فهرست مطالب

نشریه پژوهش های نوین فیزیک
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 16، بهار و تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/05/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • بهروز ملک الکلامی*، نالین دو سیلوا صفحات 1-7

    طبق مشاهدات رصدی، ما در یک عالم در حال انبساط که در مقیاس بزرگ توسط متریک FRW توصیف میشود زندگی میکنیم. از طرف دیگر متریک شوارتسشیلد برای توصیف فضا زمان اطراف اجسام متقارن استاتیک کروی در مقیاس های کوچک محلی بکار میرود. این متریک مجانبا تخت است، یعنی در فواصل دور بزرگ مقیاس به متریک مینکوفسکی تبدیل میشود. در واقع همین شرط مرزی است که متریک استاتیک متقارن کروی را به متریک شوارتسشیلد تبدیل میکند. ولی همانگونه که گفته شد، شرط مرزی واقعی در بزرگ مقیاس، انطباق متریک استاتیک متقارن کروی با متریک FRW است. در این نوشتار با جایگرینی شرط مجانبا تخت با شرط مرزی اخیر، امکان چنین انطباقی مورد بحث قرار گرفته و نشان داده میشود برای هر سه حالت عالم انبساط یابنده FRW یعنی کروی، تخت و هذلولوی این امکان وجود دارد.

    کلیدواژگان: متریک FRW، متریک استاتیک متقارن کروی، شرایط مرزی
  • عبدالله حسن زاده*، سیامند صالح خسرو، کاشان برهان محمد، سمیه قادری، رحمان حلاج صفحات 8-17

    چینش و هم آرایی کنترل شده نانوسیم ها در توسعه و گسترش کاربرد آنها در اپتوالکترونیک، نانوالکترونیک، حسگرها و ادوات اسپینترونیک نقش بسیار مهمی دارد. چینش نانوساختارهای یک بعدی با استفاده از روش های مختلفی مانند دستکاری نوری، میکروسیالات، میدان های الکتریکی و مغناطیسی انجام شده است. ما در این مقاله، از روش لانگمویر-بلاجت برای لایه نشانی نانوسیم های مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی خارجی بر روی سطوح جامد استفاده کرده ایم. پس از تمیز کردن نانوسیم های مغناطیسی سنتز شده با روش رسوب الکتریکی با ولتاژ مستقیم و قالب اکسیدآلومینیم با قطر حفره 200  نانومتر، با استفاده از یک میکروسرنگ پلاستیکی آنها را روی سطح آب دو بار یونیزه شده در تشتک لانگمور (تفلونی) ریختیم. پس از متراکم سازی با دو میله متحرک، در یک فشار سطحی مشخص و در حضور میدان مغناطیسی خارجی ، فیلم های لانگمور به زیرلایه های جامد منتقل شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تک لایه ها نشان می دهند که نانوسیم ها تقریبا هم جهت با میدان مغناطیسی قرار می گیرند. برای مقایسه فیلم نانوسیم ها با روش قطره چکانی در حضور و غیاب میدان مغناطیسی خارجی  و همچنین روش لانگمور- بلاجت در غیاب میدان مغناطیسی تهیه گردید. این مقایسه نشان داد که فقط با روش لانگمور- بلاجت می توان فیلم تک لایه از نانوسیم ها تهیه نمود. ارزانی، سرعت عمل بالا، لایه نشانی در مساحت های بزرگ و همچنین تنوع در مورفولوژی تک لایه ها از اهمیت ها و مزایای روش لانگمور- بلاجت هستند.

    کلیدواژگان: نانوسیم مغناطیسی، لایه نشانی، لانگمویر-بلاجت، فیلم، میدان معناطیسی
  • سمیه سلمانی شیک* صفحات 18-26

    در این پژوهش، اثرات قطب حلالهای مختلف بر روی پاسخهای غیرخطی رنگدانه آلی آزو دای با نام تجاری Disperse Red 1 با روش جاروب-z تحت تایش لیزر با طول موج 532 نانومتر مورد بررسی قرار گرفت . ضریب شکست و جذب غیرخطی DR1، توسط این چیدمان در حضور حلال های مختلف به دست آمد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که پاسخ غیرخطی بسیار به محیط مولکولی اطراف رنگدانه و برهم کنشهای بین مولکولی آنها بستگی دارد. از آنجایی که، الکل ها، در حلالهای مورد مطالعه دارای خاصیت نظم دهی بیشتری می باشند، با افزایش ضریب دی الکتریک مقدار ضریب شکست غیرخطی کاهش می یابد اما در مورد بقیه حلالها که خاصیت نظم دهی کمتری دارند، مقدار ضریب شکست غیرخطی با افزایش ضریب دی الکتریک افزایش می یابد. ضریب شکست به دست آمده با علامت منفی و از مرتبه 10-7 cm2/W می باشد که نشان دهنده خاصیت خودواکانونی رنگدانه آلی در حضور حلالهای متفاوت می باشد.

    کلیدواژگان: آزو دای، اثر حلال، پاسخ های غیرخطی، جاروب -Z
  • کاووس عباسی، انوشیروان غفاری پور*، جعفر جلیلیان صفحات 27-34

    در این مقاله با استفاده از شبیه سازی کوانتومی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی، گاف انرژی 300 ترکیب نیتریدی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. گاف انرژی ترکیبات با استفاده از دو تقریب GGA-PBE و HSE06 محاسبه شده است. پارامترهای مورد بررسی در مطالعات یادگیری ماشین به دو دسته پارامترهای اتمی و کریستالی دسته بندی شده اند. پارامترهای اتمی عبارتند از شعاع کووالانسی، الکترونگاتیوی، تعداد الکترون های ظرفیت و اولین انرژی یونیزاسیون. بعد از جمع آوری داده های ویژگی های اتمی مدل رگرسیون خطی چندگانه به داده ها برازش داده شد. در ادامه با روش رگرسیون گام به گام با معیار AICc انتخاب متغیر انجام شده است و اندازه اثر ویژگی های مختلف محاسبه شده است. همچنین برای افزایش دقت مدل در پیش بینی HSE، سه ویژگی بلوری نیز در مدل گنجانده شده اند و 8 مدل مختلف هر کدام با حضور یک یا چند مورد از سه ویژگی بلوری فوق برازش داده شده است. یافته ها نشان می دهد مدلی که هیچکدام از متغیرهای بلوری در آن حضور ندارند دارای ضریب تعیین تعدیل شده (R2) به میزان به ترتیب 75.45% است که با اضافه شده ویژگی های بلوری، نتایج به میزان قابل توجهی بهبود پیدا می کند. به طور مشخص اضافه شدن متغیر گاف انرژی PBE باعث افزایش R2 به میزان 99.03% (از 75.45% به 99.03%) دارد.

    کلیدواژگان: گاف انرژی، نظریه تابعی چگالی، نیمه رسانا، یادگیری ماشین، رگرسیون خطی
  • سودابه رضایی*، اردشیر رابعی صفحات 35-43

    در این مقاله، برای نوسانگر غیرخطی با جرم موثر وابسته به موقعیت، حالت های همدوس تعمیم یافته  و حالت های همدوس فوتون افزوده از نقطه نظر باروت- جیراردلو معرفی می شود. تحلیل و بررسی رابطه تفکیک به واحد به عنوان مهمترین ویژگی حالت های همدوس ، بر اساس تابع  میجر انجام می شود. همچنین ویژگی های غیرکلاسیکی این  دو بردار حالت سیستم  را با استفاده از  تابع توزیع احتمال و پارامتر مندل تحلیل می نماییم. مطالعه انجام گرفته نشان می دهد  که حالت های همدوس تعمیم یافته  وفوتون  افزوده باروت - جیراردلو ، از آمار زیرپواسونی تبعیت می نمایند و این رفتار غیر کلاسیکی با افزایش شمار فوتون ها افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: حالت های همدوس باروت -جیراردلو، حالت های همدوس فوتون افزوده، ویژگی های غیر کلاسیکی، تابع توزیع احتمال، پارامتر مندل
  • واحده رزازی*، سهراب بهنیا صفحات 44-50

    بررسی توزیع آماری ترازهای انرژی و توابع موج هسته اتمی به عنوان یک سیستم بس ذره ای برای مطالعه واکنشهای گوناگون و ساختار هسته ای ضروری می باشد. در این مطالعه رویکرد متفاوتی برای بررسی تاثیر ایزواسپین درساختار هسته اتمی برمبنای طیف مولتی فرکتالی توابع موج ارائه شده است. این تحلیل با  نتایج بدست آمده توسط طول جایگزیدگی و تحلیل آماری حاصل از توزیع ترازهای انرژی برمبنای تئوری آشوب کوانتومی مقایسه شده و مورد تایید واقع گردیده است. بدین منظور Ca46 با داشتن نوترون در ترازهای ظرفیت و ایزوتوپ مجاور آنSc 46 که با جایگزین شدن یک پروتون بجای نوترون در تراز ظرفیت ایزواسپین متفاوتی دارد، برای مطالعه بر مبنای مدل پوسته ای هسته انتخاب شده اند. ویژه مقادیر انرژی توسط کد محاسباتی NuShellX بدست می آید. دامنه توابع موج سیستم با تغییراتی که در این کد داده شده قابل دستیابی می باشد.

    کلیدواژگان: طیف مولتی فرکتال، طول جایگزیدگی، تابع توزیع برودی، ایزواسپین، ساختار هسته ای
|
  • Behrooz Malekolkalami*, Nalin De Silva Pages 1-7

    The merging for the Schwarzschild type and FRW metrics are discussed and investigated and it is shown that the merger is possible for three geometry of the expanding universe.

    Keywords: FRW Metric, Spherically Static Metric, Boundary Conditions
  • Abdollah Hassanzadeh*, Siyamand Saleh Khasraw, Kashan Burhan Mohmed, Somayeh Ghaderi, Rahman Hallaj Pages 8-17

    The controlled arrangement of nanowires plays a very important role in the development of their application in optoelectronics, nanoelectronics, sensors and spintronic devices. The arrangement of one-dimensional nanostructures has been done using different techniques such as optical manipulation, microfluidics, electric and magnetic fields. In this article, we have used the Langmuir-Blodgett technique for the deposition of magnetic nanowires in the presence of an external magnetic field on solid surfaces. We synthesized magnetic nanowires using direct voltage electrodeposition method and aluminum oxide template, with a hole diameter of 200 nm. After cleaning, we dropcasted the nanowires on the surface of deionized water in a Langmuir trough (Teflon) using a plastic microsyringe. Using two moving barriers, the magnetic nanowires were collected on the subphase (water) surface and at a certain surface pressure and in the presence of an external magnetic field, Langmuir films were transferred to solid substrates. The scanning electron microscope images of the monolayers show that the nanowires are aligned almost in the same direction as the magnetic field. In order to compare the Langmuir–Blodgett films of nanowires with the dropcasting method, films of nanowires using dropcasting method were prepared in the presence and absence of an external magnetic field. This comparison showed that a monolayer film of nanowires can be prepared only by the Langmuir-Blodgett method. Cheapness, high operating speed, layering in large areas, as well as diversity in the morphology of single layers are the importance and advantages of the Langmuir-Blodgett technique.

    Keywords: Magnetic Nanowires, Deposition, Langmuir–Blodgett, Film, Magnetic Field
  • Somayeh Salmani Shik* Pages 18-26

    In this study, the solvent polarity effects on the nonlinear responses of the organic azo dye with the commercial name, Disperse Red 1, were investigated by the z-scan method under 532 nm laser irradiation. The nonlinear optical refraction and absorption were obtained for different solvents. The experimental results reveal that the nonlinear response is highly dependent on the molecular environment around the azo dye and its intermolecular interactions. Since alcohols have a higher order parameter, the nonlinear refraction and absorption decrease with increasing dielectric constant, but for other solvents with low order parameters, the nonlinear indexes increase with increasing dielectric constant. The refractive index is negative and in order of 10-7 cm2/W, which indicates that self-focusing occurs for different solvents.

    Keywords: Azo Dye, Solvent Effect, Nonlinear Responses, Z-Scan
  • Kavoos Abbasi, Anoushiravan Ghaffaripour*, Jaafar Jalilian Pages 27-34

    In this article, the energy gap of 300 nitride compounds was analyzed and investigated using quantum simulations based on Density Functional Theory (DFT). The energy gaps of the compounds were calculated using two approximations, GGA-PBE and HSE06. The parameters considered in the machine learning studies were categorized into two groups: atomic and crystalline parameters. The atomic parameters include covalent radius, electronegativity, the number of valence electrons, and the first ionization energy. After collecting data on atomic features, a multiple linear regression model was fitted to the data. Subsequently, variable selection was performed using the stepwise regression method with the AICc criterion, and the effect size of various features was calculated. Additionally, to improve the accuracy of the model in predicting HSE06, three crystal features were incorporated into the model, and eight different models were fitted, each including one or more of these crystal features. The findings indicate that the model without any crystal variables has an adjusted coefficient of determination (R²) of 75.45%. However, with the inclusion of crystal features, the results improve significantly. Specifically, adding the PBE energy gap as a variable increases the R² to 99.03% (from 75.45% to 99.03%).

    Keywords: Energy Gap, Density Functional Theory, Semiconductor, Machine Learning, Linear Regression
  • Sodabe Rezaei*, Ardeshir Rabeie Pages 35-43

    In this paper, we introduce the generalized  coherent states and Photon- added coherent states in the sence of Barut-Girardello  for the nonlinear harmonic oscillator with position dependent effective mass. The study of  the resolution of the unity  as  the fundamental property of coherent states,  is done  in Meijer G-function. Also , the non- classical  features of these two states are calculated and analyized by using the  probability distribution function and Mandel paramerer .

    Keywords: Barut- Girardello Coherent States, Photon –Added Coherent States, Non- Classical Features, Probability Distribution Function, Mandel Parameter
  • Vahedeh Razazi*, Sohrab Behnia Pages 44-50

    The Investigation of the statistical distribution of nuclear energy levels and wave functions in the atomic nucleus as a many-body system is necessary for understanding various reactions of the nuclear structure We are considering the multifractal spectrum analysis of wavefunction to investigate the effect of isospin on the nuclear structure. This analysis is compared with the results obtained by the localization length and the statistical analysis of the distribution of energy levels based on the Brody distribution function. For this purpose, the 46Ca with the only neutron in its valence space and its neighbor nuclide 46Sc, which has different isospin because of replacing one proton to neutron in its valance space, are selected for study on the basis of the nuclear shell model. Energy eigenvalues of the system are calculated with NuShellX code.  The amplitudes of wave functions can be achieved by modifying in the new version of this code.

    Keywords: Multifractal Spectrum, Localization Length, Brody Distribution, Isospin, Nuclear Structure