فهرست مطالب

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال بیستم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/02/26
  • تعداد عناوین: 20
|
  • وحید زنگانه، عبدالمجید ایزدپناه*، ماریا احمدی صفحات 569-577

    در این پژوهش با استفاده از مدل دینامیک مولکولی کوانتومی تعمیم یافته (ImQMD) واکنش های همجوشی هسته های غنی از نوترون مطالعه شده است. ابتدا درستی نتایج به دست آمده با استفاده از مجموعه پارامترهای IQ3a برای توابع برانگیخته همجوشی واکنش های 16O+92Zr، 40Ca+46Ti و 16O+154Sm  تحقیق شد. نتایج به دست آمده بازتولید و سازگاری خوب نتایج با داده های تجربی را نشان داد. همچنین مقایسه ای بین نتایج به دست آمده با نتایج نظری مبتنی بر محاسبات کانال جفت شده انجام شد. سپس تحول زمانی چگالی های واکنش های Co59+O16 وZr96+ S32 که در آنها هسته های هدف، هسته های غنی از نوترون هستند، مورد مطالعه قرار گرفت و سطح مقطع های همجوشی به روش دینامیکی محاسبه شد. دیده شد که سطح مقطع های همجوشی این واکنش ها در انرژی های نزدیک سد کولنی با استفاده از مدل ImQMD به خوبی بازتولید می شوند‏.

    کلیدواژگان: هسته های غنی از نوترون، مدل دینامیکی ImQMD، مدل کانال جفت شده، سطح مقطع همجوشی، نیروی اسکریم
  • مریم قلی زاده آرشتی*، مهسا فخارپور صفحات 579-589

    در این مقاله، از روش ماتریس انتقال برای حل مسئله انتشار نور قطبیده خطی به منظور مطالعه گذارهای جذب لایه نازک زیگزاگی آلومینیوم استفاده شده است. نتایج اپتیکی به دست آمده ناشی از تغییرات زوایای سمتی و تابشی و همچنین طول و تعداد بازوهای مختلف نانوساختار نشان می دهد که وقتی زاویه تابش افزایش می یابد، شدت قله جذب نور قطبیده s ثابت باقی می ماند، در حالی که شدت قله های جذب برای نورقطبیده p افزایش می یابد، همچنین مشاهده می شود که تغییرات طیف ها به ازای زوایای سمتی مختلف برای نورقطبیده p و s مخالف یکدیگرند. به علاوه، با تغییر تعداد بازوها از دو به سه، سه به چهار و چهار به پنج بازو، قله های طیف جذب به ترتیب به سمت طول موج های بلندتر (قرمز)، کوتاه تر (آبی) و بلندتر (قرمز) انتقال می یابند. این رفتار برای نانوساختار با طول بازوهای مختلف نیز مشاهده شد.

    کلیدواژگان: نانوساختار زیگزاگی آلومینیم، نور قطبیده خطی، طیف اپتیکی، ماتریس انتقال
  • مریم السادات قرشی*، حمیدرضا مداح حسینی، عزالدین مهاجرانی صفحات 591-597

    نانوذرات ‏SrF2‎‏ آلاییده با ‏Yb3+‎‏ و ‏Tm3+‎‏ از طریق تکنیک گرمایی ساده سنتز شدند. یون های سیترات به عنوان عامل پوشاننده سطح به ‏محلول واکنش اضافه شدند. نانوذرات واگردونی رو بالای به دست آمده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی ‏‎(FESEM)‎، طیف سنجی ‏پراش الکترونی پرتو ‏x‏ ‏‎(EDS)‎، پراش پرتو ‏x‏ ‏‎(XRD)‎، پراش نور پویا ‏‎(DLS)‎، پتانسیل زتا، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ ‏‎(FT-‎IR)‎‏ و نورتابی با استفاده از لیزر ‏ nm‏980 شناسایی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده یون های خاکی نادر ‏‎(Na+)‎‏ که کاتیون های ‏نمک سیترات هستند می توانند به عنوان جبران کننده بار وارد شبکه میزبان شوند. نشر واگردونی رو به بالا در مناطق مریی و فروسرخ با ‏تابش لیزر ‏nm‏ 980 مشاهده شد. نانوذرات با توزیع اندزه باریک و ریخت شناسی کروی یکنواخت به طور مستقیم در آب قابل پخش ‏هستند‎ و سوسپانسیون کاملا شفافی را تشکیل می دهند. اندازه ذراتnm ‎‏ 10±1 است. نفوذ بالای طول موج نور تهییجی فروسرخ ‏به بافت، این نانوذرات را برای هدف گیری تومورها در بافت های عمیق به منظور تصویربرداری زیستی و درمان فتودینامیک مناسب ‏می کند.

    کلیدواژگان: نانوذرات واگردونی رو به بالا، فلوراید استرانسیوم، آلاینده های ‏Yb‏ و ‏Tm، سنتز گرمایی، خواص نوری‏
  • زهرا آقائی، علیرضا کریمیان*، محمدحسن علامت ساز صفحات 599-613

    براکی تراپی، نوعی درمان سرطان است که منبع پرتوزا در داخل بافت سرطانی بیمار و یا در نزدیکی آن کاشته می شود. هدف از این تحقیق، محاسبه عدم ‏قطعیت دز جذبی بافت پروستات در براکی تراپی، ناشی از تورم در پروستات، جابه جایی چشمه های کاشته شده و نیز بررسی اثر هر دو عامل، پس از کاشت ‏چشمه های پرتوزا در آن است. در این تحقیق از کد ‏MCNPX 2.6‎، پروتکل ‏TG-43U1‎‏ و فانتوم بدن ‏ORNL‏ برای شبیه سازی براکی تراپی پروستات ‏توسط چشمه های ید-125 استفاده شد. در مطالعه اول با تعداد 84 چشمه ید، مقدار دز جذبی پرتو در پروستاتی به حجم ‏cm3 ‎‏ 01/38 برای دو نوع چشمه ‏دانه ای خطی و نقطه ای به ترتیب ‏Gy ‎‏ 59/110 و ‏Gy ‎‏ 57/110 به دست آمد. با درنظرگرفتن تورم 50 % در پروستات پس از کاشت چشمه ها، دز جذبی ‏بیش از 17% کاهش یافت. در شبیه سازی دوم با تعداد 76 چشمه ید، تورم 12 % و جابه جایی چشمه ها پس از کاشت در سه جهت (به اندازه ‏mm ‎‏ 8/1 چپ ‏‏- راست،‏mm ‏ 1/2 جلو - عقب و‏mm ‎‏ 4/3 بالا - پایین) دز دریافتی بافت سرطانی حدود 21 %، کاهش یافت. این تحقیق نشان داد، نتایج شبیه سازی ‏چشمه های دانه ای خطی و نقطه ای براکی تراپی بسیار به هم نزدیک است. لذا در مطالعات شبیه سازی می توان از چشمه نقطه ای به جای چشمه دانه ای خطی استفاده کرد ‏که پیچیدگی محاسبات را کاهش می دهد، همچنین مطالعه حاضر نشان داد تاثیر تورم پروستات و جابه جایی چشمه های براکی تراپی در مقدار دز جذبی بافت ‏تحت درمان قابل توجه است و بر روند درمان تاثیر دارد.

    کلیدواژگان: سرطان پروستات، براکی تراپی، عدم قطعیت دز جذبی، روش مونت کارلو
  • حمید امرالهی، آتوسا سادات عربانیان* صفحات 615-625

    در این پژوهش، معادلات انتشار غیر خطی امواج پایه و هماهنگ دوم جفت شده با معادله گرما، برای باریگه گوسی کانونی شده داخل دو کریستال شبه تطبیق فازی متناوبا قطبیده MgO:PPLN و MgO:PPLT حل می شوند تا مکان و شعاع کانونی بهینه باریکه لیزر پیوسته با طول موج 1064 نانومتر و با پروفایل گوسی تعیین و نیز پارامتر عدم تطبیق فازی بهینه به ازای شعاع های کانونی مختلف محاسبه و وابستگی بازده هماهنگ دوم به این پارامترها نشان داده می شود. همچنین اثرات توزیع حرارتی داخل کریستال بر روی بازده تولید هماهنگ دوم بررسی و نشان داده می شود که چطور توزیع حرارتی منجر به کاهش بازده هماهنگ دوم می شود و بر این اساس طول بهینه کریستال به ازای توانهای فرودی مختلف بررسی و نشان داده می شود که به ازای توانهای فرودی بالاتر، باید طول کریستال کمتر انتخاب شود. در نهایت مقایسه ای بین بازده هماهنگ دوم در دو کریستال متناوبا قطبیده MgO:PPLN و MgO:PPLT با در نظر گرفتن توزیع حرارتی، به ازای توانهای فرودی مختلف انجام و نشان داده می شود که به ازای توان های فرودی پایینتر/ بالاتر از 21 وات، کریستال MgO:PPLN / MgO:PPLT برای تولید هماهنگ دوم، پربازده تر و مناسب تر می باشد.

    کلیدواژگان: تولید هماهنگ دوم، شبه تطبیق فازی، توزیع حرارتی، کریستال متناوبا قطبیده، عدم تطبیق فازی
  • امین قادی*، فروزان حبیبی، سعید میرزانژاد صفحات 627-635

    برهم کنش غیر خطی نانوسیم های پلاسمونیکی از موضوعات مهم در مدارات مجتمع اپتیکی است. در این مقاله به بررسی اثرات جفت‎شدگی غیرخطی برای دو مد TM00 و TM10 در دامنه‎های مختلف بر روی دو نانوسیم پلاسمونیکی از جنس نقره در حضور اثر کر و حالتی دیگر که محیط علاوه بر اثر کر اثر جذب دوفوتونی نیز دارد، می پردازیم. نتایج نشان می دهد که اثرات غیرخطی با حضور اثر جذب دوفوتونی در دامنه‎های ورودی خیلی پایین تری نسبت به اثر کر ظاهر می‎ ‎شود. اثر کر در شدت های بسیار بالاتری نسبت به اثر جذب دوفوتونی رخ می دهد و اثرات اپتیکی غیرخطی موجب کاهش جابه جایی موج پلاسمونیکی بین دو موجبر نانوسیم می‎شود. مقادیر طول جفت شدگی (Lc)- که این طول کمترین مسافتی است که طی آن در محیط جابه جایی موج بین دو نانوسیم صد در صد است- در مد TM00 کمتر از مد  TM10 است. همچنین نتایح نشان می دهد که افزایش شدت در یک طول جفت شدگی به ازای دامنه میدان های اولیه مختلف منجر به افزایش راندمان جفت شدگی می‎شود.

    کلیدواژگان: اثر جذب دو فوتونی، اثر کر، نانوسیم، جفت شدگی غیر خطی
  • عسگر حسین نژاد*، امیر جلیلی مجارشین، هادی صبری، پان فنگ صفحات 637-647

    هدف مقاله محاسبه میزان تغییر شکل چهار قطبی موثر تراز های مختلف در زنجیره ایزوتوپی ‏Nd‏ در قالب ‏مدل برهم کنش بوزونی است. به این منظور با برچسب زنی حالات انتخابی در قالب حد دینامیکی (5)‏U، ‏مقدار چشمداشتی عملگر اندرکنش چهار قطبی محاسبه و میزان ثابت شکل چهار قطبی و تغییر شکل موثر ‏چهار قطبی تراز ها به دست آمده و در مقایسه با مقادیر تجربی‎ ‎متناظر، میزان بار موثر بوزون برای هر ‏ایزوتوپ تعیین شد‎.‎‏ نتایج حاصل، وجود همپوشانی در مقادیر تغییر شکل های چهار قطبی موثر تراز های ‏‏  و  را در این زنجیره ایزوتوپی نمایش می دهد. همچنین رابطه معینی بین مقادیر تغییر شکل ‏چهار قطبی و بار موثر بوزون و فاصله تراز ها مشاهده می شود. وجود این وابستگی برای زنجیره ایزوتوپی ‏نیودیمیم و همپوشانی کمیت ها را می توان به عنوان نشانه هایی از پدیده همزیستی شکلی در ایزوتوپ های ‏Nd‏146 ، ‏Nd‏142 و ‏Nd‏140 گزارش داد‏.

    کلیدواژگان: گذار فازی- شکلی کوانتومی، تغییر شکل چهار قطبی الکتریکی، همزیستی شکل، مدل برهم کنش بوزونی
  • سپیده یزدانی دارکی، محمد اسلامی کلانتری*، حکیمه زارع صفحات 649-655

    ساخت نانومیله اکسید سرب به وسیله پیش ماده های استات سرب تری هیدرید و سدیم هیدروکسید بدون سورفکتانت در محیط ‏آبی در دمای اتاق انجام شد. برای تحلیل نمونه از دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی (‏SEM‏)، پراش پرتو ایکس (‏XRD‏)، ‏طیف سنج پراش انرژی پرتوی ایکس (‏EDX‏)، طیف سنج تبدیل فوریه فروقرمز (‏FTIR‏)، طیف سنج نوری فرابنفش_ مریی (‏UV-Vis‏) ‏و طیف سنج فوتولومینسانس (‏PL‏) استفاده شد. قطر میانگین نانومیله ها حدود ‏nm‏ 40، میانگین طولی ‏μm‏ 6 و اندازه بلورک ها حدود ‏nm‏ 57 به دست آمد. نانومیله های اکسید سرب تضعیف کننده خوبی برای پرتوهای گاما و بتا هستند و می توانند در ساخت یک ‏محافظ خوب در برابر پرتوهای یون ساز به کار روند. برتری مهم دیگر این پژوهش، ساخت نانومیله های اکسید سرب به روش بسیار ‏ساده و مقرون به صرفه است‏.

    کلیدواژگان: اکسید سرب، نانومیله، نانومواد، ساخت شیمیایی، حفاظ تابشی
  • محمد قربانعلیلو*، سیده نرگس رضوی نیا صفحات 657-665

    در این مقاله با استفاده از حل عددی معادلات ماکسول- ولاسف نسبیتی به روش نیمه لاگرانژی، شتابدهی الکترون با استفاده از میدان دنباله لیزر را بررسی کرده ایم. با بررسی میدان های الکتریکی و تغییرات چگالی ایجاد شده در اثر انتشار پالس لیزر قوی نسبیتی در پلاسمای کم چگال و نیز انرژی جنبشی متوسط الکترون ها، برای پالس های لیزر با طول های متفاوت طول بهینه پالس لیزر جهت ایجاد میدان های شتابدهی قوی را به دست آورده ایم‏.

    کلیدواژگان: ماکسول- ولاسف، روش نیمه لاگرانژی، شتابدهی، میدان دنباله لیزر، طول بهینه
  • عارف یاراحمدی، وحید دهقانی*، سید علیرضا علوی صفحات 667-679

    در این مقاله واپاشی بتای مثبت هسته  مورد مطالعه قرار گرفته است. با به کارگیری توابع موج پتانسیل هماهنگ ساده کروی به محاسبه ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی پتانسیل وودز- سکسون (WS) در حضور جمله اسپین- مدار و کولنی به عنوان پتانسیل میدان میانگین در هسته های درگیر پرداخته ایم. از پتانسیل  سطحی دلتا (SDI) به عنوان پتانسیل باقیمانده بین نوکلیون های والانس در چارچوب تقریب تام- دانکوف (TDA) برای هسته  و تقریب حفره- ذره تام- دانکوف (phTDA) برای هسته ، استفاده شده است تا توابع موج واقعی تر هسته ها به دست آید. ضرایب پتانسیل باقیمانده جهت همخوانی نتایج با مقادیر تجربی برازش شده اند. با به کارگیری تیوری واپاشی بتا، نیمه عمر و احتمال گذار واپاشی بتای مثبت هسته  محاسبه شد. نتایج همخوانی نسبی با داده های تجربی نشان می دهد.

    کلیدواژگان: واپاشی بتازا، پتانسیل وودز- سکسون، تقریب تام- دانکوف، پتانسیل سطحی دلتا، پتانسیل باقیمانده
  • سمانه نجاری، بهرام جزی* صفحات 681-691

    در این مقاله، تولید مدهای جدید در مسئله انتقال امواج الکترومغناطیسی از یک موجبر استوانه ای نیمه کراندار با دیواره فلزی به یک ستون پلاسمایی نیمه کراندار مورد بررسی قرار می گیرد. موج الکترومغناطیس با مد متقارن TM0j از یک موجبر دی الکتریک نیمه کراندار استوانه ای به یک ستون پلاسما فرستاده می شود. ستون پلاسما روی محور موجبر دی الکتریک نیمه کراندار دیگری قرار دارد. دو موجبر دی الکتریک در z=0  به هم متصل شده اند. موج فرودی در مرز مشترک دو موجبر بازتاب و عبور می کند. امواج عبوری و انعکاسی به صورت بسطی از مدهای جدید فرض شده که با استفاده از شرایط مرزی مناسب، ضرایب عبور و انعکاس در هرکدام از مدهای جدید محاسبه می شود. محاسبات نشان می دهند که ضرایب بازتاب و عبور امواج انعکاسی و عبوری تابعی از بسامد برخورد پلاسما هستند. همچنین، به دلیل مختلط بودن ضرایب بازتاب و عبور امواج، به اختلاف فاز بین امواج عبوری و انعکاسی نسبت به موج فرودی اشاره می شود. نمودارهای اندازه ضرایب عبور و انعکاس و همچنین اختلاف فاز امواج عبوری و انعکاسی نسبت به موج فرودی برحسب بسامد برخورد پلاسما مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.

    کلیدواژگان: پلاسمای برخوردی، امواج پلاسما، ضرایب عبور و انعکاس، مد متقارن
  • جعفر خداقلی زاده*، علی واحدی صفحات 693-698

    سرعت چرخش ذرات در اطراف یک سیاه چاله چرخان در‎ ‎یک چارچوب موضعی غیر چرخشی ‎ رفتاری غیریکنواخت دارد که به اثر ‏آشنباخ ‏معروف است و به مقدار تکانه زاویه ای سیاه چاله ها وابسته است. با استفاده از ژیودزیک به دست آمده از معادله میدان ‏ماتیسون-پاپاپترو- دیکسون برای ذرات اسپین دار، حرکت این ذرات با تقریب خطی مورد مطالعه قرار گرفته و در مورد تاثیر انتخاب اسپین ذره ‏در مشاهده‎‎‏ این اثر صحبت خواهیم کرد‏.

    کلیدواژگان: ذرات اسپین دار، اثر آشنباخ و فیزیک سیاه چاله ها
  • مهدی علی زاده، مسعود قطبی* صفحات 699-709

    اخیرا تکنیک میکروسکوپی تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش (‏pSHG‏) به دلیل داشتن مزایایی همچون تفکیک پذیری ذاتی ‏بالا، ایجاد تباین ذاتی، عدم آسیب رسانی به نمونه و قابلیت عکس برداری از عمق های زیاد در نمونه به ابزار توانمندی برای مطالعه و ‏بررسی ساختار های زیستی فاقد مرکز تقارن تبدیل شده است. یکی از معایب تکنیک ‏pSHG‏ این است که فرایند عکس برداری در ‏آن، برای مطالعه بافت های زنده و یا بررسی دینامیک بافت به اندازه کافی سریع نیست و این موضوع امکان مطالعه بافت های ‏زنده را با محدودیت هایی مواجه می کند. خوشبختانه اخیرا تکنیک میکروسکوپی تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش تک اسکن ‏‏(‏SS-pSHG‏) به عنوان جایگزین سریعی برای تکنیک ‏pSHG‏ معرفی شده است. در این مقاله نتایج حاصل از تکنیک های ‏میکروسکوپی ‏pSHG‏ و ‏SS-pSHG‏ در راستای عبوری روی نمونه های استخراج شده نشاسته، قرنیه انسان و زردپی حیوان ‏به صورت پیکسل به پیکسل با هم مقایسه شده اند. با وجود این که نمونه های استفاده شده در این پژوهش زنده نیستند، همخوانی نتایج ‏نویدبخش پتانسیل بالای تکنیک های تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش برای مطالعه نمونه های زیستی بدون آسیب رسانی به ‏آنها است، که این امر به ویژه در حالتی که نمونه های مورد مطالعه موجودات زنده باشند، اهمیت بالایی دارد.

    کلیدواژگان: بافت، تصویر برداری زیستی و پزشکی، تولید هماهنگ دوم، قطبش، میکروسکوپی غیر خطی‏
  • یوسف پزشکیان*، امیر لاله طاهری صفحات 711-716

    سحابی خرچنگ با توجه به فعال بودن در ناحیه پرتوهای گامای پرانرژی، به عنوان یک چشمه استاندارد برای مدرج کردن رصدخانه ها و تلسکوپ های ‏مختلف پرتوهای گاما به کار می رود.‏‎ ‎با توجه به این که انرژی پرتوهای گامای گسیل شده از سحابی خرچنگ تا مقادیر بالاتر از ‏TeV‏ 100 گزارش شده است، امکان ‏آشکارسازی پرتوهای گامای گسیلی از این سحابی توسط آرایه مناسبی از آشکارسازهای زمینی وجود دارد. آرایه البرز-1 برای آشکارسازی پرتوهای کیهانی در ‏ناحیه اطراف زانوی طیف پرتوها طراحی شده است. در این مقاله با شبیه سازی پرتوهای گاما با توجه به چیدمان و موقعیت جغرافیایی آرایه البرز-1، نشان ‏می دهیم که آشکارسازی پرتوهای گامای سحابی خرچنگ در بازه زمانی معقول چند سال منتفی است. شبیه سازی حاضر نشان می دهد داده گیری متوالی به مدت 2 ‏سال نرخ متوسط ثبت رخداد کمی بیشتر از 1 ذره خواهد شد، که تفکیک آن از پس زمینه پرتوهای کیهانی بسیار مشکل است. در نهایت پیشنهادهایی برای ‏راه اندازی آرایه ای با قابلیت آشکارسازی پرتو گامای سحابی خرچنگ ارایه شده است‏.

    کلیدواژگان: پرتوهای کیهانی، سحابی خرچنگ، رصدخانه البرز، نجوم پرتو گاما
  • فریبا عبدی، غلامرضا برون* صفحات 717-725

    در این مقاله به بررسی سیستم های تترا و پنتا کوارکی می پردازیم. سیستم پنتا کوارک را به صورت یک سیستم مزون-باریون و تترا کوارکی را به صورت سیستم دو کوارک-آنتی دو کوارک معرفی می کنیم. یک سیستم دو کوارکی از دو کوارک تشکیل شده است. پتانسیل برهم کنشی بین این ذرات به صورت ترکیبی از دو پتانسیل بار رنگ و پتانسیل نگهدارنده به صورت جمله های نوسانی و خطی در نظر گرفته می شوند. معادله شرودینگر را با در نظر گرفتن اثرات اسپین-اسپین، ایزواسپین-ایزواسپین، اسپین-ایزواسپین حل نموده و سپس جرم دو کوارک و تتراکوارک های سنگین که دارای کوارک های افسون و ته هستند را به دست می آوریم. این محاسبات با استفاده از تصویر دو کوارک - پاد دو کوارک در چارچوب مدل کوارکی غیر نسبیتی محاسبه می شوند. در ادامه جرم سیستم های پنتاکوارکی را نیز به همین روش محاسبه می کنیم.

    کلیدواژگان: معادله شرودینگر، دی کوارک، تتراکوارک، پنتاکوارک
  • آروین روان پاک*، محمدرضا ستاره صفحات 727-735

    مدل تورمی گرم در قالب مدل کیهان شناسی کوانتومی حلقه ای مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور دو حالت تورم میانی و ‏تورم لگاریتمی را درنظر می گیریم. در هر دو حالت، با فرض ضریب اتلاف ثابت، مدل مدنظر را هم در ناحیه اتلاف ضعیف و ‏هم در ناحیه اتلاف قوی مطالعه می کنیم. در هر یک از این موارد، پارامترهای مختلفی از جمله تابع پتانسیل میدان نرده ای ‏تورمی و پارامترهای کند غلتش را به دست می آوریم. نظریه اختلال و یافتن روابط میان پارامترهای اختلالی نیز مورد مطالعه قرار ‏می گیرد‏.

    کلیدواژگان: تورم گرم، میانی، لگاریتمی، کیهان شناسی کوانتومی حلقه ای، اختلال
  • ملیحه حیدری فرد*، فاطمه اقبال پور صفحات 737-746

    در این مقاله خواص فیزیکی قرص های برافزایشی نازک را در فضا- زمان ایستا و متقارن کروی کرمچاله پلی تروپیک چندگانه مطالعه ‏می کنیم. با استفاده از مدل نویکو- تورن، شار انرژی تابشی، توزیع دمای سطح قرص، شعاع داخلی ترین مدار دایره ای پایدار و بازده ‏تابشی قرص را به دست می آوریم. نتایج را با کرمچاله عبور پذیر موریس- تورن (کرمچاله ‏‎(TWH‏ و حل شوارتس‎ ‎شیلد مقایسه می کنیم. این مقایسه نشان می دهد که قرص های نازک در هندسه کرمچاله پلی تروپیک چندگانه نسبت به کرمچاله ‏TWH‏ و هندسه ‏شوارتس شیلد با همان جرم هندسی، داغ تر، درخشنده تر و پربازده ترند.

    کلیدواژگان: برافزایش و قرص های برافزایشی، کرمچاله، فیزیک سیاه چاله
  • مهدی امیری، ناصر سپهری جوان* صفحات 747-758

    در این مقاله به شبیه سازی و ساخت آنتن پلاسمایی دو قطبی که بسامد آن در ناحیه VHF قابل تغییر است می پردازیم. محیط رسانای آنتن، پلاسمای ناشی از تخلیه الکتریکی مستقیم در یک لوله شیشه ای است. برای تحریک آنتن از یک جفت کننده استوانه ای از جنس آلومینوم واقع در مرکز لوله پلاسما استفاده می شود.، با تغییر میزان فشار گاز، امپدانس ورودی مدار و نیز اختلاف پتانسیل دو سر محیط پلاسما، می توان ناحیه کاری آنتن را در محدوده بسامدی چند صد مگا هرتز تغییر داد. شبیه سازی و محاسبات عددی برای آنتنی به طول 76 سانتی متر‏ و شعاع 2 سانتی متر‏ که تحت تاثیر اختلاف پتانسیل 15 کیلوولت در فشار 8/0 بار بود انجام گرفت. در فشار ثابت به وسیله مقاومت هایی که به صورت موازی با آنتن در مدار قرار می گیرند، امپدانس مدار تخلیه تغییر داده شده و به نوعی چگالی پلاسما تنظیم می شود. برای بسامد پلاسمای  و  با استفاده از روابط نیمه تجربی، شبیه سازی نشان دهنده تشدید به ترتیب در دو ناحیه  و  است که اندازه گیری های تجربی با توافق خوب نشان دهنده تشدید در دو ناحیه  و  است. همچنین برای مقایسه، شبیه سازی برای یک آنتن فلزی با هندسه مشابه صورت گرفته است که ناحیه کاری آن در بسامد  مشاهده شد.

    کلیدواژگان: آنتن پلاسمایی، پلاسما، بسامد پلاسمایی، آنتن دو قطبی، شبیه سازی آنتن پلاسمایی، ‏CST
  • منصوره پشنگ پور* صفحات 759-771

    در این پژوهش، ویژگی های مکانیکی، نوری و انتقال الکترونی دو فاز از بوروفسفین گرافین گونه با استفاده از نظریه تابعی چگالی بررسی و مقایسه می شود. بوروفسفین گرافین گونه، ساختاری لانه زنبوری با نسبت های مساوی از اتم های بور و فسفر است که در دو فاز همسانگرد و ناهمسانگرد معرفی شده است. به این منظور ساختار نواری، چگالی جزیی حالات الکترونی، مدول های یانگ، نسبت های پواسون، تابع دی الکتریک و مشخصه های جریان- ولتاژ محاسبه و مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهد که فاز ناهمسانگرد بوروفسفین گرافین گونه، یک شبه فلز و فاز همسانگرد آن، یک نیمه رسانا با گاف انرژی مستقیم 9/0 الکترون ولت است. همچنین مدول یانگ برای هر دو فاز در راستای زیگزاگ و آرمچیر بلور بیشترین و نسبت پواسون در این دو راستا، کمترین مقادیر را دارند. ویژگی های نوری این دو ساختار شامل طیف اتلاف انرژی، ضریب شکست، ضریب خاموشی، رسانندگی نوری و ضریب بازتابش برای میدان های الکتریکی موازی و عمود بر سطح دو نانولایه مورد مطالعه با تقریب فاز تصادفی از قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک به دست می آیند. انرژی پلاسمون ها برای فاز ناهمسانگرد 24/2 و 88/8 الکترون ولت در راستای آرمچیر و 01/9 الکترون ولت در راستای زیگزاگ و برای فاز همسانگرد، 38/3 و 12/9 الکترون ولت در هر دو راستا به دست آمده است. هر دو فاز در مقابل نور مریی قطبیده در راستای عمود بر بلور، شفاف بوده و میزان بازتاب و جذب آنها صفر است. با توجه به عبور/ جذب/ بازتابش گزینشی موج الکترومغناطیسی در دو بلور مورد مطالعه، این ماده به عنوان گزینه ای مناسب در ساخت ادوات نانوالکترونیک نوری پیشنهاد می شود. در ویژگی های انتقال الکترونی فاز همسانگرد، رفتار اهمی و همسانگردی در مشخصه جریان- ولتاژ پس از ولتاژ سوییده آستانه 9/0 ولت مشاهده می شود. با توجه به سرعت فرمی بالای حامل های بار در فاز ناهمسانگرد بوروفسفین ()، این ماده قابلیت استفاده در ادوات نانوالکترونیکی را خواهد داشت.

    کلیدواژگان: بوروفسفین گرافین‎‎گونه، نظریه تابعی چگالی، مدول یانگ، تابع دی‎ ‎الکتریک، انتقال الکترونی
  • آمنه کارگریان* صفحات 773-778

    در این مقاله شتاب الکترون و دینامیک نسبیتی آن در یک کانال یونی ایجاد شده حین عبور پالس لیزر در پلاسما، تحت تاثیر ‏میدان های مغناطیسی ویگلر پیچشی و مایل خارجی، پتانسیل بار فضایی یون و موج پلاسمایی به صورت تحلیلی و عددی مورد ‏بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر دینامیک الکترون نسبیتی، معادلات نیروی لورنتس سه بعدی هستند. برای تحلیل ‏عددی معادلات به دست آمده، از یک کد تک ذره نسبیتی سه بعدی و روش رانگ کوتای مرتبه چهارم استفاده شده است. نتایج ‏عددی نشان می دهند دینامیک الکترون نسبیتی در کانال یونی و بهره انرژی آن به طور قابل توجهی تحت تاثیر میدان مغناطیسی مایل ‏خارجی، ویگلر پیچشی و همچنین بار فضایی یون قرار می گیرند. نتایج به دست آمده در این مقاله می تواند در طراحی شتاب دهنده ‏های پلاسمایی با ابعاد کوچک بسیار حایز اهمیت باشند‏.

    کلیدواژگان: دینامیک نسبیتی، کانال یونی مغناطیده، ویگلر پیچشی، میدان مغناطیسی مایل خارجی
|
  • V .Zanganeh, A. Izadpanah *, M .Ahmadi Pages 569-577

    In the present study, the fusion reactions induced by neutron-rich nuclei have been investigated using the improved quantum molecular-dynamics (ImQMD) model. First, the accuracy of the results was determined by using a set of parameters IQ3a for 16O+92Zr, 40Ca+46Ti   and 16O+154Sm fusion excitation functions. The obtained results revealed that the measured fusion excitation function can be reasonably well reproduced. A comparison was also performed with the theoretical results based on the coupled-channel calculations. Then, the time evolution of densities for the 16O+59Co and 32S+92Zr reactions in which the target nuclei were neutron-rich were studied and the fusion cross sections were calculated dynamically. It was found that the fusion cross sections of these reactions at energies around the Coulomb barrier can be well reproduced by using the ImQMD modle.

    Keywords: neutron-rich nuclei, ImQMD dynamic model, coupling model, fusion cross section, Skyrme force
  • M. Gholizadeh Arashti *, M. Fakharpour Pages 579-589

    The transfer matrix method adopted to solve the linearly polarized light propagation problem in order to study the occurrence of absorption transitions for Aluminum zigzag thin films. For different incident light, azimuthal angles, arms number and lengths, the optical results showed that the intensity of absorption peak of s-polarization remains constant as the incident light angle increases, while the intensity of absorption peaks for p-polarization increases. According to the variations of spectra for different azimuthal angles, the results of p-polarization are opposite to s polarization. Also, changing the number of arms from two to three, three to four and four to five, shift the peaks of absorption spectrum towards longer (red shift), shorter (blue shift) and longer wavelengths (red shift), respectively. This behavior can be observed for zigzag nano-structure with different arm lengths.

    Keywords: Aluminum zigzag thin film, linearly polarized light, optical spectra, transfer matrix
  • M. Ghorashi *, H .R. Madaah Hosseini, E. Mohajerani Pages 591-597

    Tm3+, Yb3+-codoped SrF2 nanoparticles were synthesized through a facile hydrothermal ‎technique. Citrate ions were introduced as the capping agent into the reaction. Upconversion ‎nanoparticles were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), ‎Energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), Dynamic light scattering ‎‎(DLS), Zeta potential, Fourier transform Infrared spectroscopy (Ft-IR), and the 980 nm laser induced ‎photoluminescence spectroscopy. Rare-earth ions (Na+), which are the cations of citrate salts, ‎are incorporated into the structure to  act as charge compensators. Upconversion emission in the ‎visible and NIR region was observed by the 980 nm irradiation. Nanoparticles with a narrow size ‎distribution and a uniform morphology were directly dispersible in water, forming a quite transparent ‎suspension. Nanoparticles size was approximately 10 nm. High penetration of the  Near-Infrared light into ‎the body tissue makes these nanoparticles appropriate for tumor targeting in the deeper tissues for ‎the purpose of bioimaging and photodynamic therapy‎.

    Keywords: upconversion nanoparticles, strontium fluoride, ‎ Tm, Yb dopants, hydrothermal ‎synthesis, optical properties‎
  • Z .Aghaei, Alireza Karimian *, M. H .Alamatsaz Pages 599-613

    Brachytherapy is a kind of cancer treatment in  which radiation sources are implanted inside or close to the cancerous tissue. ‎The purpose of this research is to calculate the absorbed dose uncertainty of prostate tissue, due to its swelling, ‎displacement of the implanted seed sources and also, to address the effect of these factors simultaneously, in brachytherapy of prostate. ‎In this research, MCNPX2.6 code, the TG-43U1 protocol and ORNL body phantom were used to simulate the brachytherapy ‎of prostate using iodine-125 seed sources. In the first study, 84 sources of iodine with the  shapes of seed and then points  were ‎implanted inside the prostate with the volume of 38.01 cm3. The radiation absorbed dose was found to be 110.59 and ‎‎110.57 Gy, respectively. Considering the 50% prostate inflation after implantation, the radiation absorbed doses of prostate ‎showed a reduction of  more than of 17%. In the second therapeutic plan, by using 76 seed sources of I-125, considering 12% ‎swelling of prostate and applying the  displacement of seed sources in three directions: left–right (1.8mm), front-back (2.1mm) and top–‎down (3.4mm)),  the radiation dose amount of the cancerous tissue was reduced about 21%. So, the results ‎of seed and point sources of brachytherapy were very close to each other. Therefore, in simulation studies, point sources can be used ‎instead of seed sources to  reduce the computational complexity. Also,  this research showed the effects of swelling and ‎displacement of brachytherapy sources on  the amount of  the absorbed dose of prostate and its treatment were‎ noteworthy.

    Keywords: prostate cancer, brachytherapy, absorbed dose uncertainty, Monte Carlo method
  • H .Amrollahi, A .Arabanian * Pages 615-625

    In this research, the nonlinear propagation equations of the fundamental and second harmonic waves coupled to the heat equation are solved for a focused Guassian beam inside two quasi-phase matched periodically poled MgO: PPLN and MgO: PPLT crystals, and the optimum focal length and radius of the continuous-wave laser beam with the wavelength of 1064 nm and with Gaussian profile, and also, the optimal phase-mismached parameter are calculated and the dependence of the second harmonic efficiency on these parameters is shown. Also, the effects of the thermal distribution inside the crystal on the second harmonic generation efficiency are investigated and it is shown how the thermal distribution reduces the second harmonic efficiency and, accordingly, the optimal crystal length for different incident powers is determined and shown that the lower crystal lengths should be selected for higher incident powers. Finally, a comparison between the second harmonic efficiencies in two crystals of MgO: PPLN and MgO: PPLT is performed considering the thermal distribution for different insident powers and it is shown that for the lower/ higher incident power than 21 watts, the crystal of MgO: PPLN / MgO: PPLT is more suitable and more efficient for second harmonic generation.

    Keywords: second harmonic generation, Quasi phase matching, Thermal distribution, periodically ‎poled crystal, Phase mismatch
  • A. Ghadi *, F .Habibi, S .Mirzanejhad Pages 627-635

    The nonlinear interactions of coupled nanowires are important phenomena in data processing of integrated photonic circuits. In this paper, we investigate the nonlinear coupling of two silver nonlinear coupled plasmonic nanowires for TM00 and TM10 modes under different amplitudes in the presence of Kerr effect, and the other case that the medium has Kerr and two photon absorption (TPA) effect too. The results show that in the presence of TPA effect the nonlinear optical effects appear in lower input amplitudes than Kerr effect. The Kerr effect occurs in upper intensities than the TPA effect and nonlinear optical effect leads to decrease the exchange of plasmonic waves between two nanowires. Also, the coupling length (Lc), that it means the characteristic length of the structure has a lower coupling distance that through propagating in the medium the transfer of the wave is completely, in TM00 mode is lower than TM10 mode. Also, the results show that for different values of initial amplitudes of field in a fixed value of Lc, the coupling efficiency increases with increasing the value of intensity.

    Keywords: two-photon absorption effect, Kerr effect, nanowire, nonlinear coupling‎
  • A. Hosseinnezhad *, A. Jalili Majarashin, H .Sabri, P. Feng Pages 637-647

    The aim of this paper is to calculate the effective quadruple deformation of different levels in the Nd isotopic chain in the framework of the boson interaction model. For this purpose, by labeling the selected states in the form of the dynamic limit of U(5), the expectation value of the quadruple interaction operator is calculated and the quadruple shape invariant and the Effective quadruple deformation of levels are obtained and compared to the corresponding experimental values, the effective boson charge for each isotope has been determined. The results show the existence of overlap in the values of the effective quadruple deformation of 0_3^+ and 2_1^+ levels in this isotopic chain. Also, a certain relationship is observed between the effective quadruple deformation values and the effective Boson charge and the spacing of the levels. The existence of this dependence for the Nd isotopic chain and the overlap of quantities can be reported as signs of shape coexistence in (_60^140)Nd and (_60^142)Nd and (_60^146)Nd isotopes.

    Keywords: quantum shape-phase transition (QPT), electric quadruple deformation, shape coexistence, ‎interacting boson model (IBM)‎‎
  • S. Yazdani Darki, M. Eslami Kalantari *, H .Zare Pages 649-655

    We successfully synthesized PbO nanorods by a simple and low-cost approach using Pb(CH3COO)2.3H2O, NaOH as the starting materials without any surfactants in water media at room temperature. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet–visible spectroscopy (UV–Vis), and photoluminescence spectrophotometer (PL) were used to characterize the samples. The prepared nanorods had the average diameter of about 40 nm, the average length of about 6 µm and the average crystallite size of about 57 nm. PbO nanorods showed good gamma and beta attenuation; so,  they could be considered as a potential candidate for radiation shielding.

    Keywords: PbO, nanorod, nanomaterial, ‎‏ ‏chemical synthesis, radiation shielding‎ ‎‎
  • M .Ghorbanalilu *, S.N. Razavinia Pages 657-665

    In this paper we investigate the electron laser wakefield acceleration using numerical solution of relativistic Vlasov-Maxwell equations with Semi-Lagrangian method. We found optimum pulse length to excite strong wakefields by investigation of electric fields and density variation, which caused by propagation of intense relativistic laser pulse through underdense plasma as well as average kinetic energy of electrons, for lasers with different pulse lengths.

    Keywords: Vlasov-Maxwell, semi-Lagrangian method, laser wakefield acceleration, optimum length ‎ ‎‎
  • A. Yarahmadi, V. Dehghani *, S. A .Alavi Pages 667-679

    In this paper the  beta decay of  Sc40  has been investigated. Using the eigenfunctions of the spherical oscillator the eigenvalues and eigenfunctions  of the Woods-Saxon potential with spin-orbit and Coulomb terms have been calculated. In order to obtain the more realistic nuclear wave functions, the surface delta interaction potential has been used as the residual interaction between the valence nucleons in the frame work of Tamm-Dancoff approximation (TDA) in the case of Ca40  and particle-hole Tamm-Dancoff approximation (pnTDA) in the case of Sc40 . The potential constants have been obtained by fitting the results with the experimental data. The half-life and transition probability of positive beta decay of   Sc40 have been calculated. Good greement with the   experimental data was observed.

    Keywords: beta decay, Woods-Saxon potential, Tamm-Dancoff approximation (TDA), surface delta ‎interaction, residual interaction
  • S.Najari, B .Jazi * Pages 681-691

    In this paper, the generation of the new modes in the problem of the transfer of the electromagnetic waves from a semi-bounded cylindrical waveguide with a metallic wall to a plasma column are investigated. An electromagnetic wave with the symmetric mode TM0j is send from a semi-bounded cylindrical dielectric waveguide to a plasma column. The plasma column is placed on the axis of another semi-bounded dielectric waveguide. Two mentioned waveguides are connected to each other in z=0. The incident wave is reflected and transmitted on the interface surface of two waveguides. The reflected and transmitted waves are considered as a series of the new modes and by using appropriate boundary conditions, the reflection and transmission coefficients of each new mode are calculated. The calculations are shown that the reflection and transmission coefficients of the reflected and transmitted waves are a function of the collision frequency of the plasma. Also, the phase different of the reflected and transmitted waves respect to the incident are shown because the reflection and transmission coefficients are obtained as a complex number. The graphs of the transmission and reflection coefficients and the graphs of the phase difference of the reflected and transmitted waves in terms of the collision frequency of the plasma are investigated.

    Keywords: collisional plasma, electromagnetic waves, reflection, transmission coefficients, ‎symmetric modes ‎‎
  • J .Khodagholizadeh *, A. Vahedi Pages 693-698

    The orbital velocity profile around the Kerr black holes has a non-monotonic radial behavior in the Locally ‎Nonrotating Frames (LNRF)‎. ‎Using Mathisson- Papapetrou- Dixon equation for a massive spinning particle‎, ‎again this ‎maximum-minimum feature has been shown by considering the linear spin approximation‎. ‎Also the spin of black holes ‎and absolute value of particle's spin have an important rule ‏ ‏in Aschenbach effect‎‎.

    Keywords: spinning particles, ascenbach effect, blackhole physics
  • M .Alizadeh, M. Ghotbi * Pages 699-709

    Recently, polarization sensitive Second Harmonic Generation (pSHG) microscopy has become a powerful tool for the study of the noncenterosymmetric biological structures. This is due to the fact that pSHG has some intrinsically benefits such as high resolution and contrast, and it can also penetrate deeply inside the sample in a noninvasive manner. One drawback for the pSHG technique is that the imaging procedure is not fast enough to study in vivo samples or to monitor the dynamics of different tissues. This issue imposes some limitations on using the pSHG technique to study in vivo samples. Fortunately, recently Single Scan polarization sensitive Second Harmonic Generation (SS-pSHG) technique has been introduced as a fast alternative for the conventional pSHG technique. In this article, the results obtained from ex vivo biological samples of starch, human cornea and animal tendon have been compared in a pixel-to-pixel manner using pSHG and SS-pSHG techniques in forward direction. Even though the samples used here are ex vivo, the results of this study promise that the polarization sensitive SHG microscopy techniques have a great potential to study biological tissues in a noninvasive procedure. This issue is more important especially in the cases that samples are in vivo.

    Keywords: medical, biological imaging, nonlinear microscopy, polarization, second harmonic ‎generation, tissue‎ ‎‎
  • Y .Pezeshkian *, A. Laletaheri Pages 711-716

    Crab Nebula, as an active source of high energy gamma-rays, is a common standard source used for calibrating different gamma-ray telescopes and observatories. Since gamma rays with energies above 100 TeV from crab is reported, it is possible to detect gamma rays emitted from this nebula by a suitable ground based detector array. Alborz-I array is designed to study cosmic rays with energies around the knee of cosmic ray spectrum. In this paper, it is shown that the current location and configuration of Alborz-I, makes it impossible to detect Crab gamma rays. Our simulation shows that the average rate of gamma particle detection reaches to something above 1 gamma particle in 2 years, which is very difficult to distinguish from cosmic ray background. Finally some proposals to constructing an array with capability of detecting Crab gamma rays are presented.

    Keywords: cosmic rays, crab nebula, Alborz observatory, gamma ray astronomy‎ ‎‎
  • F. Abdi, G. R. Boroun * Pages 717-725

    In this study, the researcher decided to study Tetraquark and Pentaquark systems. We introduce the Pentaquark system as a meson-baryon system and Tetraquark as a diquark-antidiquark system. A diquark consists of two quarks. The interaction potential between these particles is considered as a combination of two color charge potentials and the confinement potential is considered as harmonic and linear sentences. Solve the Schrodinger equation by considering the effects of spin-spin, isospin- isospin, spin-isospin, and then obtain the mass of the diquark and the heavy tetraquuarks with charm quarks and bottom. These calculations are calculated using the approach of diquark - antidiquark within the framework of the non-relativistic quark model. In the following, we calculate the mass of Pentaquark systems in the same way.

    Keywords: Shrodinger equation, di quark, tetraquark, pentaquark
  • A. Ravanpak *, M .R. Setare Pages 727-735

    Warm inflationary model in the context of loop quantum cosmology is investigated. To this aim we consider two cases intermediate inflation and logamediate inflation. In both the cases, assuming a constant dissipation coefficient, we study the model under consideration in weak dissipation regime and also in strong dissipation regime. In each of these cases, we obtain various parameters such as potential function of inflationary scalar field and slow-roll parameters. Perturbation theory and also finding relations between perturbative parameters is studied.

    Keywords: warm inflation, intermediate, logamediate, loop quantum cosmology, perturbation ‎ ‎‎
  • M. Heydari Fard *, F. Eghbalpoor Pages 737-746

    In this paper, we study the physical properties of thin accretion disks in static and spherically symmetric multi-polytropic wormhole space-time. Using the Novikov-Thorne model, the electromagnetic flux, temperature distribution, innermost stable circular orbits and radiative efficiency of thin disks are obtained. Comparing the results with traversable wormholes obtained by Morris and Thorne (TWH) and the Schwarzschild solution, we show that thin accretion disks around multi-polytropic wormhole geometry are more luminous and more efficient than the TWH and Schwarzschild black hole.

    Keywords: accretion disks, wormhole, black hole physics
  • M .Amiri, N .Sepehri Javan * Pages 747-758

    In this article, we simulate and manufacture a dipole plasma antenna whose frequency is variable in the VHF band. The conductive medium of antenna is the plasma created by the DC discharge in a glass tube. To excite the antenna, we use a cylindrical aluminum coupler installed at the middle of the antenna. By varying values of gas pressure, input impedance of circuit and the voltage deference between two ends of the plasma medium, one can change the working area of antenna at a few hundred gigahertz frequency interval. Simulation and numerical calculations are carried out for an antenna with 78cm length and 2cm radius at 0.8 bar pressure exerted under 15KV voltage difference. At constant pressure, by using some parallel resistors in the antenna circuit, the impedance of discharge circuit is changed and consequently the plasma density is varied. For plasma frequencies   and ,  using semi-experimental formulae, analysis shows resonances at frequencies 250MHz and 311MHz, respectively, which are in good agreement with the experimental results which take place at frequencies 217MHz and 272MHz. Additionally, simulation is accomplished for a  metal antenna with corresponding geometry whose working frequency detected at 184MHz.

    Keywords: plasma antenna, plasma, plasma frequency, dipole antenna, plasma antenna simulation, CST ‎‎
  • M .Pashangpour * Pages 759-771

    In this research, mechanical, optical and electronic transport properties of two phases of graphene-like borophosphene are investigated using density functional theory. Graphene-like borophosphene, a honeycomb structure with equal ratio of boron and phosphorus atoms, is introduced in two isotropic and anisotropic phases. For this purpose, band structure, partial density of states, Young’s modulus, Poisson ratios, dielectric function, and current-voltage characteristics are calculated and compared. The results show that the anisotropic phase of graphene-like borophosphene is semimetal and the isotropic phase is a semiconductor with a direct energy gap of 0.9 eV. Moreover, the Young’s modulus has the highest values for both phases in the zigzag and armchair directions of crystal, and the Poisson ratio has the lowest values in these two directions. Besides, optical properties of these two structures include electron energy loss spectroscopy, refractive index, extinction coefficient, optical conductivity and reflection coefficient for parallel and perpendicular polarization of electric fields respect to the sheets are computed by real and imaginary parts of dielectric function using random phase approximation. Plasmon’s energies are obtained 2.24 and 8.88 eV in the armchair direction and 9.01 eV in the zigzag direction for the anisotropic phase and for the isotropic phase, 3.38 and 9.12 eV are obtained in both directions. Both phases are transparent respect to visible light polarized in the perpendicular direction to the crystal, and the reflection and absorption are zero. Due to the selective transmission / absorption / reflection of the electromagnetic wave in the crystals, this material is suggested as a suitable candidate in the fabrication of nano optoelectronic devices. Furthermore, Ohmic behavior is observed in current-voltage characteristics of the isotropic phase after the threshold bias voltage of 0.9 V. As a result of the high Fermi velocity of charge carriers in the anisotropic phase of borophosphene ( ), this material can be used in nanoelectronic devices.

    Keywords: graphene-like borophosphene, density functional theory, Young’s modulus, dielectric ‎function, electronic transport‎ ‎ ‎‎
  • A. Kargarian * Pages 773-778

    In this paper, the electron acceleration and its relativistic dynamics in an ion-channel formed due to the laser pulse propagation through the plasma and under influence of the ion channel space-charge and a heliacal wiggler as well as the oblique magnetic field have been investigated. The equations for investigation of the electron dynamics are the tree-dimension Lorentz equations. For analytical analysis of the obtained equations, a three-dimension single particle code and forth order Runge-Kutta method is used as well. The electron energy gain and the relativistic electron dynamics drastically are affected by the ion-channel potential and the helical wiggler and also the external oblique magnetic field. The results of this paper can be significant in the selection of the appropriate parameters for plasma-based accelerators design.

    Keywords: Relativistic dynamics, magnetized ion channel, helical wiggler, external oblique magnetic field