فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال بیستم شماره 3 (پاییز 1399)

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال بیستم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/30
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مهدی رضایی صامتی*، خاطره هادیان صفحات 39-49

    در این تحقیق با استفاده از نظریه تابعی چگالی، پارامترهای الکتریکی، ساختاری، کوانتومی و تشدید مغناطیس ‏هسته ای (‏NMR‏) مربوط به برهم کنش گاز ‏N2O‏ بر روی موقعیت اتم های ‏B‏ و ‏‎ P‏ حالت های خالص و ‏آلایش یافته با ‏Si‏، ‏Ga‏ و ‏‎ SiGa‏ نانولوله آرمچیر(4 و 4) بور فسفید‎(BPNTs) ‎‏ مورد بررسی قرار گرفته ‏است. برای این منظور هفت مدل جذبی را بر روی سطح خارجی نانولوله بور فسفید در نظر گرفته و ‏سپس تمام ساختارهای مورد مطالعه را با استفاده از روش ‏B3LYP‏ و توابع بنیادی ‎6-31G(d)‎‏ بهینه ‏کرده ایم . ساختارهای بهینه شده برای محاسبه پارامترهای الکتریکی، ساختاری، کوانتومی و ‏NMR‏ مورد ‏استفاده قرار گرفته اند. نتایج حاصل نشان می دهد که مقادیر انرژی های جذب تمام مدل های مورد مطالعه منفی ‏بوده، گرماده و از نظر ترمودینامیکی مساعد هستند. هنگامی که گاز ‏N2O‏ از سر اکسیژن خود جذب ‏اتم بور نانولوله شود، این گاز به اکسیژن اتمی و نیتروژن مولکولی تفکیک می شود. در این حالت انرژی ‏جذب بیشتر از سایر مدل ها بوده لذا از سایر مدل ها‎‎‏ نیز پایدارتر است. در مدل های جذبی ‏A‏ ، ‏B‏ و ‏C‏ پارامتر ‏سختی کروی نانولوله کاهش قابل توجهی را نسبت به حالت اولیه نشان می دهد که بیانگر افزایش واکنش ‏پذیری و فعالیت نانولوله است. همچنین در این مدل ها مقدار الکترون خواهی، پتانسیل شیمیایی، ‏الکترونگاتیویته و پارامتر نرمی افزایش قابل ملاحظه ای را نسبت به حالت اولیه نشان می دهند. نتایج حاصل از ‏محاسبات ‏NMR‏ نشان می دهد مقادیرCSI ‎‏ در مدل ‏C‏ از سایر مدل ها بیشتر است. نتایج این تحقیق نشان می ‏دهد نانولوله های بور فسفید آلایش یافته با ‏Si‏ ،‎ Gaو‎ SiGaانتخاب مناسبی برای جذب و تهیه حسگر گاز‎ ‎N2O هستند.

    کلیدواژگان: BPNTS، DFT، NMR، جذب N2O، آلایش یافته Ga، Si و SiGa
  • صفحات 51-55

    در این کار، نانوذرات اکسید نیکل‎ (NiO NP) ‎از طریق پرتو افکنی نوری به عنوان یک روش جدید سنتز شده اند. این یک روش ساده و ‏مقرون به صرفه است. اندازه متوسط و ریخت شناسی ذرات توسط‎AFM ‎،‏TEM ‎ و SEM ‎ مورد بررسی قرار گرفت. تبلور با تجزیه و ‏تحلیل‎ XRD ‎براورد شد و قدرت میدان مغناطیسی نمونه ها با استفاده از دستگاه گوس متر ‎اندازه گیری شد. مطالعات‎ XRD ‎تایید کردند ‏که نانوذرات اکسید نیکل درجه بالایی از تبلوردارند. اندازه ذرات اکسید نیکل در حدود 12‏‎ ‎نانو متر‎ ‎بود. مقادیر ناحیه مهار نشان می ‏دهد که نانوذرات نسبت به باکتری های مختلف تاثیر دارند. بنابراین نتایج حاصل نشان داد که روش جدیدی برای سنتز نانوذرات‎ NiO ‎می تواند ‏به عنوان عوامل ضد میکروبی علیه باکتری ها نویدبخش باشد.

    کلیدواژگان: اکسید نیکل، پرتو افکنی نوری، ضد میکروب
  • اکبر اصلانی، مهدی نصری نصرآبادی* صفحات 57-63

    در عصر حاضر، محصورسازی گداخت مغناطیسی به عنوان راهی برای تولید انرژی در نظر گرفته می شود. در ‏این تحقیق، یکی از محدودیت های مگنتوهیدرودینامیکی یعنی جزایر مغناطیسی که به دلیل اثرات فشار ایجاد ‏می شوند، مورد بحث قرار گرفت و لازم است به صورت سطوح مغناطیسی بسته، توسط یک جداگر که آنها را از ‏سایر قسمت ها جدا می کند، احاطه شوند. از میدان های مغناطیسی خارجی، ضریب ایمنی و پروفایل های فشار، ‏برای کنترل جزایر مغناطیسی استفاده می شود. این امر از طریق یک محیط خارجی، منحصرا گرمایش سیکلوترونی ‏الکترون و همچنین جریان راه انداز انجام می شود. مطالعه سطوح شار مغناطیسی و تاثیر اختلالات مغناطیسی بر ‏روی پلاسماهای توکامک، ما را از تشکیل جزایر مغناطیسی و محل آنها آگاه می سازد. در این تحقیق، همراه با ‏بررسی جامع جزایر مغناطیسی و اهمیت آنها، روش های مرسوم برای بهبود محصورسازی مغناطیسی معرفی و ‏مورد بحث قرار گرفتند. در این راستا، روش محدود کننده یک طرفه داغ و میدان تشدید مارپیچی که توسط سیم ‏پیچ های مارپیچی خارجی تولید می شود، معرفی و مورد استفاده قرار گرفتند و جریان پلاسما، ولتاژ حلقه و ‏نوسانات میرنوف برای حالت های مختلف به دست آمدند. در نهایت، عرض جزایر مغناطیسی و نرخ رشد آنها محاسبه ‏و با نتایج تجربی مقایسه شدند.

    کلیدواژگان: توکامک، جزایر مغناطیسی، جداگر، محدود کننده یکطرفه، میدان تشدید مارپیچی
  • شاهپور سعیدیان، مصطفی رجبی ابقا* صفحات 401-409

    در این پژوهش به مطالعه تونل زنی یک اتم در داخل یک چاه پتانسیل دوتایی پرداخته ایم. اتم در برهم کنش با یک یون است که در یک چاه هماهنگ ساده در مرکز ‏چاه دوتایی قرار دارد. تونل زنی اتم را می توان با استفاده از اسپین و یا حالت های فضایی یون کنترل کرد. با در نظر گرفتن یک پتانسیل مدل نشان داده ایم که می توان ‏یک حالت درهم تنیده بین حالت فضایی یون و تابع موج اتم تولید کرد. با استفاده از روش کنترل بهینه به بررسی سریع ترین فرایند ممکن برای دستیابی به این ‏حالت درهم تنیده پرداخته ایم. این دستگاه می تواند به عنوان کیوبیت در کامپیوترهای کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: درهم تنیدگی اتم یون، الگوریتم پایه های تصادفی، کنترل بهینه، حد سرعت کوانتومی
  • مهران سدرپوشان، حسین احمدوند* صفحات 411-416

    لایه های نازک کبالت - پالادیوم با نسبت های مختلف، (CoxPd100-x(x=23,36,43 ، به روش لیزر پالسی روی زیرلایه فیوز سیلیکا (SiO2 آمورف) رشد داده شدند. به منظور مشخصه یابی ساختاری نمونه ها از تحلیل های بازتابش پرتو ایکس (XRR) و پراش پرتو ایکس (XRD) و برای بررسی ویژگی های مغناطیسی از دستگاه اندازه گیری ویژگی های فیزیکی (PPMS) استفاده شد. نتایج نشان می دهند که لایه ها ضخامتی در محدوده 16 تا 20 نانومتر دارند و ساختار بلوری آن ها مکعبی مرکز حجمی (FCC) است. همچنین لایه ها دارای رشد مرجح در راستای [111]هستند. بررسی ویژگی های مغناطیسی این لایه ها نشان می دهد که با افزایش نسبت پالادیوم به کبالت، ناهمسانگردی مغناطیسی متمایل به جهت عمود بر لایه می شود که این اثر به تقویت برهمکنش اسپین - مدار ارتباط داده شده است. همچنین در این پژوهش اثر ضخامت بر ناهمسانگردی مغناطیسی موردبررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: لایه نازک، لایه نشانی لیزر پالسی، کبالت - پالادیوم، ناهمسانگردی مغناطیسی
  • یونس عظیم زاده*، عباس علی صابری صفحات 417-424

    ما مدلی برای بررسی وابستگی ساختار مرز تهاجم در محیط دوبعدی به مولفه های مختلف یک محیط سلولی طراحی کردیم. به این منظور ما از معادله غیرخطی واکنش- پخش، موسوم به معادله فیشر برای توصیف تحول جمعیت سلول های تومور استفاده کردیم. ما تلاش کردیم تا نقش افت و خیز در سختی محیط و همبستگی های فضایی میان این افت وخیزها را که در مطالعات تجربی مشاهده شده اند بر مرز مطالعه کنیم. نتایج ما نشان دادند که سه مولفه اساسی ساختار مرز را کنترل می کنند: شدت افت و خیزها، همبستگی های فضایی میان آنها و R/D که در آن R آهنگ تکثیر و D ضریب پخش سلول ها است. ما همچنین با تحلیل مقیاسی مرز تهاجم در معادله فیشر نشان دادیم که بر خلاف مطالعات گذشته، مرز تهاجم تومورها و کلونی های سلول های سرطانی از مدل های شناخته شده رشد سطح مانند کاردر- پاریزی-ژانگ پیروی نمی کنند.

    کلیدواژگان: جبهه تهاجم، معادله فیشر تصادفی، سختی بافت، تومور
  • نرگس انصاری*، انسیه محبی، فاطمه غلامی، مریم عنافچه صفحات 425-431

    از میان نانومواد دو بعدی، تک لایه WS2 با گاف نواری مستقیم و جذب تیز در طول موج 619 نانومتر، افق جدیدی برای کاربری در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده است. در این مقاله در راستای افزایش جذب، به بررسی اثر لایه نازک نقره به عنوان لایه پلاسمونیک روی زیرلایه و اثر لایه میانی و لایه پوشاننده به صورت نظری پرداخته شده است. ویژگی اپتیکی ساختارها با روش ماتریس انتقال، TMM، در ناحیه طول موج مریی مورد بررسی قرار گرفته است. در طراحی این ساختارها با قرارگیری لایه میانی و لایه نقره در ساختار شامل تک لایه WS2، میزان جذب نسبت به حالت معلق از 17% به 57% افزایش یافته است. با تغییرزاویه فرود در طیف وسیعی از زاویه جذب بالای 40% دیده می شود که چشم انداز خوبی برای تحقق کاربری های مبتنی بر تک لایه WS2 است.

    کلیدواژگان: تک لایه WS2، پلاسمونیک، طیف جذب، لایه میانی، لایه پوشاننده
  • صدیقه تیزچنگ*، سید محسن اعتصامی صفحات 433-444

    در این مقاله، با در نظرگرفتن فرایند تولید انحصار مرکزی ‏pp→pWWγp ‏، برهم کنش سه گانه ناهنجار بوزون های پیمانه ایرا در ‏برخوردهای پروتون- پروتون در ال.اچ.سی‎ ‎در فاز اجرایی درخشندگی بالا با انرژی مرکز جرم چهارده تراالکترون ولت و درخشندگی جمع ‏شده سه بر اتوبارن مطالعه می کنیم. در این مطالعه برای کاهش فرایندهای زمینه، واپاشی لپتونی بوزون های ‏W‏ درنظر گرفته شده است. به ‏منظور تمایز این فرایند از فرایندهای معمول در برخورد پروتون ها، بایستی پروتون های نهایی آشکارسازی شوند. بدین منظور از ویژگی ‏آشکارسازهای پیشانی تعبیه شده در فاصله طولی حدود دویست متری در دو سمت نقطه برهم کنش پروتون ها‎ ‎و فاصله عرضی چند ‏میلی متری از باریکه پروتونی، استفاده می کنیم. با استفاده از سینماتیک ذرات تولید شده در آشکارساز مرکزی و وابستگی آن به سینماتیک ‏پروتون های متلاشی نشده در ناحیه پیشانی، برش های مناسبی انتخاب کرده و حدهای انتظاری بر جفت شدگی های ناهنجار سه گانه ‏بوزون های پیمانه ای را به دست آوردیم. مقایسه نتایج به دست آمده با حدهای آزمایشگاهی موجود، نشان می دهد این فرایند می تواند به ‏عنوان یک فرایند مکمل برای مطالعه این جفت شدگی ها در نظر گرفته شده و حدهای موجود برجفت شدگی ‏λγ را بهبود ببخشد.

    کلیدواژگان: پراکندگی انحصاری مرکزی، آشکارسازهای پیشانی، جفت شدگی ناهنجار بوزون های‎ ‎پیمانه ای
  • ساجده محمدی عارف*، میثم صفری گزاز، معصومه خاتمیان صفحات 445-453

    در این تحقیق، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت با استفاده از مواد اولیه کلسیم نیترات چهارآبه (Ca(NO3)2.4H2O) و پنتا اکسید دی فسفر (p 2O5) و به کارگیری روش سل- ژل، در دمای محیط ساخته شد. به منظور بررسی ساختار و شناسایی پیوندهای شیمیایی ایجاد شده و مقایسه آنها با دندان سالم به ترتیب از تحلیل پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف فرو قرمز فوریه (FT-IR) استفاده شد. همچنین، ریز ساختار و ریخت شناسی پودر HAP سنتز شده و دندان سالم توسط مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایجی که ازتحلیل پراش پرتو ایکس و طیففرو قرمز فوریه به دست آمد، نشان می دهد که پودر تولید شده، هیدروکسی آپاتیت خالص است و هیچ گونه ناخالصی در نمونه یافت نشد. ساختار بلوری هیدروکسی آپاتیت سنتز شده با تقریب خوبی منطبق با ساختار بلوری دندان بوده و پیوندهای شیمیایی موجود در دندان سالم در هیدروکسی آپاتیت نیز دیده می شود. همچنین، نمونه سنتز شده از درجه بلورینگی بالایی برخوردار است. بررسی تصاویر SEM نیز نشان می دهد که ریخت شناسی هیدروکسی آپاتیت سنتز شده و دندان سالم در ابعاد نانو با متوسط توزیع اندازه ذرات به ترتیب 69/25 و 15/23 نانومتر، تقریبا کروی شکل است که تایید دیگری بر نزدیکی ساختار نانو ذرات سنتز شده با دندان سالم است. در این تصاویر آثار کلوخه شدگی در نانو ذرات سنتز شده نیز مشاهده می شود. استحکام فشاری نمونه سنتز شده برابر با MPa 5/5 به دست آمد که با تقریب خوبی در حد مقاومت فشاری استخوان اسفنجی است.

    کلیدواژگان: هیدروکسی آپاتیت، دندان، سل- ژل، نانو ذره، ریز ساختار
  • رضا فتحی*، سعیده امیری بیدوری صفحات 455-461

    در کار حاضر سطح مقطع های جزیی سه گانه و دوگانه یونش اتم هیدروژن در برخورد با پروتون در محدوده انرژی های میانی و بالا محاسبه شده است. پتانسیل های برهم کنش به صورت کولنی در نظر گرفته شده و محاسبات سطح مقطع جزیی سه گانه با استفاده از تقریب مرتبه اول بورن- فدیف به صورت کاملا تحلیلی انجام شده است. سطح مقطع های جزیی سه گانه در انرژی های فرودی و اندازه حرکت های انتقالی مختلف با یکدیگر و با نتایج تقریب مرتبه اول بورن مقایسه شده است. در نهایت نتایج سطح مقطع جزیی دوگانه به دست آمده در این تقریب با نتایج تجربی و سایر نظریه های در دسترس مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: یونش، تقریب بورن- فدیف، سطح مقطع جزئی سه گانه (کامل)
  • لیلا شاه کرمی* صفحات 463-470

    در این مقاله ناپایداری نظریه پیمانه ای شبه محبوس (‏D3+D(-1)‎‏) را در اثر اعمال همزمان میدان الکتریکی و مغناطیسی ثابت ‏مورد بررسی قرار می دهیم. طبق دوگانی پیمانه ای- گرانشی، نرخ واپاشی ناشی از میدان های خارجی را می توان با استفاده از قسمت ‏موهومی کنش ‏DBI‏ محاسبه کرد. به علت محبوس بودن کوارک ها در نظریه تحت مطالعه، نرخ واپاشی کوارک ها حتی کوارک ‏های بدون جرم، تنها به ازای میدان الکتریکی بزرگ تر از یک مقدار آستانه که همان میدان الکتریکی بحرانی نظریه است، غیر ‏صفر است. همچنین مشاهده می کنیم که اعمال همزمان یک میدان مغناطیسی ثابت هم راستا با (در راستای عمود بر) میدان ‏الکتریکی، نرخ واپاشی را افزایش (کاهش) می دهد‎.‎‏ از طرفی، تابعیت میدان الکتریکی بحرانی از میدان مغناطیسی، نشان دهنده ‏کاتالیز مغناطیسی است؛ یعنی اعمال میدان مغناطیسی مقدار میدان الکتریکی بحرانی را، که بالای آن اثر شویینگر رخ می دهد، ‏افزایش می دهد

    کلیدواژگان: دوگانی AdS، CFT، پیچیدگی کوانتومی، سیاه چاله
  • محمد نقدی* صفحات 471-486

    از خمش (پاد)غشاءهای-M ابرگرانش 11- بعدی با هندسه روی فضای داخلی همراه با جواب آزمایشی برای 4- فرم قدرت- میدان، از حل معادلات و اتحادهای مربوطه، معادلات دیفرانسیل اسکالر را در فضای پاد دوسیته 4- بعدی اقلیدسی به دست می آوریم. البته توجه داریم که جواب و سازوکار حجمی مربوطه، تمام ابرتقارن، پاریته و ناوردایی مقیاس را می شکنند و پتانسیل (شبه) اسکالر منتجه که هیگز گونه است با دو خلا نسبتا تبهگن، گذار فاز مرتبه اول و تونل زنی از خلا کاذب به صحیح را نیز مجاز می دارد. در اینجا با تمرکز به سه مد (شبه) اسکالر که قابل تحقق در زمینه غشاءهای- ویک- چرخیده و یا تغییر جهت داده، هستند، از روش های تقریبی و به ویژه روش تجزیه آدومیان برای حل معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم غیر خطی منتجه که در حد کاوشی معتبرند، با شرط مرزی دیریکله یا داده اولیه از یک جواب پایه دقیق، جواب های تقریبی را به صورت بسط سری در نزدیک مرز، در مراتب مختلف بسط اختلالی به دست می آوریم. سپس، با استفاده از اصول و قواعد تناظر AdS4/CFT3،پس از تبادل سه نمایش بنیادی برای گراویتینو، عملگرهای تکتایه دوگان را از میدان های (اسکالر، فرمیون و پیمانه ای) در مدلی از نظریه میدان پیمانه ای چرن- سایمون- ماده مرزی 3- بعدی که روی پادغشاءهای- حاصل زندگی می کند، می سازیم. سپس با تغییر کنش های مرزی متناظر با عملگرها، جواب هایناوردایی با کنش متناهی غیر صفر را به دست می آوریم که در واقع اینستنتون های کوچک واقع در مرکز یک 3-کره در بینهایت می باشند که سبب ناپایداری و واسطه واپاشی خلا کاذب می شوند. به عبارتی دیگر، پتانسیل های مرزی نامقید از زیر، دوگان رمبش حباب های خلا (دیوار نازک) حجمی و تکینگی های نابودی بزرگ هستند.

    کلیدواژگان: تناظر AdS4، CFT3، معادلات (شبه) اسکالر، روش تجزیه آدومیان، عملگرهای دوگان، جواب های اینستنتونی
  • محسن شادمهری* صفحات 487-494

    مطالعات نظری و شبیه سازی های عددی قرص های پیش سیاره ای حکایت از آن دارند که ناپایداری مغناطودورانی سازوکار اصلی ‏برافزایش است. با این حال، شواهد اخیر رصدی نشان می دهند که در چنین سامانه هایی بادهای مغناطیده نیز حضور دارند. پرتاب ‏چنین بادهایی به از دست دادن تکانه زاویه ای و آهنگ برافزایش جرم بیشتر می انجامد. شبیه سازی های عددی غیر آرمانی نیز نشان ‏می دهند که بین ناپایداری مغناطو دورانی و پرتاب باد مغناطیده همبستگی وجود دارد. در نتیجه مطالعه ساختار قرص های ‏پیش سیاره ای در حضور باد مغناطیده از اهمیت بسزایی برخوردار است. جواب هایی کاملا تحلیلی برای تحول زمانی یک قرص ‏پیش سیاره ای در حضور باد مغناطیده ارایه می کنیم. مولفه های تانسور تنش برای تلاطم درون قرص و باد مغناطیده را بر اساس ‏رابطه هایی مبتنی بر شبیه سازی های عددی به کار می گیریم. این مولفه ها بر حسب نسبت فشار گاز به فشار مغناطیده نوشته می شوند ‏و در حالتی که میدان مغناطیسی قوی باشد، نقش باد مغناطیده در‎ ‎از دست دادن تکانه زاویه ای غالب است. نشان می دهیم که در ‏مراحل آغازین تحول، کاهش جرم قرص چندان چشمگیر نیست. اما پس از سپری شدن زمانی مشخص، این فرایند کاهش جرم به ‏شدت تقویت می شود. به نظر می رسد نقش باد مغناطیده در قرص های پیش سیاره ای که جوان نیستند اهمیت بیشتری دارد. همچنین ‏نشان می دهیم این الگوی دو مرحله ای تحول قرص در حضور باد مغناطیده تقریبا از نحوه توزیع شعاعی دمای قرص مستقل است. ‏.

    کلیدواژگان: قرص های برافزایشی، قرص های پیش سیاره ای، شکل گیری سیارات
  • پریسا سنگتراش*، صدیقه سجادیان صفحات 495-500

    کروی بودن ستاره ها باعث می شود که شار دریافتی از نقاط مختلف سطح آنها یکنواخت نباشد و در لبه ها کمتر از مرکز آن باشد. بدین ‏ترتیب لبه ها تاریک تر از مرکز ستاره دیده می شود که به آن اثر تاریکی لبه می گویند. مقدار اثر تاریکی لبه به مشخصات اتمسفری ‏ستاره، دما، گرانش سطحی و فلزیت آن بستگی دارد. در این مقاله، ما یک راهکار برای شناسایی بهتر ستاره های چشمه در رویدادهای ‏ریزهمگرایی گرانشی با تقویت نور بالا ارایه می کنیم. در این رویدادها که عدسی از مقابل سطح ستاره چشمه عبور می کند، وجود تابع ‏تقویت نور ناشی از همگرایی گرانشی ‏که تابعی از مکان است و همچنین نایکنواختی شار دریافتی از نقاط مختلف سطح ستاره به دلیل اثر ‏تاریکی لبه، باعث می شود در حین گذر عدسی از سطح ستاره چشمه، رنگ ستاره با زمان تغییر کند. اندازه گیری تغییر رنگ در این ‏رویدادها کمک می کند تا بتوانیم وابستگی پارامترهای تاریکی لبه به طول موج و در نتیجه پارامترهای اتمسفر ستاره چشمه و پارامترهای ‏خود ستاره چشمه را تعیین کنیم.‏

    کلیدواژگان: ریزهمگرایی گرانشی، اثر تاریکی لبه، اتمسفر ستاره چشمه
  • محبوبه بیگمرادی*، حیدرعلی شفیعی گل صفحات 501-513

    در سال های اخیر با پیشرفت های به دست آمده در رشد مواد، علاقه قابل ملاحظه ای در زمینه نیم رساناهای مرکب گروه (III-V) به ویژه GaAs به وجود آمده است. سیلیکون مناسب ترین ماده برای آلاییدگی نوع n گالیم آرسنید است. در این پژوهش خواص الکترونی نانوبلورهای Ga6As4H10 و Ga6As3SiH10، با استفاده از روش شبه پتانسیل و فرمول بندی نظریه تابعی چگالی (DFT) و با تقریب LDA در بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهند که هرچه اندازه نانوبلور بزرگ تر شود مقدار گاف نواری کاهش می یابد. با جایگزینی اتم ناخالصی Si به جای اتم As در نانوبلور Ga6As4H10، گاف انرژی نسبت به حالت غیر آلاییده کوچک تر و تراز فرمی به لبهنوار رسانش نزدیک می شود که در این حالت نانوبلور  Ga6As3SiH10یک نیم رسانای نوع n خواهد بود. پربند چگالی بار الکتریکی در اطراف اتم ها نشان دهنده پیوند یونی- کووالانسی بین اتم های Si و Ga است. در این پژوهش به بررسی ویژگی های اپتیکی نانوبلورهای گالیم آرسنید نیز پرداخته شده که محاسبات با تقریب تک ذره ای انجام شده اند. همچنین، از نرم افزار گوسین برای به دست آوردن طیف اپتیکی نانوبلورها استفاده شده است. محاسبات طیف اپتیکی برای نانوبلورهای گالیم آرسنید انتقال به آبی را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: ناخالصی نوع n، نانوبلور گالیم آرسنید، نظریه تابعی چگالی، کوانتوم اسپرسو، خواص الکترونی، تقریب چگالی موضعی، انرژی جذب
  • محمدعلی سنجری شهرضائی، سید محمد رضا طاهری، سید حامد ابوطالبی* صفحات 515-524

    نانوشاره های حاوی صفحات دو بعدی اکسید گرافن (GO) بر پایه آب به دلیل نسبت منظری بالا، به طور ذاتی امکان تشکیل فاز نماتیک-که یکی از فازهای سامانه های بلور مایع است- را دارا هستند. در این مطالعه نشان داده شده است که خواص ویسکوالاستیک منحصر به فرد اکسید گرافن، آن را در دسته ای جدید از مواد نرم قرار می دهد. بر اساس یافته های بنیادی حاصل از این پژوهش، می توان راهبردهایی جدید برای توسعه پروتکل های ساخت مواد نرم دو بعدی به صورت کاربردی با استفاده از تکنیک های فراوری مرسوم تدوین کرد. محدوده های غلظتی مربوط به فازهای همسانگرد، دو فازی و ناهمسانگرد (نماتیک) بر اساس نتایج تصویربرداری با نور قطبیده تعیین شد. استفاده از صفحات دو بعدی با نسبت منظری بالا (بالاتر از 35000) منجر به کاهش غلظت شروع منطقه دوفازی یعنی 05/0 گرم بر لیتر و منطقه کاملا نماتیک به غلظت 25/0 گرم بر لیتر شد. ریولوژی برشی و انبساطی سطح نشان داد که با تشکیل فاز بلور مایع، میزان مدول در نواحی با بسامد کم، جهش چشمگیری داشته و با تشکیل فازکاملا نماتیک میزان مدول در این ناحیه مستقل از بسامد بوده که بیان کننده رفتار جامدگونه است. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیب غلظت کم صفحات دو بعدی درمحیط پشتیبان به همراه مدول بالا، امکان استفاده از تکنیک های مختلف فراوری مانند ترریسی، الکترواسپری و چاپگرهای دو بعدی و سه بعدی را برای فرمولاسیون های بر پایه اکسید گرافن فراهم می سازد.

    کلیدواژگان: مواد دو بعدی، بلورمایع، اکسید گرافن، ساخت افزایشی، رئولوژی انبساطی سطح
  • محسن خاکزاد*، مریم قهرمانی‎‎گل صفحات 525-529

    در این تحقیق به آشکارسازی میون های ناشی از تابش های کیهانی در پژوهشکده ذرات و شتابگر، پژوهشگاه دانش های بنیادی، پرداخته شده است. اندازه گیری سرعت و طول عمر میون ها توسط آشکارساز سوسوزن پلاستیک و لامپ تکثیرکننده نوری انجام شده است. در این تحقیق از دستگاه دیجیتال، به دلیل مزایایی همچون قابلیت اطمینان و سرعت عملکرد بالا، حجم کوچک و پاسخ دقیق تر، نسبت به دستگاه آنالوگ، به منظور داده برداری استفاده شده است. بر اساس نتایج تجربی حاصل از این تحقیق، میانگین سرعت میون ها  حدودا 108 ×) 0394/0 ± 831/2) متر بر ثانیه (0131/0 ± 944/0 β =) و و طول عمر میون حدود) 177/0 ± 033/2) میکروثانیه به دست آمده که با نتایج مطالعات تیوری منطبق است. در این مطالعه از تجهیزات موجود در پژوهشکده ذرات و شتابگرها در پژوهشگاه دانش های بنیادی استفاده شده است.

    کلیدواژگان: تابش های کیهانی، آشکارساز سوسوزن پلاستیک، لامپ تکثیر کننده فوتونی، سرعت و طول عمر میون
  • جمشید نجف پور*، فرخ رویا نیکمرام، رسول نجفلو صفحات 531-545

    در این تحقیق، ارتباط بین پوشیدگی دیامغناطیسی (σd)، پوشیدگی پارامغناطیسی کل (sp+s´p) و پوشیدگی همسانگرد شیمیایی 13C(σiso) با بارهای اتمی مولیکن ، NBO و QTAIM و نیز ارتباط پوشیدگی های شیمیایی با مغناطیس پذیری ها در نانولوله کربنی تک جدارهزیگزاگ (5,0) با تغلیظ پتاسیم و بدون پتاسیم، با استفاده از نظریه تابعی چگالی، تحت شرط مرزی دوره ای(PBC)  در سطح محاسباتی PBEPBE/6-31G(d) بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که نانولوله کربنی زیگزاگ (5,0) با تغلیظ پتاسیم، به نانولوله کربنی پایدارتر نوع N تبدیل می شود. رابطه خطی بین بار های اتمی مولیکن ، NBO و QTAIM با پوشیدگی همسانگرد شیمیایی13C (σiso)  و پوشیدگی دیامغناطیسیσd  در ساختارهای با پتاسیم و بدون پتاسیم، وجود دارد. پوشیدگی پارامغناطیسی کل (σp + σ p) با هیچ یک از بارها در ساختارهای با تغلیظ پتاسیم، ارتباط خطی ندارد. بین مغناطیس پذیری کل اتمی(c (Ω))  با پوشیدگی همسانگرد شیمیایی13C (σiso) ارتباط کاملا خطی در هر دو ساختار با پتاسیم و بدون پتاسیم برقرار است.

    کلیدواژگان: نانو لوله کربنی زیگزاگ (5، 0)، تغلیظ پتاسیم، پوشیدگی مغناطیسی، بار اتمی مولیکن، بار اتمی NBO، بار اتمی QTAIM، مغناطیس پذیری
  • مهدی یوسف زاده، سید محمدصادق موحد* صفحات 547-556

    مطالعه ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی، از رهیافت میدان های تصادفی اطلاعات مهمی در خصوص شرایط اولیه و تحول آنها فراهم می کند. در این مقاله با تکیه بر ویژگی های مقیاسی میدان های تصادفی، خواص هندسی میدان چگالی ماده تاریک را در شبیه سازی هایN -ذره ای بررسی می کنیم. برای این منظور خاصیت مقیاسی مربوط به خطوط هم چگال در میدان های (2+1)بعدی بریده شده از میدان (3+1)بعدی، شبیه سازی های N-ذره ای ماده تاریک را که توسط بعد فراکتالی تعمیم یافته Dq قابل کمی شدن است، بررسی می کنیم. خاصیت مقیاسی برای میدان مذکور در تمام انتقال به سرخ های موجود در شبیه سازی، برقرار است. کل کانتورهای همتراز چگالی در بزرگ ترین انتقال به سرخ قابل دسترس، ماهیت یک شکل هندسی منتظم دارند اما با کاهش انتقال به سرخ، میدان مذکور خاصیت چندفراکتالی پیدا می کند. با توجه به ناگوسیت میدان در انتقال به سرخ کم، منشا این چند فراکتالی غالبا همین انحراف تابع توزیع از حالت گوسی است. تحول نمای مقیاسی Dq بر حسب انتقال به سرخ نشان می دهد که به ازایq های مثبت، ماهیت تک فراکتالی تقریبا حفظ می شود و این در حالی است که این نما برایq های منفی به شدت به انتقال به سرخ وابسته است و از این رو می تواند به عنوان معیاری حساس به منظور یافتن تمایز بین مدل های مختلف تشکیل ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی، مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: میدان تصادفی، خواص مقیاسی، شبیه سازیN-ذره ای ماده تاریک
  • فائزه محمدرفیعی، رحیم خباز* صفحات 557-565

    در این پژوهش، مشخصه های حفاظتی شیشه های اکسید فلزی تلوریت مانند TPZ، TNS، TBN، TSW، TBB  و نوعی از بتن (SSC) در برابر تابش 10 چشمه رادیوایزوتوپی گاما مورد بررسی قرار گرفتند. بدین منظور، از کد MCNPX در شبیه سازی ترابرد فوتون در نمونه ها و از پایگاه داده سطح مقطع XCOM برای محاسبه ضریب تضعیف جرمی استفاده شد. برای حفاظ های ذکر شده عدد اتمی موثر، ضریب تضعیف خطی و ضریب انباشت شار در برابر تابش چشمه های رادیوایزوتوپی گاما محاسبه شدند. نتایج نشان می دهند که در نظر گرفتن انرژی میانگین در محاسبات حفاظت در برابر پرتوها برای یک چشمه گسیلنده چند انرژی گاما نمی تواند ملاکی مناسب برای آن چشمه باشد و در محاسبات بایستی تمام طیف انرژی چشمه لحاظ شود. شیشه TBB بهترین تضعیف کننده فوتون نسبت به سایر شیشه های اکسید فلزی تلوریت بود، زیرا برای تمام چشمه های رادیوایزوتوپی گاما، بیشترین عدد اتمی موثر، ضریب تضعیف خطی و کمترین ضرایب انباشت شار را داشت.

    کلیدواژگان: شیشه های اکسید فلزی، عدد اتمی موثر، ضریب تضعیف خطی، ضریب انباشت شار، شبیه سازی مونت کارلو
|
  • M Rezaei Sameti *, Kh Hadian Pages 39-49

    In present research,  the electrical, structural, quantum and NMR parameters of interaction of N2O gas on the B and P sites of pristine, Ga-, Si- and SiGa-doped (4,4) armchair models of boron phosphide nanotubes (BPNTs) are investigated by using density functional theory (DFT).  For this purpose, we consider seven models for adsorption of N2O gas on the exterior surfaces of BPNTs and then all structures are optimized by B3LYP level of theory and 6–31G (d) base set. The optimized structures are used to calculate the electrical, structural, quantum and NMR parameters. The computational results reveal that the adsorption energy of all studied models of BPNTs is negative values and all processes are exothermic and favorable in thermodynamic approach. When N2O gas is adsorbed from its O atom head on the B site of nanotube, N2O gas dissociated to O atom and N2 molecule. The adsorption energy of this process is more than those of other models and more stable than other models.  In A, B and C models the global hardness decrease significantly from original values and so the activity of nanotube increases from original state. On the other hand, the electrophilicity index (ω), electronic chemical potential (μ), electronegativity (χ) and global softness (S) of the A, B and C  models increase significantly from original value and the CSI values of the C model are larger than those of other models. The results demonstrate that the Ga-, Si- and SiGa- doped BPNTs are good candidates to adsorbing and making N2O gas sensor.

    Keywords: BPNTS, NMR, N2O adsorption, Ga-, Si-, SiGa-doped, DFT
  • A Rheima, A A Anber, A Shakir, A Salah Hammed *, Sh Hameed Pages 51-55

    In this work, nickel oxide nanoparticles (NiO NPs) have been synthesized via photo irradiation as ‎a novel method. It is a simple and cost effective method. The average particle size and morphology ‎were examined by AFM, TEM, SEM and the crystallinity was estimated by XRD analysis and the ‎strength of magnetic field of samples were measured by using gaussmeter device. XRD studies ‎confirm the nickel oxide nanoparticles have a high degree of crystallinity nature. Their particle size ‎of nickel oxide was found about 12nm. The values inhibition zone indicates that nanoparticles effect on different bacteria. The outcome considered a new synthesis of NiO ‎nanoparticles to promise antimicrobial agents against bacteria.

    Keywords: nickel oxide, photo irradiation, antimicrobial
  • A Aslani, M Nasri Nasrabadi * Pages 57-63

    At the present time, Magnetic Confinement Fusion (MCF) is considered as a way to produce energy. In this work, one of the Magnetohydrodynamic (MHD) limitations has been discussed. As closed magnetic surfaces, the Magnetic Islands (MIs) which are generated due to pressure effects, need to be surrounded by a separatrix which separate them from the other parts. External Magnetic Fields (EMFs), the safety factor (q) and the pressure profiles would be used to take the MIs under control. This could be achieved through an exterior medium, exclusively the Electron Cyclotron Heating (ECH) as well as the Current Drive (ECCD). Study of the magnetic flux surfaces and the effect of magnetic perturbation on tokamak plasmas, inform us about the formation of the MIs and their locations. In this work, together with the comprehensive review of the MIs and their importance, the conventional methods for improving the magnetic confinement has been introduced and discussed. In this regards, the Hot Limiter Biasing (HLB) method and the Resonant Helical Field (RHF) which is produced by external Helical Coils (HCs) were introduced and used. Then, the plasma current (), the Loop voltage, and the MO were obtained for different  states. Finally, the Magnetic Islands Width (W) and their Growth Rate (GR) were calculated and compared with the experimental results.

    Keywords: tokamak, magnetic islands, separatrix, limiter biasing, resonant helical field
  • Sh Saeidian, M Rajabi Ebgha * Pages 401-409

    In this work, we have studied the tunneling of a single atom in a double-well. The atom is interacting with a single ion in a simple harmonic trap placed in the center of the double-well. The tunneling of the atom is controlled by the spin and/or motional state of the ion. Considering a model potential, we have shown that it is possible to generate an entangled state between the spatial state of the ion and the atomic wavefunction.  By employing the optimal control method,  the quantum speed limit of generating this entangled process has been explored. This system can be used as qubit in quantum computers.

    Keywords: atom-ion entanglement, chopped random basis algorithm, optimal control, quantum speed limit
  • M Sedrpooshan, H Ahmadvand * Pages 411-416

    Cobalt – palladium thin films with different Co:Pd ratio, CoxPd100-x (x=23, 36, 42), have been deposited on fused silica (amorphous SiO2) by pulsed laser deposition (PLD). For the structural characterization of the thin films, X-ray reflectivity (XRR) and X-ray diffraction (XRD) are used and for investigation the magnetic characteristics of the films, physical properties measurement system (PPMS) is used. The results show that the thickness of the thin films is in the range of 16-20 nm and the crystal structure of the films is FCC. Also, the films have a [111] preferred growth direction. The study of the magnetic properties shows that the magnetic anisotropy tends to align in the perpendicular direction by the increase of Pd:Co ratio, which is attributed to the enhancement of the spin-orbit interaction. Also, in this work, the effect of thickness on the magnetic anisotropy is investigated.

    Keywords: thin film, Pulsed Laser Deposition (PLD), CoPd, magnetic anisotropy
  • Y Azimzade *, A A Saberi Pages 417-424

    We develop a model to study how invasion front depends on the relevant properties of a cellular environment. To do so, we use a nonlinear reaction-diffusion equation, the Fisher equation, to model the population dynamics. Our study is intended to understand how heterogeneity in the cellular environment's stiffness, as well as spatial correlations in its morphology,  given that the existence of both has been demonstrated by experiments, affects the properties of  the invasion front. It is demonstrated that three important factors affect the properties of the front; these are  the spatial distribution of the local diffusion coefficients, the correlations between them, and R/D, the ratio of  the cells' duplication rate R to  the cells' average diffusion coefficient D. Analyzing the scaling properties of  the Fisher equation invasion front, we show that , contrary to several previous claims, invasion fronts, including those of tumors and cancerous cells colonies, cannot be described by the well-known model of kinetic growth, such as the Kardar-Parisi-Zhang equation.

    Keywords: invasion front, stochastic fisher's equation, tissue stiffness, tumors
  • N Ansari *, E Mohebbi, F Gholami, M Anafche Pages 425-431

    Among 2D nanomaterials, WS2 monolayers with a direct bandgap and sharp absorption at 619 nm have  opened a new horizon for the use of these materials in photonics and electropopics. In this paper, in order to increase the absorption, the role of Ag thin film as a plasmonic layer on the substrate and also,  the effect  of spacer and cover layers are theoretically investigated. The optical properties of the designed structures are investigated by the transfer matrix method in the visible wavelength region. In the structure consisting of a WS2 monolayer with Ag and spacer layers, the absorption at 619 nm was increased to 57%. Sharp optical absorption as high as 40% for a large range of incidence angles in both polarizations was retained, giving  a good perspective on the realization of WS2 applications

    Keywords: absorption, plasmonic, spacer, cover, WS2 monolayer
  • S Tizchang *, S M Etesami Pages 433-444

    In this paper we study the anomalous triple gauge boson couplings (aTGCs) via proton-proton collisions at the high luminosity phase of LHC through the process of central exclusive production pp→pWWγp at the center of mass energy 14 TeV and integrated luminosity 3 ab^(-1). In this study to reduce the background processes, the leptonic decay of bosons is considered. In order to distinguish this process from inclusive processes in proton-proton collision, final intact protons must be detected. For this purpose, we use the feature of the forward detectors embedded at a distance of about two hundred meters on both sides of the proton interaction point and a few millimeters transverse distance from the proton beam. Using the kinematics of the particles produced in the central detector and their dependence on the kinematics of the intact protons in the very forward region, we set the appropriate cuts and obtained the expected limits on aTGCs. Comparing the obtained results with the existing experimental limits indicates that this process can be considered as a complementary process to the study of these couplings and improve the existing limits on the aTGCs.

    Keywords: central exclusive production, forward detector, anomalous triple gauge coupling
  • S Mohammadi Aref *, M Safarigezaz, M Khatamian Pages 445-453

    In this study, calcium nitrate tetrahydrate (Ca (NO3)2.4H2O) and phosphorus pentoxide (p < sub>2O5) were used to synthetize hydroxyapatite nanoparticles through the sol-gel method at the ambient temperature. In order to examine the structure and identify the chemical bonds and to compare them with the  intact tooth, X-ray diffraction analysis (XRD) and Fourier transform infrared spectrum (FT-IR) were used, respectively. Also, through scanning electron microscope (SEM) images, the microstructure and morphology of both synthesized hydroxyapatite nanoparticles and intact tooth were investigated. The results of X-ray diffraction analysis and Fourier transform infrared spectrum indicated  that the produced powder was  pure hydroxyapatite, i.e. without any discernible amount of impurity in the sample. Crystal structure of the synthesized hydroxyapatite was  nearly identical to the crystal structure of intact tooth; moreover,  the chemical bonds of the  intact tooth were also seen in hydroxyapatite. Furthermore, the synthesized sample featured a high degree of crystallinity. On the other hand, analysis of SEM images showed  that the morphology of the synthesized hydroxyapatite and intact tooth (with nanoscale dimensions and average particle size distribution of 25.69 nm and 23.15 nm, respectively), was almost spherical, thereby confirming the similarity of  the synthesized nanoparticle structure to thr intact tooth. In these images, the agglomeration of the synthesized nanoparticles was also seen. Compressive strength of the synthesized sample was equal to  5.5 MPa, which was approximately the same as that  of the  cancellous bone.

    Keywords: hydroxyapatite, tooth, Sol-gel, nanoparticle, microstructure
  • R Fathi *, S Amiri Pages 455-461

    In the present work, the triple and double differential cross sections of atomic hydrogen ionization in the collision with protons at intermediate and high energy ranges are calculated. Interaction potentials were considered as Coulomb form and the calculations of the triple differential cross section have been performed entirely analytically by using the first-order Born-Faddeev approximation. The triple differential cross sections at different energies and momentum transfers are compared with the first Born approximation results. Finally, the results of the double differential cross section have been obtained by this approximation are compared with experiment and available theoretical results.

    Keywords: ionization, Born-Faddeev approximation, triple (fully) differential cross section
  • L Shahkarami * Pages 463-470

    In this paper,  we investigate the instability of the quasi-confining gauge theory D3+D(-1) induced by the simultaneous application of constant electric and magnetic fields. According to the gauge-gravity duality, the decay rate due to the presence of external fields can be calculated using the imaginary part of the DBI action. Since the quarks are confined in the theory under study, the decay rate of the quarks, even the massless ones, is nonzero only if the electric field is greater than a threshold value,  which is the critical electric field of the theory. We also observe that the application of a constant magnetic field parallel to (perpendicular to) the electric field direction increases (decreases) the decay rate. On the other hand, the dependence of the critical electric field on the magnetic field shows the magnetic catalysis, i.e., the application of the magnetic field enhances  the critical electric field above which the Schwinger effect occurs.

    Keywords: Schwinger effect, confinement, Gauge-gravity duality, magnetic catalysis
  • M Naghdi * Pages 471-486

    From the wrapping of the (anti)membranes of 11-dimensional supergravity over , on the internal directions along with an ansatz for its 4-form flux, by  solving the original equations and identities, we arrive at scalar differential equations in the  Euclidean  space; note that the associated bulk solutions and setups break all supersymmeties, parity and scale invariance; the resulting (pseudo) scalar potential, which is Higgs-like with two nearly homogeneous vacua, provides the first-order phase transition and tunneling from the false- to true- vacuum.  Here, concentrating on the three (pseudo) scalar modes m2=-2, 4, 10 , which are, in turn, realizable in Wick-rotated and skew-whiffed M2-branes backgrounds, we employ approximate methods and, particularly, Adomian decomposition method to solve the nonlinear second-order partial differential equations, valid in the  probe approximation, with the  Dirichlet boundary condition or the initial data from a basic exact solution, to get solutions in series expansions near the boundary in different orders of perturbation. Next, making use of the AdS4/CFT3 correspondence rules, after swapping the three fundamental representations of  for gravitino, we build the dual singlet  operators from the (scalar, fermion and gauge) fields in a 3-dimensional Chern-Simons-matter  gauge field theory living on the resultant anti-M2-brnaes; after that, by deforming the corresponding boundary actions with the operators, we get   invariant solutions with nonzero finite actions, which ,in turn, are small instantons sitting at the origin of a 3-sphere at infinity, causing  instability and mediating false vacuum decay. In other words, the boundary potentials unbounded from below are duals for the collapse of the bulk (thin-wall) vacuum bubbles and big crunch singularities.

    Keywords: AdS4, CFT3 correspondence, (pseudo) scalar equations, adomian decomposition method, dual operators, instanton solutions
  • M Shadmehri * Pages 487-494

    Theoretical studies and numerical simulations of the protoplanetary discs (PPDs) indicate that magnetorotational instability (MRI) is a dominant mechanism in the accretion process. Recent observational evidence, however, implies that magnetic winds present in these systems. Launching the magnetic winds leads to further angular momentum removal and a higher mass accretion rate. Non-ideal MHD disc simulations have shown than there is a correlation with MRI and the magnetic winds. Thus exploring the structure of the PPDs with the magnetic winds plays a vital role. We present fully analytical solutions for the evolution of a PPD with the magnetic wind. Relations for the stress tensor components associated with the disc turbulence and the magnetic wind are motivated by recent MHD disc simulations. These relations are written in terms of the ratio of the gas and the magnetic pressures. In the case with a strong magnetic field, the role of the magnetic wind in the angular momentum removal is dominant. We show that a PPD undergoes a non-significant mass loss during the early stage of the evolution. But the mass loss rate is significantly amplified beyond a certain time. It seems that role of the magnetic wind in the older PPDs is more noticeable. We also indicate that the two-stage evolution of a PPD with the magnetic wind is more or less independent of the disc radial temperature distribution.

    Keywords: accretion, disc, protoplanetary disc, wind, magnetic field
  • P Sangtarash *, Sedigheh Sajadiyan Pages 495-500

    Spherical property of stars means that the flux received from different parts of their surface is not uniform and less than its center at the edges. Thus, the edges appear darker than the center of the star; this is called the limb-darkening effect. The amount of the limb-darkening effect depends on the stellar atmosphere, stellar temperature, gravity and metallicity. In this paper, we offer a method to  better characterize  the source stars in high-magnification microlensing events. In high-magnification microlensing events in  which the lens is transiting the source surface, the  non-uniformity of the stellar flux and the magnification factor as a function of the lens location can both cause the stellar color changes with time. Measuring the stellar color while lens is crossing the source surface will offer additional  information regarding  the dependence of the limb-darkening parameters on  the wave length and hence, the stellar atmosphere parameters and the source star parameters.

    Keywords: gravitational microlensing, limb-darkening effect, stellar atmosphere
  • M Bigmoradi *, H Shafieigol Pages 501-513

    In the  recent years, with advances in material growth, there has been a considerable interest in the compound semiconductors of group III-V, in particular GaAs. Silicon (Si) is the most suitable substance for the n-gallium arsenide type [1]. In this study, the structural and electron properties of Ga6As4H10 and Ga6As3SiH10 nanocrystals are investigated using the quasi-potential and density functional formulation (DFT) method and with the approximation of LDA in the quantum espresso package. The results of the calculations show that the larger the size of the nanocrystal, the more the decrease of  band gap. By replacing the Si atomic impurity by  the As atom in the Ga6As4H10 nanocrystal, the energy gap becomes smaller than the non-degenerate state, and the fermi level approaches the edge of the conduction band, in which the Ga6As3SiH10 nanocrystal is a n-type semiconductor. The charge density of the charge around the atoms shows an ion-covalent bond between  Si and Ga atoms. In this study, the optical properties of gallium arsenide nanocrystals have been investigated; calculations are performed with single-particle approximation. Gusin software is also used to obtain the optical spectrum of the nanocrystal. The optical spectrometry for gallium arsenide nanocrystals shows the transition to blue.

    Keywords: n-type impurity, gallium arsenide nanocrystal, density functional theory, electron properties
  • M A Sanjari Shahrezaei, S M R Taheri, S H Aboutalebi * Pages 515-524

    Due to the high aspect-ratio of 2D graphene oxide nanosheets in water,  the lyotropic nematic liquid crystal phases of graphene oxide dispersions can be  spontaneously formed. The unique visco-elastic characteristics of such liquid crystals can make them a  novel category of soft materials. The fundamental insights ensued in this work can be used as a basis for the development of new guidelines for the processing of soft 2D materials by means of vastly available traditional fabrication methods. The concentration range of isotropic, biphasic and nematic phases was determined by employing polarized optical microscopy. Using 2D sheets with  a high aspect ratio (over 35000) resulted in the formation of the biphasic region at a concentration as low as 0.05 g/l and the fully nematic region at concentrations higher than 0.25 g/l. Shear rotational rheology and interfacial dilational rheology were employed, as the tools of choice, to correlate the nematic phase formation with the processability and the change in modulus. Our results underpin the argument that the combination of the  low concentration of 2D sheets in the supporting media and high elastic modulus can  facilitate the use of graphene oxide based formulations for an array of processing and fabrication techniques including but not limited to wet-spinning, electro-spraying, inkjet printing, and 3D printing.

    Keywords: 2D materials, graphene oxide, liquid crystal, additive manufacturing, interfacial dilational rheology
  • M Khakzad *, M Ghahremani Gol Pages 525-529

    In this study, the detection of cosmic ray from the earth’s atmosphere is addressed. The speed and the lifetime of the muons are measured with plastic scintillator coupled to photomultiplier detector. In this research, the digital system is used over the analog system due to its reliability, high speed performance, small volume, and accurate response. We find that the mean speed of muons to be around ( 2.831 ± 0.0394) *108 m/s ,(β = 0.944 ± 0.0131), with the mean lifetime of 2.033 ± 0.177 microsecond which are consistent with the theoretical results. In this experiment, we use the facilities at the School of Particles and Accelerator in IPM.

    Keywords: cosmic rays, scintillator detector, photomultiplier (PMT), speed, the lifetime of the muons
  • J Najafpour *, F R Nikmaram, R Najafloo Pages 531-545

    In this study, the relationship between daimagnetic shielding (σd), paramagnetic shielding (sp+s´p) and 13C isotropic shielding tensors 13C(σiso) with Mulliken, NBO and QTAIM atomic charges and also the relationship between chemical shielding and magnetizability in (5,0) zigzag single Walled Carbon Nanotube (SWCNT) as potassium doped and without potassium are investigated using Density Functional Theory (DFT) based on Periodic Boundary Condition (PBC) approach at the PBEPBE/6-31G(d) level of calculation.The doped (5,0) zigzag SWCNT with potassium is converted to n-type more stable Carbon Nanotube.There are linear relationship between the Mulliken, NBO and QTAIM atomic charges with 13C isotropic chemical shielding (σiso) and with dia-magnetic shielding (σd) in the SWCNT with and without potassium doping.The relationships are nonlinear between the total para-magnetic shielding (σp+σ´p) and all charges in the potassium doped SWCNT. In the both of structures of potassium doped and without potassium SWCNT, there are strong linear correlation between the Total-atomic magnetizability (Χ(Ω)) and 13C isotropic chemical shielding (σiso).

    Keywords: (5, 0) zigzag single walled carbon nanotube, potassium doping, magnetic shielding, mulliken, nbo, qtaim charge, magnetizability
  • M Yousefzadeh, S M S Movahed * Pages 547-556

    The study of cosmic large-scale structures provides valuable information regarding the initial condition and the evolution of random filed approaches. In this paper, relying on  the scaling properties of stochastic field, we examine the geometric properties of the dark matter density field in the N-body simulations. To this end, we examine the scaling properties of iso-density lines in the (1+2)-dimensional fields that are cut-out from the (1+3)-dimensional fields of the N-body simulations that are quantifiable using the modified multifractal dimension, D_q. The scaling properties holds for the afore-mentioned fields in all existing redshifts in the simulation. All iso-density threshold contours display a regular geometric shape in the highest accessible redshift, but they exhibit a multifractal property when reducing the redshift. Due to the non-Gaussianity of the low redshift transitioning fields, the multifractal property can mostly be caused by the distribution function's deviation from Gaussianity. The evolution of the D_q scaling exponent with respect to redshift demonstrates that for  the positive q's, the monofractal property mostly holds, while the  mentioned exponent is highly redshift dependent for the negative q's. This can be employed as a sensitive criterion for distinguishing different models for large-scale cosmic structure formations.

    Keywords: random field, scaling properties, dark matter N-body simulation
  • F Mohammad Rafie, R Khabaz * Pages 557-565

    In this research, the protection properties of tellurites metal oxide glasses such as TPZ, TNS, TBN, TSW, TBB glass and concrete (SSC) against 10 radiation gamma radioisotopic sources were investigated. For this purpose, the MCNPX code was used to simulate the photon transport in the samples and the XCOM cross section database was applied to calculate the mass attenuation coefficient. The effective atomic number, linear attenuation coefficient, and flux buildup factor against radiation of gamma radioisotopic sources were determined for the mentioned shields. The results show that considering the average energy in the radiation protection calculations for a multienergy gamma source cannot be a suitable criterion; therefor it should be considered the whole energy spectrum of the source. The TBB glass was the best photon attenuator compared to other tellurites metal oxide glasses, because it had the highest effective atomic number, linear attenuation coefficient, and minimum flux buildup factor for all gamma-radioisotopic sources.

    Keywords: metal oxide glasses, effective atomic number, linear attenuation coefficient, flux buildup factor, Monte Carlo simulation