation temperature becomes less than the phase temperature.
    Keywords: Ternary alloys, Ferrimagnetism, Monte Carlo simulation, RKKY model, Exchange energy, Single ion, anisotropy, Hysteresis loop
  • Morteza Rafiee * Pages 51-60
    In this paper we give an introduction to the ideas of quantum thermodynamics, using only basic concepts from quantum and statistical mechanics. Then, we discuss the framework of non-equilibrium processes in quantum systems and introduce how to calculate quantities such as work and irreversible entropy in these processes. We then apply these results to the problem of atom-cavity system while their interaction describe by Jaynes-Cummings model with both weak and strong atom-cavity coupling. Here, we introduce the concept of quantum thermodynamics of close quantum system and so by considering a good cavity, coupling of cavity modes with its reservoir has been omitted.
    Keywords: Quantum thermodynamics, atom, cavity, average work, irreversible entropy
  • Mohammad Ali Ramzanpour *, Mohammad Reza Pahlavani Pages 61-69
    The radial profile of potential structure and neutron production rate in spherical inertial electrostatic confinement fusion devices (IECF) using deuterium fuel is investigated. With the introduction of ion and electron distribution functions and numerical solution of Poisson's equation, the potential is determined. Using energy distribution function, calculated fusion reaction rate. The dependence of the potential structure and rate of neutron production on some important parameters as the spreads in the energy and angular momentum, the number of secondary electrons generated from the cathode surface, input power and working pressure is evaluated And is shown with control some of the parameters and variables, can increase the rate of neutron production.
    Keywords: Potential structure, Neutron production rate, Fusion, Spherical inertial electrostatic confinement
  • Seyed Mohammad Ali Aleomraninejad, Mehdi Solaimani * Pages 71-80
    In this paper, we have studied some nonlinear Schrodinger equations appeared inmany body systems such as a nanowire with a soft polar layer, a quantum well in the presence of the electron-electron interactions, Grass-Pitaevskii equation for Bose-Einstein condensate in the presence on the two and three body interactions. Calculation of the ground state energy of these systems by analytical methods is very difficult. Solution of these equations through numerical methods like self-consistent one also needs complicated computer programming. In this paper, Ground state energy have been obtained by means of the Euler-Lagrange Variational method as well as simple and appropriate trial wave-functions.Comparison of the result we have obtained with the Varational technique and the available methods in the literatures shows the high accuracy ofthis method.
    Keywords: Euler_Lagrange Variational method_one dimensional nonlinear Schrodinger equations_Nanowire with a soft polar molecular layer_quantum well in the presence of the electron_electron interactions_Bose_Einstein condensate
  • Ali Asghar Shokri *, Maryam Rajabizadeh Pages 81-91
    In this paper, we have investigated the transport properties of the Dirac fermions on a topological insulator surface in the presence of external electric and magnetic fields. For this reason, firstly we obtain the eigen energies (or eigenvalues) by using the Dirac Hamiltonian of the system for transmitted electrons via the surface and the Lorentz transformations. The conductance of the system is calculated by Landauer equation. Also, the effects of electric and magnetic fields are investigated on the conductance and Fano factor effect. The application of the present results may be useful in designing devices based on molecular electronics in nanoscale.
    Keywords: Magnetic transport, Topologic insulator, Conductance, Electric Tunneling
  • Mahmoud Sadeghi *Vahid Ameri, Kamran Jallabpour Pages 93-99
    In cavity opto-mechanical cooling, driving laser optical field, exerts extra decay to the mechanical mode of cavity, and cause a return to the ground state. In this study, quantum cooling of an opto-mechanical cavity in contact with a thermal bath, has been simulated by using Quantum Toolbox in Python “QuTiP”. Simulation results show that, the cavity cooling process, takes more time with increasing the decay rate of optical modes and go faster with increasing the decay rate of mechanical modes. Also this process takes less time with the increasing coupling constant of optical and mechanical modes. By adding a qubit to the system, simulation shows that the cooling process could happen faster in compare to the previous.
    Keywords: Quantum cooling, Opto, mechanical cavity, Qubit, Python
  • Fatemeh Moradiani, Mahmood Seifouri *, Kambiz Abedi Pages 101-105
    Taking advantage of chemical potential (μ_c) one layer and multi layers graphene nano ribbons, we designed and analyzed performance of plasmonic switches at mid-IR wavelengths. By slight varying the chemical potential of graphene, significant resonance shifts (∆λ) and modulation depth (MD) achieved. Finite element method numerical simulation show that plasmonic switch made of hexagonal boron nitride (hBN)/Graphene suffering relatively large MD and wavelength shifts with N=6, and varying μ_c from 0.3eV- 0.4eV, 14 dB and 2.8 µm, respectively. The proposed structure could be useful for research in compact and largely tunable mid-infrared photonic devices to realize on-chip CMOS optoelectronic systems.
    Keywords: Chemical potential, Graphene nano, ribbon, Plasmonic, Modulation depth, Wavelength shift, Switch
  • Ahmad Mehramiz *, Babak Mohammadhoseini, Elham Shabansoleimani Pages 107-114
    In this work, the propagation of the electrostatic drift waves is studied in a non-uniform quantum plasma medium. The analytical expression for dispersion relation of the waves is derived by taking into account the resistivity and quantum aspects of the medium. It has been shown that the quantum effects, alter the dispersion relation of the drift modes. The result is the appearance of modified electron diamagnetic drift waves as well as ion acoustic waves. Furthermore, the velocities of these waves are greater than their classical case. The graphical analysis also revealed that the quantum corrections cause electron branch of the drift waves to become propagative. In the presence of resistivity, the electron drift wave is always unstable, whereas the ion branch of the drift wave becomes damped. On the other hand, in the absence of quantum aspects and given zero resistivity, the two generated ion acoustic and electron drift waves are completely stable.
    Keywords: Drift waves, Inhomogeneous plasma, Quantum plasma
  • Hossein Lotfi Gogarchin, Ahmad Mehramiz * Pages 115-122
    In this work, the behavior of electromagnetic ion waves in a warm plasma considering the quantum forces related to the electron spin and the quantum diffraction effects of all plasma particles is investigated. The results show that the quantum correction associated with the quantum potential of ions and electrons has a significant effect on the dispersion of waves and introduces non-linear terms in the dispersion relation. We also find that the spin of electrons contributes to the linear part of the dispersion relation via modification of the Alfven velocity. Moreover, the spin effect of electron decreases the contribution of quantum potential on the dispersion of wave modes. Finally, some special cases in classical and quantum regimes are discussed.
    Keywords: Keywords: Quantum plasmas, Spin effect, Electromagnetic ion waves, Dispersion Relation
  • Ali Mehri * Pages 123-133
    Complex structure of human language enables us to exchange very complicated information. This communication system obeys some common nonlinear statistical regularities. We investigate four important statistical features of Persian language. We perform our calculations for adopted works of six famous Persian litterateurs. Zipf’s law and Heaps’ law, which imply well-known power-law behaviors, are established in this language, showing a qualitative inverse relation with each other. Furthermore, the informational content associated with the words ordering, is measured by using an entropic metric. This metric can be applied in words relevancy ranking process. We also calculate fractal dimension of words in the text by using box counting method. The fractal dimension of each word, that is a positive value less than or equal to one, exhibits its spatial distribution in the text. Generally, we can claim that the Persian language follows the mentioned statistical laws, like the other languages studied in previous works.
    Keywords: Text mining, Long, range correlation, Zipf's law, Heap's law, Entropy, Fractal dimension
  • Ebrahim Yusofi * Pages 135-141
    The recent data from observational Planck data about inflation indicate that our universe was nearly de Sitter space-time in the early times which results in an approximate scale-invariant spectrum. These observational data from scalar spectral index and curved space-time symmetry condition stimulate us to use quasi-de Sitter modes during inflation. To obtain the alternative modes, for first time, we consider the asymptotic expansion of the Hankel functions up to the higher order of 1⁄kτ . In this paper, we review the results due to selection of the generalized form of the asymptotic de Sitter inflationary modes, such as higher order corrections of power spectrum and particle creation, trans-Planckian corrections, equation of state, and non-minimal coupling inflation. These results are general and in flat and de Sitter limit confirm the conventional results. Finally, to reconstruction of the modes we fit the power spectrum of temperature anisotropies for model with ΛCDM model and Planck data.
    Keywords: Cosmic Inflation, Initial Modes, Power Spectrum, Planck Data