فهرست مطالب

فیزیک کاربردی - سال ششم شماره 2 (پیاپی 11، پاییز و زمستان 1395)

مجله فیزیک کاربردی
سال ششم شماره 2 (پیاپی 11، پاییز و زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/25
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقاله پژوهشی
  • علی بهاری *، منیره رنجبر صفحات 7-15
    نتشار امواج الکترومغناطیسی در محیط های غیرخطی همگن و ناهمگن استوانه ای برای تولید هارمونیک های مرتبه سوم با استفاده از حل عددی معادلات موج جفت شده بررسی شده است.
    محاسبات نشان می دهد که طول مشخصه برهمکنش در محیط های همگن خیلی کوتاه تر از محیط های ناهمگن است. دلیل این رفتار در محیط های ناهمگن این است که $ Delta k $ خیلی کوچک است و موج خروجی در طول برهمکنشی بزرگی ( $ r $ ) با قطبش مولدش غیر همفاز می شود. بنابراین با افزایش $ Delta k $ طول برهمکنش و بیشنه شدت موج تولیدی کاهش می یابد. محاسبات عددی نشان می دهد که در محیط های غیرخطی همگن شرایط انطباق فاز بر قرار نیست و دامنه موج تولید شده در این محیط ها در مقایسه با محیط های غیر خطی ناهمگن کوچک تر است. اثر پذیرفتاری غیر خطی مرتبه سوم روی دامنه موج تولید شده در محیط های ناهمگن بررسی شده است.
    کلیدواژگان: محیط های نوری غیر خطی، تولید هارمونیک سوم، گذردهی غیرخطی
  • فریناز روشنی * صفحات 17-25
    پخش بیماری یکی از قدیمی ترین مسائل جامعه انسانی است که مورد بررسی قرار گرفته است. تنوع بیماری های واگیر دار و بررسی عوامل موثر در اپیدمی بیماری و پارامترهای کنترل برای اینگونه بیماری ها عوامل مهمی هستند که باعث کنترل بیماری در کل جامعه می شوند. در بعضی از بیماری های واگیر دار انتقال بیماری از طریق تماس فرد ناقل با فرد سالم امکان پدیر است. در این مقاله با مرور مختصر درباره پیشینه مطالعات در مورد پخش بیماری واگیردار؛ مدلی برای بررسی تمایز بین اثر همنشینی بیمار با یک بیمار دیگر یا با یک فرد بهبود یافته در شبکه های همگن پیشنهاد می شود . با روش سیستم های دینامیکی (پایداری نقاط تعادل سیستم) آستانه پخش همگانی یا اپیدمی برای مدل تعمیم یافته تماسی محاسبه شده است. با حل معادلات مدل تعمیم یافته تماسی، درباره نقش اثر تمایز آهنگ های معرفی شده در تعداد ناقل ها و بهبود یافته ها در پایان اپیدمی بحث شده است. اگر آهنگ انتقال بیماری بزرگتر باشد، تعداد ناقل ها کمتر است اما زمان بیشتری را برای فعالیت در اختیار دارند و بنابراین افراد بیشتری را به بیماری آلوده می کنند
    کلیدواژگان: پخش بیماری، شبکه پیپیده، اپیدمی
  • موسی ساجد* صفحات 27-39
    امروزه به تدریج روش های سنتی ساخت و تولید در حال جایگزینی با روش های نوین تولید است که در ایران با نام «تولید مخصوص» شناخته می شود. پیشرفت های اخیر در حوزه فیزیک مانند توانایی کنترل امواج فراصوت، لیزر، باریکه الکترون، تخلیه الکتریکی و پلاسما توجه مهندسین مکانیک را به سمت استفاده از این دانش های جدید در تکنولوژی ساخت قطعات صنعتی معطوف داشته است. در این میان پلاسما نقشی برجسته در این حوزه دارد. قوس پلاسما نه تنها به صورت مستقیم در فرآیندهای تولیدی همچون جوشکاری و برش کاربرد دارد بلکه در کنترل سایر روش های نوین تولید از جمله ماشینکاری و جوشکاری با استفاده از لیزر و ماشینکاری با تخلیه الکتریکی نیز نقش برجسته ای دارد. در این مقاله سعی شده است آخرین دستاوردهای دانش مهندسی در کاربرد پلاسما جمع بندی شود.
    کلیدواژگان: پلاسما، تولید مخصوص، جوشکاری، ماشینکاری
  • حمدالله صالحی *، نسترن آساره صفحات 41-51
    در این مقاله ساختار الکترونی ، از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی و مشتق آن، ساختار نوارهای انرژی،محاسبه شده است. محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی براساس موج تخت و با روش شبه پتانسیل توسط بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. نتایج مدول حجمی بیانگر سخت بودن این ترکیب است و به راحتی تغییر شکل نمی دهد.در نمودار ساختار نوارهای انرژی، ترازهای انرژی سطح فرمی را قطع نکرده اند وگافی در حدود 8/2 الکترون ولت در نقطه را نشان می دهد. چگالی ابرالکترونی نیز بیانگر پیوند یونی بین ترکیب است. نتایج به دست آمده سازگاری خوبی با دیگر محاسبات دارد.در این مقاله ساختار الکترونی ، از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی و مشتق آن، ساختار نوارهای انرژی،محاسبه شده است. محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی براساس موج تخت و با روش شبه پتانسیل توسط بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. نتایج مدول حجمی بیانگر سخت بودن این ترکیب است و به راحتی تغییر شکل نمی دهد.در نمودار ساختار نوارهای انرژی، ترازهای انرژی سطح فرمی را قطع نکرده اند وگافی در حدود 8/2 الکترون ولت در نقطه را نشان می دهد. چگالی ابرالکترونی نیز بیانگر پیوند یونی بین ترکیب است. نتایج به دست آمده سازگاری خوبی با دیگر محاسبات دارد.می دهد.در نمودار ساختار نوارهای انرژی، ترازهای انرژی سطح فرمی را قطع نکرده اند وگافی در حدود 8/2 الکترون ولت در نقطه را نشان می دهد. چگالی ابرالکترونی نیز بیانگر پیوند یونی بین ترکیب است. نتایج به دست آمده سازگاری خوبی با دیگر محاسبات دارد.
    کلیدواژگان: CdBr2، نظریه تابعی چگالی اختلالی، شبه پتانسیل، ساختار نواری، کوانتوم اسپرسو
  • محمدرضا کرمی*، صفدر حبیبی، بایک ژاله صفحات 53-63
    در حالت عادی ترکیبات کربن دارای جذب الکتریکی بالایی در محدوده باند فرکانسی مایکروویو می باشند. به منظور افزایش جذب مغناطیسی این ترکیبات، نانو ذرات ناخالصی مانند فریت ها، سنداست ها و ذرات فلزی به آن ها افزوده می شود. در این مقاله با بکارگیری نانو کامپوزیت های کربنی یک ساختار جاذب الکترومغناطیسی معرفی شده است. این جاذب بصورت چندلایه و در محدوده باند X مایکروویو (GHz4/12-2/8) با استفاده از خواص الکترومغناطیسی نانو کامپوزیت های کربنی معرفی شده در تحقیقات اخیر، طراحی شده است. در این طراحی، محاسبه مقادیر جذب در حالت های مختلف براساس تئوری خط انتقال (TLM) انجام شده است. همچنین بهینه سازی عملکرد جاذب معرفی شده با هدف دستیابی به بیشترین پهنای باند جذبی، با بکارگیری الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهبودیافته محلی (MLPSO) صورت گرفته است. این جاذب با ضخامت mm 3/3 در حالت تابش عمودی موج الکترومغناطیسی، دارای حداقل تلفات بازگشتی dB 8/11- (معادل 94 درصد جذب) و حداکثر جذب dB 42- در محدوده فرکانسی X می باشد.
    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت های کربنی، جاذب الکترومغناطیسی، بهینه سازی ازدحام ذرات بهبودیافته محلی (MLPSO)، روش تحلیلی خط انتقالی (TLM)
  • ابراهیم مهرپرور، عزالدین مهاجرانی*، محمدرضا فتح اللهی، رسول بابایی صفحات 65-77
    در این مقاله، اثر لایه‏ی تزریق کننده‏ی حفره در بهبود عملکرد دیودهای نورگسیل آلی مورد بررسی قرار گرفته است. به خصوص کارآیی لایه ای از پلیمر رسانا، شامل پلی تیوفن -آماده شده به روش لایه نشانی چرخشی_ و کارآیی لایه ای از مولکول کوچک فتالوسیانین مس _لایه نشانی شده به صورت تبخیری_ در تزریق حفره، بررسی و مقایسه شده است. در ابتدا با اضافه کردن کلسیم به ساختار دیود _به عنوان تزریق کننده الکترون_ ، ولتاژ روشن شدن از 4/11 به 5/8 ولت کاهش یافت. در ادامه اثر افزودن لایه های تزریق کننده حفره متفاوت (پلی تیوفن و فتالوسیانین مس) به ساختار دیود، به منظور بهبود عملکرد دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه های مختلف قطعه از جمله چگالی جریان- ولتاژ، طیف الکترولومینسانس، روشنایی بر حسب ولتاژ و طول عمر قطعات و همچنین بازده جریان، اندازه گیری شد. کاهش ولتاژ آستانه‏ی روشنایی از 5/8 به 5/6 ولت، افزایش شدت طیف الکترولومینسانس، افزایش شدت نورخروجی از Cd/m21160 به Cd/m21600 و افزایش طول عمر از 72 به 94 ساعت و افزایش بازده جریان از Cd/A 2/0 بهCd/A 6/0 با لایه نشانی فتالوسیانین مس به عنوان لایه تزریق کننده حفره در ساختار قطعه مشاهده شد.
    کلیدواژگان: دیود نورگسیل آلی، لایه تزریق کننده حفره، پلی تیوفن، فتالوسیانین مس
|
  • Ali Bahari *, Monireh Ranjbar Pages 7-15
    Propagation of electromagnetic waves in the nonlinear homogeneous and nonhomogeneous cylindrical media to generate of third order harmonics is investigated by using numerical solving of the coupled wave equations.ýý
    Calculation show, that the characteristic length of the interaction in homogenous media is very shorter than one in inhomogeneous media. ýý The reason for this behavior is that for inhomogeneous media ý$ ýDelta ýký $ý is very small and the output wave can get out of phase with its driving polarization at very big length of the interaction (ý$ ýrý $ý). Therefore, as ý$ ýDelta ýký $ý increases the length of the interaction and the maximum intensity of the generated wave ýdecrease.ýý Numerical calculations show that ýin homogeneous nonlinear optical ýmedia phase matching ýconditioný is not satisfied, and the generated ýwave ýamplitudeý is smaller than ýýýinhomogeneous nonlinear optical ýmedia. The effect of ýthird ýorderý nonlinear optical ýsusceptibilityý ýon the generated wave ýamplitudeý ýin inhomogeneous ýmedia has been ýinvestigated.ý
    Keywords: ? ?N?onlinear optical ?media, ?Third ?h?armonic generation?, ? Nonlinear ?susceptibility
  • Farinaz Roshani * Pages 17-25
    The spread of diseases is one of the oldest problems of human society that has studied.
    The variety of contagious diseases and risk factors for these diseases in epidemic control parameters are important factors which control the disease in the whole society. In some contagious disease transmission through contact of the infected with a healthy person is possible. In this paper we have down a brief review on the previous model of the spread of diseases on the society and then introduce a model for distinction between the effects of the contact of an infected with the other infected or improved individuals on the networks. Using dynamical systems (stability of fixed points) epidemic threshold for contact generalized model is calculated. The effects of distinction of the rates in the number of infected or improved individuals at the end of epidemic will discussed. If the rate of contact of two infected individuals has been greater than the rate of contact of an infected and improved individuals, then the maximum number of infected individuals is small, but they have more time for spreading the disease.
    Keywords: Spread of the disease, Complex network, Epidemic of disease
  • Moosa Sajed * Pages 27-39
    Nowadays traditional manufacturing technologies are being substituted by nontraditional ones. Recent advances in physics like ability to control of ultra-sonic waves, laser beam, electron beam, electrical discharge and plasma arc have interested mechanical engineers to utilize these advanced technics as manufacturing technologies. Among these technologies plasma is an outstanding technic, plasma arc not only is used directly for welding and cutting procedures but also has the main role in controlling of other nontraditional manufacturing technologies like laser beam welding and machining, and electron discharge machining. The recent advances in plasma utilization for manufacturing technologies are summarized in this article.
    Keywords: Plasma, non-traditional machining, welding
  • Hamdollah Salehi * Pages 41-51
    In this paper we studied the CdBr2 structure properties, for example lattice constant, bulk module, energy band structure, volume optimization and electronic charge. The calculation have been performed using PWscf method in the framework of density functional theory by Espresso package. The obtained results showed the existence of energy gap 2.8 eV in Γ point ,and also an ionic feature for this compound . The calculation is good agreement with other results.
    In this paper we studied the CdBr2 structure properties, for example lattice constant, bulk module, energy band structure, volume optimization and electronic charge. The calculation have been performed using PWscf method in the framework of density functional theory by Espresso package. The obtained results showed the existence of energy gap 2.8 eV in Γ point ,and also an ionic feature for this compound . The calculation is good agreement with other results.In this paper we studied the CdBr2 structure properties, for example lattice constant, bulk module, energy band structure, volume optimization and electronic charge. The calculation have been performed using PWscf method in the framework of density functional theory by Espresso package. The obtained results showed the existence of energy gap 2.8 eV in Γ point ,and alsagreement with other results.
    Keywords: CdBr2, Perturbation density functional theory, Pseudopotential, band structure, Quantum Espresso
  • Mohammad Reza Karami * Pages 53-63
    Normally, carbon compounds have proper electrical absorption in microwave frequencies. To enhance the magnetic absorption these compounds, nanoparticles impurities such as ferrites, sandast and metal particles are added to them. In this paper, a carbon Nano-composite electromagnetic absorber is proposed. Utilizing the electromagnetic properties of the some previous reported carbon Nano-composite materials, the proposed multi-layer absorber is designed in X band (8.2-12.4 GHz) frequencies. The absorption characteristics of the absorber are calculated by analytic transmission line method (TLM). The permittivity (ɛ) and permeability (µ) of the Nano-composite materials are derived from previous reported papers. Also, using modified local particle swarm optimization (MLPSO) method, the performance of the proposed absorber is improved. In X band frequencies, the return loss of the investigated absorber is less than -11.8 dB (94 percent absorption) with 3.3 mm thickness. Furthermore In this band, the maximum absorption value is about -42 dB for the proposed configuration.
    Keywords: Electromagnetic absorber, Carbon Nano-composite, modified local particle swarm optimization (MLPSO), transmission line method (TLM)
  • Ebrahim Mehrparvar, Ezoddin Mohajerani * Pages 65-77
    In present paper, we investigate the effect hole injection layer in the improvement of the performance of organic light-emitting diodes (OLEDs). In particular, the capability of a spin-coated polymer containing polythiophene is compared with the functionality of the Copper(II) phthalocyanine small molecule which is deposited by thermal evaporation. In first step, a reduction from 11.4v to 8.5v is obtained in turn-on voltage of the device by incorporation of calcium as cathode electrode. Next, The effect of adding different hole injection layer diode structure to improve the performance of the device was examined. The functionality of the injection layers are examined by measuring different characteristics, namely current density-voltage, electroluminescence spectra, emission intensity, device lifetime, and current efficiency. Device with Copper(II) phthalocyanine presents superior characteristic comparing to the device which employs polythiophene based conducting polymer; i.e. reduction in turn-on voltage from 8.5v to 6.5v, increase in emission intensity from 1160 cd/m2 to 1600 cd/m2, increase in device lifetime from 72 to 94 hours, and finally enhancement in current efficiency from 0.2 cd/A to 0.6 cd/A.
    Keywords: Organic light emitting diode, Hole transport layer, polythiophene, Copper(II) phthalocyanine