فهرست مطالب

مجله فیزیک کاربردی
سال چهاردهم شماره 3 (پیاپی 38، پاییز 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/07/01
- تعداد عناوین: 9
-
-
صفحات 7-20
در پژوهش حاضر از شبیه سازی رایانه ای برای تولید سطوح (1+1) و (1+2) بعدی با دو نوع تابع همبستگی گاوسی و تابع همبستگی نمایی استفاده شده است. برای این منظور از یک مولد اعداد تصادفی برای تولید سطوح با توزیع ارتفاع گاوسی با میانگین صفر استفاده شد که توابع همبستگی آن ها دارای فرمول گاوسی و نمایی فرض شده است. محاسبات برای سطوح همسانگرد و همچنین سطوح ناهمسانگرد انجام شد. به منظور بررسی مونوفرکتالی سطوح ناهموار تولید شده، مقادیر چولگی و کشیدگی برای این سطوح (1+1) و (1+2) بعدی محاسبه شد. همچنین، مقادیر این کمیت ها با رفتار توزیع احتمال ارتفاع تطبیق داده و نتایج بررسی شد. سپس، برای بررسی بی نظمی و ناهمواری سطوح تولید شده، نماهای ناهمواری سطوح، مورد ارزیابی قرار گرفت. افزون بر این، برای این سطوح ناهموار، بعد فراکتال برای توصیف پیچیدگی سطوح فراکتال نامنظم بدست آمد.
کلیدواژگان: تابع همبستگی، نمایی، گاوسی، چولگی، کشیدگی -
صفحات 21-40
همه انسان ها برای رشد به تغذیه سالم احتیاج دارند، به صورتی که کمبود یا فزونی عناصر کم مقدار سبب ایجاد بیماری هایی در انسان می شود. به همین دلیل آگاهی از وجود عناصر در مواد غذایی بسیار مهم است. به این دلیل که کارخانه تولید آلومینیوم اراک در جنب اراضی روستای چقا قرار دارد، مطالعه تاثیرات این کارخانه و سایر صنایع موجود در منطقه بر محصولات کشاورزی آن ضروری است. در این پژوهش غلظت 11 عنصر آلومینیوم، برم، کلسیم، کلر، آهن، منیزیوم، منگنز، پتاسیم، سدیم، اسکاندیم و روی در محصولاتزراعی گندم، جو، نخود، لوبیا و یونجه تهیه شده از روستای چقای اراک با استفاده ازروش آنالیز فعال سازی نوترونی و 3 عنصر دیگر شامل آرسنیک، سرب و کادمیوم با استفاده از آنالیز پلاسمای جفت شده القایی مشخص شده اند. غلظت منیزیم از 1310 تا 3970، منگنز 2/15 تا 3/66، سدیم از 20/14 تا 1490، آلومینیوم از 72/5 تا 914، کلر از 364 تا 12000، کلسیم از 413 تا 29600، برم از 23/0 تا 50/14، پتاسیم از 4740 تا 14700، آهن از 1/10 تا 0/1310، اسکاندیم 033/0 تا 020/4، روی از 7/27 تا 6/97، آرسنیک از 000/0 تا 021/0، سرب از 000/0 تا 003/0 و کادمیوم از 00/0 تا 02/0 برحسب میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که غلظت کلر، منگنز، منیزیم، آهن، سدیم، آلومینیوم، برم، کلسیم، اسکاندیم، روی و سرب در یونجه، غلظت پتاسیم در لوبیا چیتی، غلظت کادمیوم در جو و غلظت آرسنیک در گندم نسبت به سایر نمونه های آنالیز شده بیشتر است.
کلیدواژگان: محصولات زراعی، عناصر کم مقدار، روش فعال سازی نوترونی، پلاسمای جفت شده القایی -
صفحات 41-52
در این مقاله، هدف طراحی و ساخت دستگاه تولید پلاسما به روش تخلیه سد دی الکتریک سطحی (SDBD) در مقیاس آزمایشگاهی به منظور تولید لایه ای از پلاسمای فشار اتمسفری پایدار و یکنواخت است. بدین منظور الکترود مسی با ضخامت 100 میکرون با ساختار شانه ای برای این سامانه طراحی و ساخته شد و برای ساخت دی الکتریک نیز از ورقه میکا با ضخامت 5/0 میلی متر با ابعاد 10×10 سانتی متر استفاده شد. با توجه به داده های تجربی و محاسبات تحلیلی برای اندازه گیری توان مصرفی سامانه SDBD ساخته شده، در شرایط کاری ولتاژ 7 کیلوولت و فرکانس 5/12 کیلوهرتز، توان مصرفی این سامانه برابر با 50 وات محاسبه شد. همچنین، با استفاده از طیف سنجی نشر نوری، طیف بدست آمده از پلاسما مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تولید پلاسمای پایدار و یکنواخت ایجادشده بر روی سطح دی الکتریک و توان مصرفی اندازه گیری شده قابل قبول، این سامانه توانایی استفاده در علوم و صنایع مختلف از جمله صنایع پردازش سطوح را خواهد داشت.
کلیدواژگان: پلاسمای یکنواخت، تخلیه سد دی الکتریک سطحی، توان مصرفی، ساختار شانه ای شکل -
صفحات 53-64در این مقاله به بررسی ویژگی های ترابردی یک نانو نوار فسفرین با لبه های زیگزاگ پرداخته شده است. اگر چه فسفرین یک ساختار دو بعدی شکاف دار است ولی هر لبه ی زیگزاگ از نانونوار فسفرین مانند یک سیم کوانتومی یک بعدی عمل می کند. بنابراین یک نانونوار با دو لبه مانند دو سیم کوانتومی موازی یکدیگر هستند. در این مقاله نشان می شود که با اضافه کردن یک خط ناخالصی بین لبه ی بالا و پایین می توان یک نوار ناخالصی ایجاد کرد که می تواند لبه ی بالا را به لبه ی پایین متصل کند. به عبارتی می تواند ورودی های مختلف به خروجی هایی مختلف جفت شوند. برای محاسبه ی ضرایب جفت شدگی بین ورودی ها و خروجی ها از فرمول بندی لیپمن- شوئینگر استفاده شده است. نتایج نهایی نشان می دهد که بسته به انرژی حالت ورودی و موج ایستاده متناظر با آن در نوار ناخالصی می تواند پدیده ی تشدید یا پاد تشدید در پراکندگی بین ورودی ها و خروجی ها ایجاد شود. طرح پیشنهادی در این مقاله می تواند افزون بر جنبه ی نظری از لحاظ کاربردی برای ساخت نانوسوئیچ ها نیز کاربرد داشته باشد.کلیدواژگان: فسفرین، حالت های لبه ای، نوار ناخالصی، فرمول بندی لیپمن شوئینگر
-
صفحات 65-74
نانو ذرات فسفر قرمز بر سطح سلول خورشیدی سیلیکونی به روش لایه نشانی تبخیر حرارتی فیزیکی (چگالش بر روی سطح سلول از فاز بخار) سنتز شد. لایه نشانی فسفر قرمز بر سطح سلول ها چندین بار با ضخامت های مختلفی از لایه ی فسفر تکرار شد و بعد از هر مرحله لایه نشانی بازده سلول خورشیدی سیلیکونی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بعد لایه نشانی 340 نانومتر فسفر بازده سلول از 86/5 به 08/7 درصد افزایش یافته و حدود 21 درصد افزایش بازده نسبی حاصل شده است. علاوه بر آن نتایج طیف جذبی و فوتولومینسانس لایه ها نشان داد نانوذرات فسفر قرمز نور فرابنفش را جذب کرده و نور مرئی علاوه بر فرابنفش گسیل کرده اند. به عبارت دیگر لایه ی فسفر نور فرابنفش را به ناحیه ی طول موج مرئی جابجا می نماید. در این تحقیق از سلول خورشیدی سیلیکونی تک بلوری برای افزایش بازده استفاده شد و فسفر قرمز آمورف به روش تبخیر حرارتی فیزیکی بر سطح سلول خورشیدی سیلیکونی لایه نشانی شد. همچنین برای انجام طیف سنجی نوری، لام شیشه ای در کنار سلول ها در هر مرتبه لایه نشانی قرار داده شد. نتایج طیف سنجی نوری لایه های فسفر همچنین نشان داد میزان عبور نور فرابنفش در نمونه ی دارای 340 نانومتر لایه ی فسفر نسبت به نمونه ی دارای 50 نانومتر لایه ی فسفر کمتر است و برعکس میزان جذب نور بیشتر است، به عبارت دیگر لایه های ضخیم تر فسفر نور فرابنفش را کمتر عبور می دهند و بیشتر جذب می کنند.
کلیدواژگان: نانو ذرات، سلول خورشیدی سیلیکونی، بازده، فسفر -
صفحات 75-90
دانش ما در مورد منشاء و روش های انتقال نقاط روشن در شبکه خورشید نقش مهمی در درک پرتاب مواد و انتقال انرژی به تاج خورشیدی دارد. درخارج از نواحی فعال خورشید باوجود اینکه خورشیدآرام نامیده می شود، پیوسته انواع مختلفی از پدیده های کوچک مقیاس در مرزهای طرح های سلولی بالای شبکه ی مغناطیسی، رخ می دهد. شناخت نقاط درخشان کمک موثری در بررسی سیخک های خورشیدی دارد. در این پژوهش نقاط درخشان ناحیه انتقالی خورشید را مطالعه و سرعت ظاهری آن ها با روش ردیابی همبستگی موضعی فوریه (FLCT) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که این نقاط از نظر جهت سرعت و میزان روشنایی با یکدیگر متفاوت اند. طول عمر و میانگین سرعت افقی آن ها به ترتیب به اندازه تقریبی 100 ثانیه و 4 کیلومتر بر ثانیه برآورد شد. به تازگی، دسته جدیدی از سیخک های خورشیدی مشاهده شده که طول عمری در حدود 100ثانیه و سرعت افقی معادل 3-4 کیلومتر بر ثانیه دارند. با توجه به تحلیل دو بعدی سرعت ظاهری نقاط روشن بر روی مرز شبکه، این نقاط می توانند همتای دیسک سیخک های نوع دوم باشند. همچنین تحلیل میدان دوبعدی سرعت ها، چرخش هایی را در آن ها نشان می دهد که می تواند موجب برانگیخته شدن پالس های آلفونی باشد.
کلیدواژگان: نقاط روشن خورشید، رد یابی همبستگی موضعی فوریه، پالس های آلفونی -
صفحات 91-105
هدف از این پژوهش، بررسی سرعت گروه بلورهای فوتونی دو بعدی و تنظیم پذیر (یا کوک پذیر) است. در اولین مرحله، یک شبکه مربعی شامل مواد دی الکتریک در زمینه بلورمایع در نظر گرفته شد. در مرحله بعدی، این ساختار به اندازه 45 درجه دوران داده شده و ساختار نوار فوتونی آن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با حذف یک ردیف از میله های ماده دی الکتریک (سیلیکون)، یک موجبر در این بلور فوتونی ایجاد و مد موجبری آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس سرعت گروه و ضریب گروه این مد موجبری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر اعمال ولتاژ خارجی و تغییر ضریب شکست ماده زمینه بر سرعت و ضریب گروه مد موجبری بررسی شد. در آخرین مرحله با اعمال تغییرات هندسی بر روی اندازه یک ردیف از میله های کناری موجبر اثر این تغییر هندسه بر روی ویژگی های مد موجبری و ضریب گروه بررسی شد. نتایج محاسبات عددی بر پایه روش بسط موج تخت نشان می دهد، با تغییر اندازه میله های کناری موجبر سرعت گروه کاهش یافته و متناسب با آن، ضریب گروه افزایش می یابد. در حقیقت، بررسی های انجام شده نشان می دهد که به لحاظ کمی با اعمال ولتاژ خارجی در موجبر عادی محدوده تغییرات ضریب گروه بین 7 تا 10 است. اگرچه، با اعمال تغییرات در اندازه میله های کناری تغییرات این کمیت در محدوده 14 الی 27 قرار دارد که دامنه تغییرات بیشتری را نشان می دهد. به بیانی دیگر، با اعمال یک میدان الکتریکی خارجی می توان این کمیت فیزیکی را تنظیم پذیر نمود.
کلیدواژگان: بلور فوتونی دو بعدی، ضریب و سرعت گروه، بلور مایع، روش بسط موج تخت -
صفحات 106-121
در این مطالعه گذار فاز توپولوژیکی InSb، InBi تحت کشش غیرهیدرواستاتیک با استفاده از نظریه تابعی چگالی و بسته محاسباتی WIEN2K مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های بدست آمده از بررسی ساختار نواری InSb و InBi با به کارگیری پتانسیل تبادلی - همبستگی mBJGGA نشان می دهد که InSb نیمه رسانایی با پهنای شکاف کوچک و نظم عادی نواری در نقطهΓ است. در حالی که InBi یک فلز است که در مرکز ناحیه نخست بریلوئن دارای وارونگی نواری است. به منظور تبدیل کردن این ترکیب ها به نیمه رساناهای توپولوژی، شبکه این ترکیب ها به دو صورت تحت کشش غیر هیدرواستاتیک شبکه قرار می گیرند. نخست ثابت شبکه در صفحه ab بسط داده می شود و ثابت شبکه در امتداد محور c ثابت باقی می ماند و سپس ثابت شبکه در راستای محور c بسط داده می شود؛ اما در صفحه ab ثابت باقی می ماند. نتایج بدست آمده از محاسبات نشان می دهد که تحت تاثیر هر دو نوع بسط غیرهیدرواستاتیک شبکه با شکسته شدن تقارن مکعبی، در ترکیب های InSb و InBi گذار به سمت نیم رسانای توپولوژی رخ می دهد.
کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، نیمه رساناهای توپولوژی، وارونگی نواری، ترکیبات III-V، کشش غیرهیدرواستاتیک شبکه -
صفحات 122-134در این پژوهش احتمال حضور حالت های تکانه ی زاویه ای مداری باریکه های بسل- گوسین و لاگر- گوسین انتشار یافته در تلاطم غلاف پلاسمایی به صورت نظری بررسی می شود. برای این منظور با استفاده از طیف وون کارمن تصحیح شده در چارچوب نظری رایتوف، طیف تکانه ی زاویه ای مداری باریکه های ورتکس استخراج می شود، و سپس تجزیه و تحلیل های عددی برای نشان دادن تفاوت ویژگی های انتشاری دو باریکه ی ورتکس در نظر گرفته شده در داخل تلاطم غلاف پلاسمایی انجام می پذیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که پارامترهای باریکه ی فرودی همانند عدد مد زاویه ای، کمر باریکه، و طول موج به راحتی می توانند طیف تکانه ی زاویه ای مداری هر دو نوع باریکه ی ورتکس را تحت تاثیر قرار دهند. همچنین، افزایش پارامترهای ناهمسانگردی محیط متلاطم می تواند منجر به کاهش اختلال ناشی از تلاطم شود. افزون بر این، مشخص می شود که باریکه های غیرپراشی بسل- گوسین ویژگی های انتشاری بهتری نسبت به باریکه های لاگر- گوسین در تلاطم غلاف پلاسمایی نشان می دهند. ویژگی های بیان شده به باریکه های بسل- گوسین این امکان را فراهم می سازد تا به عنوان گزینه ای خوب برای کاربردهای ارتباطی در فضای آزاد باشند.کلیدواژگان: غلاف پلاسمایی، تکانه زاویه ای مداری، تلاطم، باریکه های ورتکس
-
Pages 7-20
In the present study, the computer simulation has been used to generate the (1+1) and (2+1) surfaces with two types of correlation function Gaussian and correlation function Exponential forms. For this aim, a random number generator is used to generate the surfaces with Gaussian height distribution with zero mean, and their correlation functions were assumed to have Gaussian and exponential formulas. The calculations have been done for isotropic and anisotropic surfaces. For monofractal evaluation of rough surfaces, skewness and kurtosis values have been calculated for these (1+1) and (2+1) dimensional surfaces. Moreover, these values have been analyzed by the behavior of probability distribution of height. Also, the Hurst exponents of surfaces have been evaluated to study the irregularity and jaggedness of produced surfaces. Furthermore, the fractal dimension of these rough surfaces has been obtained to describe the complexity of the irregular fractal surfaces.
Keywords: Correlation Function, Exponential, Gaussian, Skewness, Kurtosis -
Pages 21-40
All human beings need healthy nutrition to grow, so the lack or excess of low-amount elements causes diseases in humans, for this reason, it is essential to know the presence of elements in food. Arak aluminum production factory is located next to Chogha village, so it is necessary to study the effects of this factory and other industries in the region on its agricultural products. In this study, the content of 11 elements was determined: aluminum, bromine, calcium, chlorine, iron, magnesium, manganese, potassium, sodium, scandium, and zinc in crops as wheat, barley, peas, beans and alfalfa prepared from the village of Chogha in the Arak region by neutron activation analysis, as well as 3 other elements, including arsenic, lead, and cadmium were determined by inductively coupled plasma analysis. Magnesium concentration from 1310 to 3970, manganese from 15.2 to 66.3, sodium from 14.2 to 1490, aluminum from 5.72 to 914, chlorine from 364 to 12000, calcium from 413 to 29600, bromine from 0.23 to 14.50, potassium from 4740 to 14700, iron from 10.1 to 1310.0, scandium from 0.033 to 4.02, zinc from 27.7 to 96.7, arsenic from 0.000 to 0.021, lead from 0.000 to 0.003 and cadmium from 0.00 to 0.02 mg/kg. The results show that the concentration of chlorine, manganese, magnesium, iron, sodium, aluminum, bromine, calcium, scandium, zinc, and lead in alfalfa, the concentration of potassium in pinto beans, the concentration of cadmium in barley, and the concentration of arsenic in wheat are higher than another analyzed sample.
Keywords: Crops, Trace Elements, Neutron Activation Method, Inductively Coupled Plasma -
Pages 41-52
This article aims to design and construct a plasma generation device using the surface dielectric barrier discharge method (SDBD) on a laboratory scale to produce a stable and uniform atmospheric pressure plasma layer. For this purpose, a copper electrode with a thickness of 100 microns with a comb- like structure was designed and constructed for this system, and a mica sheet with a thickness of 0.5 mm and dimensions of 10 × 10 cm was built to make the dielectric. According to the experimental data and analytical calculations of the constructed SDBD system in working conditions of 3 kV voltage and 12.5 kHz frequency, the consumption power of this system is calculated at 50 watts. Due to the production of stable and uniform plasma created on the dielectric surface and the measured power consumption, this system will be able to be used in various sciences and industries, including surface processing industries.
Keywords: Uniform Plasma, SDBD, Consumption Power, Comb- Like Structure -
Pages 53-64In this paper, the transport properties of a phosphorene nanoribbon with zigzag edges are investigated. Although phosphorene is a two-dimensional structure with gaps, each zigzag edge of phosphorene nanoribbon acts like a one-dimensional quantum wire, so a nanoribbon with two edges is similar to two parallel quantum wires. We also show that by adding an impurity line between the upper and lower edges, we can create an impurity strip that can connect the upper edge to the lower edge. In other words, different inputs can be coupled to different outputs. To calculate coupling coefficients between inputs and outputs, we use the Lippmann-Schwinger formulation. The final results show that depending on the energy of the input state and the corresponding standing wave in the impurity band, the phenomenon of resonance or anti-resonance can be created in the dispersion between inputs and outputs. Besides the theoretical aspect of the proposed scheme presented in this article, it can be applied to make nanoswitches in practice.Keywords: Phosphorene, The Edge- State, Impurity Band, Lippmann- Schwinger Formulation
-
Pages 65-74
Red phosphorus nanoparticles were synthesized on the surface of the silicon solar cell by PVD technique (condensation on the cell surface from the vapor phase). The red phosphorous deposition on the surface of the cells was repeated several times with different thicknesses of the phosphorous layer, and after each deposition procedure, the efficiency of the silicon solar cell was measured. The obtained results demonstrated that after the deposition of 340 nm of phosphorous, the efficiency of the cell increased from 5.86 to 7.08, and about a 21% relative increase in efficiency was achieved. Moreover, the layers' absorption spectra and photoluminescence spectrum show that red phosphorus nanoparticles absorbed UV light and emitted visible light in addition to UV. In other words, the phosphorous layer has shifted the UV light to the visible light wavelength. In this research, a monocrystalline silicon solar cell was used to increase efficiency, and amorphous red phosphorus was deposited on the surface of the silicon solar cell by the PVD technique. In addition, to perform optical spectroscopy, a glass slide was placed next to the cells in each deposition step. The results of optical spectroscopy of phosphorous layers also showed that the amount of UV light transmission in the sample with a 340 nm phosphorous layer is lower than the sample with a 50 nm phosphorous layer. And vice versa, the amount of UV light absorption is higher, in other words, thicker phosphorous layers pass UV light less and absorb it more.
Keywords: Nanoparticles, Silicon Solar Cell, Efficiency, Phosphorus -
Pages 75-90
Our knowledge about the origin and transformation mechanisms of the bright points in the solar network has a significant role in understanding the ejection of materials and the transfer of energy into the solar corona. Outside the active region of the Sun (AR), although it is called the Quiet Sun (QS), various types of small-scale bright phenomena constantly occur within the boundary of the super granular cells above the magnetic network. Knowing the bright points is an effective key in considering the solar spicules. In this research, we study the solar transition region bright points and examine their apparent velocities with the local correlation tracking Fourier (FLCT) method. The results illustrate that these points differ in apparent velocity direction and brightness. Their lifetime and average horizontal velocity were estimated at 100 s and 4 kms-1, respectively. Recently, a new group of solar spicules has been observed, those lifetimes are around 100 s, and show a typical horizontal velocity of 3-4 kms-1. According to the analysis of the two-dimensional, apparent velocity of the bright points on the rosettes of the network, these points can be the disk counterpart of the type II spicules. In addition, the analysis of the two-dimensional field of velocities shows rotations that can cause the excitation of Alfvenic pulses.
Keywords: Solar Bright Points, FLCT, Alfvenic Pulses -
Pages 91-105
The purpose of this research is to investigate the group velocity of tunable two-dimensional photonic crystals. The first step considers a square lattice consisting of dielectric rods in the liquid crystal background. In the next step, this structure was rotated by 45 degrees and its photonic band structure was investigated. Then, by removing a row of dielectric material (silicon) rods a waveguide is made in the photonic crystal. The waveguide mode and the related group velocity of the waveguide mode were investigated. In the following, the effect of applying an external voltage and changing the refractive index of the background material on the group velocity was studied. Afterward, by applying geometrical changes to the size of waveguide side rods, the effect of mentioned geometrical change on the properties of the waveguide mode and the group velocity was investigated. The calculation results show that the group velocity is reduced and as a result, the group index is increased. The investigations carried out show that quantitatively, by applying an external voltage in the ordinary waveguides, the range of changes in the group index is between 7 and 10, but by applying changes in modified waveguides, this quantity changes in the range of 14 to 27, which can be adjusted by applying an external electric field.
Keywords: Two-Dimensional Photonic Crystal, Group Index, Velocity, Liquid Crystal, Plane Wave Expansion Method -
Pages 106-121
This study investigated the topological phase transition of InSb and InBi under a non-hydrostatic lattice using density functional theory and the WIEN2K code. The results of examining the band structure of InSb and InBi employing the mBJGGA exchange-correlation potential indicate that InSb is a semiconductor with a small band gap and normal band order at the Γ point. At the same time, InBi is a metal with band inversion at the Brillouin zone center. To transform these compounds into topological semiconductors, the lattice of these compounds is subjected to non-hydrostatic lattice expansion. Non-hydrostatic lattice expansion is applied in two ways. Firstly, the lattice constants are expanded in the ab plane while keeping the lattice constant along the c-axis constant. Then, the lattice constant is expanded along the c-axis while keeping the lattice constant in the ab plane constant. The calculations indicate that under the influence of both types of non-hydrostatic lattice expansion, with the breaking of cubic symmetry, a transition towards topological semiconductors occurs.
Keywords: Density Functional Theory, Topological Semiconductors, Band Inversion, III-V Compounds, Non-Hydrostatic Lattice Expansion -
Pages 122-134In this work, detection probability of the orbital angular momentum (OAM) states of the Bessel-Gaussian (BG) and Laguerre-Gaussian (LG) beams passing through a plasma sheath turbulence (PST) are theoretically investigated. For this purpose, OAM-spectrum of the vortex beams (VB) is derived by using the modified von-Karman spectrum in the frame of Rytov theory, then some numerical analysis is performed to show the difference of considered VBs in the propagation through a PST. Obtained results indicate that incident beam parameters such as angular mode number, beam waist, and wavelength can easily affect the OAM-spectrum of both types of VBs. As well as, increasing the anisotropic parameters of the turbulent media can mitigate the turbulence-induced disturbance of the propagated VBs. Furthermore, it is found that diffraction-free BG beams show a better propagation performance than LG beams in the PST. This feature allows the BG beam to be a good candidate for free-space communication applications.Keywords: Plasma Sheath, Orbital Angular Momentum, Turbulence, Vortex Beams