فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1394)

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/10/10
  • تعداد عناوین: 11
|
  • ماندانا رودباری شهمیری، علی بهاری *، فاطمه رستمیان، مهدیه برادران خانیانی صفحه 279
    در کار حاضر نانو کامپوزیت های هیبریدی اکسید فلزی- ماده آلی (پلی وینیل پیرولیدون - اکسید روی،PVP-ZnO) به روش سل- ژل سنتز شده است. ویژگی های نانو ساختاری مواد مزبور با تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مطالعه گردید. برای محاسبه تنش شبکه در نانوکامپوزیت PVP-ZnO از معادله ویلیامسون هال استفاده شد. با در نظر گرفتن قله های غالب در طیف هایXRD، نمودار ویلیامسون- هال رسم گردیدند و با تعیین شیب نمودار میزان کرنش نانو بلورک ها محاسبه شدند. نتایج به دست آمده با به کارگیری معادله ویلیامسون هال نشان می دهد که نانوکامپوزیت هیبریدی که در دمای150درجه سانتی گراد سنتز شده است کم ترین کرنش را دارد، بنابراین از تنش تسلیم بالایی برخوردار است. تصویر SEM ارائه شده نشان می دهد که نانوذرات به صورت یکنواخت پخش شده اند.
    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت، هیبرید، تنش و کرنش، معادله ویلیامسون هال _
  • حمید عزیزاکرم، محمد مهدی اتفاقی *، سید وحید موسوی صفحه 283
    توجیه عدم تغییر طعم لپتون های باردار در حال انتشار در مقایسه با نوسان نوترینو که اکنون به عنوان یک واقعیت فیزیکی پذیرفته شده است، مورد توجه می باشد. در این مقاله با محاسبه مسیرهای بوهمی لپتون های باردار الکترون و میون ناشی از واپاشی پایون و بوزون W مشاهده می کنیم که حتی اگر تولید آنها همدوس باشد (یعنی عدم قطعیت در انرژی بزرگ تر از تفاوت جرم الکترون و میون باشد و تابع موج اولیه آنها همپوشانی داشته باشد)، پس از مدت زمان کوتاهی همدوسی از بین خواهد رفت.
    کلیدواژگان: لیپتون های باردار، مکانیک کوانتومی بوهمی، برهم نهی همدوس، نوسان
  • حمدالله صالحی، محمد معدلی *، پیمان امیری صفحه 291
    در این مقاله تصحیح نیروی پراکندگی دور برد از نوع واندروالس (vdW-DF) برای یک سامانه مرکب شامل نانو زنجیره نقره جذب سطحی شده بر روی تک لایه گرافین بررسی شده است. محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از تقریب های LDA، PBE و BLYP انجام گرفته است. به دلیل جذب ضعیف زنجیره نقره بر روی صفحه گرافین، نمی توان سهم نیروی واندروالس در انرژی جذب را نادیده گرفت. اعمال این تصحیح منجر به تغییرات بنیادی در خواص ساختاری و الکترونی سامانه مرکب از قبیل انرژی جذب، فاصله جذب و جابه جایی تراز فرمی نسبت به نقطه دیراک می شود. همپوشانی ضعیف حالت های الکترونی نقره و کربن در فصل مشترک، بازشدگی کوچک نقطه دیراک را در پی دارد.
    کلیدواژگان: گرافین، نانوزنجیره نقره، جذب سطحی، نیروی واندروالس
  • مهدی حسینی * صفحه 299
    در این مقاله تابش تراهرتز از یک محیط ابررسانا با ابعاد متناهی درون میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. تابش تراهرتز از یک محیط ابررسانا ناشی از حرکت خطوط شار داخل ابررسانا می باشد. برای محاسبه تابش از محیط ابررسانا، میدان های الکترومغناطیسی ناشی از فلاکسون ها به کمک شرایط مرزی محاسبه و به وسیله آن طیف تابشی از ابررسانا محاسبه می شود. در این پژوهش توان تابشی از یک محیط با اندازه محدود محاسبه و اثر اندازه بر روی توان و پهنای هارمونیک های تابشی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان قله تابش و پهنای قله به ضخامت قطعه ابررسانا بستگی دارد و با افزایش ضخامت قله تابش افزایش و پهنای آن کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: تابش تراهرتز، خطوط شار، ابررسانا
  • فاطمه مجیدی *، علی محمد لطیف، جمیله ملکوتی، حامد کسایی صفحه 305
    ماموگرافی موثرترین روش برای تشخیص اولیه سرطان سینه می باشد. تصاویر ماموگرافی دارای نرخ سیگنال به نوفه و کنتراست پایین می باشند که باعث می شود رادیولوژیست ها به سختی بتوانند ماموگرام را تجزیه و تحلیل کنند. برای حل این مشکل بایستی با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر، بهینه سازی روی تصویر انجام گردد. در این مقاله روشی نوین برای بهسازی تصاویر ماموگرافی ارائه می گردد که در آن، برای کاهش نوفه تصویر، از عملگرهای مورفولوژیکی، تبدیل موجک و فیلتر همومورفیک استفاده می گردد. شاخص بهینه شدن کنتراست تصویر و شاخص حفظ کناره های تصویر، برای ارزیابی کارایی این روش استفاده می شوند. با استفاده از روش پیشنهادی بر روی تصاویر ماموگرافی مرکز تصویربرداری دیجیتالی پژواک هر دو شاخص فوق بهبود یافته و بنابراین با اعمال این روش می توان تشخیص اولیه سرطان سینه را بهتر انجام داد.
    کلیدواژگان: تصاویر ماموگرافی، پردازش تصویر، تبدیل موجک، فیلتر همومورفیک
  • شریفه آقامیری اصفهانی *، مریم صداقت نیا صفحه 311
    در این یادداشت اثر افزایش طول بر ترابرد الکترونی یک نانوروبان گرافینی دسته صندلی در دو حالت بدون ناخالصی و در حضور ناخالصی اتم نیتروژن مورد بررسی قرار داده شده است. سامانه مولکولی به دو الکترود یک بعدی نیمه بی نهایت متصل و از اثرات برهم کنش الکترون - الکترون چشم پوشی شده است. سامانه مورد نظر با یک مدل تنگ بست ساده توصیف شده و همه محاسبات بر پایه رهیافت تابع گرین و روش محاسباتی لانداور بوتیکر می باشد، الکترودها در تقریب نوار پهن توصیف شده اند.
    کلیدواژگان: ترابرد کوانتومی، نانوروبان گرافینی، مدل تنگ بست، رهیافت تابع گرین، روش لانداور، بوتیکر، تقریب نوارپهن
  • مرتضی سلطانی *، امین جواهری، محمد هادی صفحه 317
    در این کار ما به تعمیم درهم تنیدگی سه بخشی میدان بوزونی در حضور یک ناظر نالخت به فراتر از تقریب تک مد پرداخته ایم. برای این منظور ابتدا مروری به اثر شتاب بر روی مدهای میدان و اثر آن بر روی حالت های کوانتومی کرده و تقریب تک مد و فراتر از تقریب تک مد را نیز معرفی می کنیم. پس از این مرور اجمالی به سراغ مسئله اصلی این مقاله که بررسی درهم تنیدگی سه بخشی میدان بوزونی در فراتر از تقریب تک مد است می پردازیم. حالت های درهم تنیده سه بخشی دارای کلاس های مختلفی هستند که مهم ترین آنها حالت GHZ و حالت W می باشد. ما در این کار اثر شتاب یکی از ناظرها را بر روی درهم تنیدگی این دو حالت در فراتر از تقریب تک مد بررسی می کنیم. همچنین تفاوت نتایج به دست آمده را با کارهای قبلی که برای سامانه سه بخشی در تقریب تک مد صورت گرفته است بیان می کنیم. برای حالت GHZ، تنیدگی پی به عنوان معیار درهم تنیدگی، برای بعضی مدهای آنرو با افزایش شتاب، افزایش می یابد؛ این افزایش درهم تنیدگی اتفاقی است که در تقریب تک مد مشاهده نمی شود. وجه تمایز دیگری که در مطالعه درهم تنیدگی حالت GHZ در ورای تقریب تک مد نسبت به تقریب تک مد مشاهده می شود، بیشینه شدن درهم تنیدگی برای بعضی دیگر از مدهای آنرو است؛ یعنی با افزایش شتاب، درهم تنیدگی رفتاری یکنوا ندارد. به ازای مدهای مختلف آنرو در حد شتاب بی نهایت، تنیدگی پی به مقادیر حدی غیر صفر متفاوتی میل می کند. بر خلاف حالت GHZ، درهم تنیدگی حالت W تنها رفتارهای یکنوا افزایشی و کاهشی از خود نشان می دهد؛ همچنین در حد شتاب بی نهایت، تنیدگی پی برای همه انتخاب های ممکن از مدهای آنرو فقط به 176 /0 میل می کند؛ از این رو در این حد، از جهت درهم تنیدگی کوانتومی، تفاوتی بین روش های تقریب تک مد و ورای تقریب تک مد وجود نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: میدان بوزونی، ضرایب بگولیوبوف، درهم تنیدگی، فراتر از تقریب تک مد، تنیدگی پی
  • سیده مریم حسینی، علی بهاری *، فرزاد احمدیان صفحه 337
    در کار حاضر مطالعه اثر پارامترهای ریخته گری از جمله دمای بارریزی و سرعت سرد کردن، بر ویژگی های نانو ساختاری و مکانیکی فولاد مقاوم به حرارت HH مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذرات مولیبدن که به روش سل- ژل سنتز شده اند به صورت پوشش دهی چرخشی بر قطعات فولاد زنگ نزن شکل گرفتند. با تکنیک های پراش پرتو ایکس، طیف نمایی تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی به مطالعه اثر لایه پوششی بر قطعات مزبور پرداخت شد. نتایج به دست آمده نشان دهنده افزایش مقاومت به سایش و خوردگی سطحی فلزات و کاهش جریان نشتی از نمونه می باشد بدون آنکه تغییری در ساختار سطح فلز به وجود آید. هم چنین دمای بارریزی کاهش یافته و سرعت سرد کردن افزایش یافته سبب ایجاد ساختاری ریزدانه با کاربید های کم تر و توزیع مناسب تر در زمینه استنیتی شده است.
    کلیدواژگان: نانوذرات، فولاد مقاوم به گرما HH، دمای بارریزی، روش سل، ژل
  • زهرا فاضل * صفحه 343
    برای مشاهده وقوع باز اتصالی مغناطیسی در کروموسفر خورشیدی، رفتار اختلالات غیرخطی در معادلات مغناطوهیدرودینامیکی (MHD) بررسی می شود. مطالعه عددی ناپایداری برشی مقاومتی در یک صفحه ی جریان با در نظر گرفتن چارچوب MHD معرفی می گردد. برای این منظور، مدل چهار میدان استفاده می شود. بر اساس شبیه سازی انجام شده نشان داده می شود که جملات غیرخطی باعث می شوند تا باز اتصالی سریعتر و در مقیاس زمانی طول عمر اسپیکول ها در کروموسفر اتفاق بیفتد.
    کلیدواژگان: اسپيکول هاي خورشيدي، مغناطوهيدروديناميک
  • مهدی رضایی صامتی *، عترت سادات دادفر صفحه 344
    در این تحقیق، ساختار پارامترهای کوانتومی و NQR فرایند جذب گاز 2F بر روی مدل های خالص و جایگزین شده با سه کربن نانو لوله بورن فسفید با استفاده از نظریه تابع چگالی بررسی شده است. برای این منظور در ابتدا چهار مدل برای جذب 2F بر روی سطح داخلی و خارجی حالت خالص و جایگزین شده با سه کربن را در نظر گرفته و سپس تمام ساختارها بهینه می شوند. ساختارهای بهینه شده برای محاسبه پارامترهای کوانتومی و NQRاستفاده شده اند.
    نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهند که انرژی جذب مدل های حالت خالص و جایگزین شده با سه کربن BPNTs گرماده بوده و فرایند جذب از نوع فرایند فیزیکی است که مربوط به بر هم کنش واندر والسی است. جایگزینی سه اتم کربن به جای بور باعث کاهش انرژی جذب می شود. جذب 2F و جایگزینی سه اتم کربن باند گاف، سختی کروی و پتانسیل یونش BPNTs از مقدار اولیه اش را کاهش می دهد. نتایج حاصل از پارامترهای NQR محاسبه شده در تمام مدل ها نشان می دهد که مقادیر CQ و &etaQ اولین لایه بیشتر از سایر لایه ها است.
    کلیدواژگان: NQR، BPNTS، جذب 2F، c، doped3، DFT
  • عباس مختاری *، جیمز نئل، هری بلایت، جیلیان گهرینک صفحه 345
    مقاومت الکتریکی مگنتایت رفتار متفاوتی در زیر و بالای دمای وروی دارد. در این مقاله گذار وروی در مگنتایت را با به کار بردن هماهنگ دوم لیزر Ti-Sapphire برای آزمایش های پمپ - پروب، در دماهای مختلف و در طول موج 370 نانومتر (AWT IMAGE) که برای پمپ و همچنین پروب و گذار عایق به فلز مشاهده گردیده، گزارش می شود. ما به وضوح اختلاف در تغییرات نور عبوری طیف سنجی فوق سریع بین طیف های مربوط به زیر و بالای دمای وروی را مشاهده نمودیم.
    کلیدواژگان: گذار وروی، مگنتایت، گذار فلز، عایق، پمپ، پروب
|
  • M. Roodbari Shahmiri, A. Bahari *, F. Rostamian, M. Baradaran Khaniani Page 279
    In the present work, metallic oxide–organic material hybrid nanocomposites (Poly vinyl pyrrolidone- zinc oxide, PVP-ZnO) have been synthesized using sol-gel method. Nanostructural properties of aforementioned materials were studied by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction techniques. Williamson equation was used to estimate lattice strain in the PVP-ZnO nanocomposite. The dominated peaks in XRD spectra and Williamson- Hall diagrams were considered and the nano crystallite strain was plotted by drawing strain slopes. The obtained results showed that hybrid nanocomposites synthesized at 150ºC have lower strain and therefore higher yield strain. The SEM image indicated that nanoparticles are distributed uniformly.
    Keywords: Nanocomposite, Hybrid, Strain, Stress, Williamson, Hall equation
  • H. Azizakram_M. M Ettefaghi *_S. V Mousavi Page 283
    Although charged leptons, contrary to neutrinos, cannot oscillate, exploring whether a coherent superposition of charged lepton states can change to others during the propagation is an important problem in the neutrino oscillation theory. In this paper, we consider electrons and muons coming from the pions and W decays and study their propagation in relativistic Bohmian quantum mechanics. We find out that the Bohmian trajectories of them are separated after atomic distance propagations. In fact, the computed Bohmian trajectories of electrons and muons coming from W and pion decays show that Bohmin results are consistent with those of standard quantum mechanics.
    Keywords: charged leptons, Bohmian quantum mechanics, coherent superposition, oscillation
  • H. Salehi, M. Moaddeli *, P. Amiri Page 291
    In this paper, the long-range Van Der Walls dispersion force correction (vdW-DF) for a combined system consisting of an Ag-chain adsorbed on a monolayer of graphene is studied. Calculations are based on density functional theory (DFT) performed by using various LDA, PBE and BLYP approximations. Since Ag chain is weakly adsorbed on graphene sheet, the Van Der Waals contribution to the total adsorption energy cannot be ignored. When applying this correction, the structural and electronic properties of the combined system such as adsorption energy, adsorption distance, and the Fermi level shift with respect to the Dirac point are significantly affected. The weak hybridization of the electronic states of silver and carbon at the interface gives rise to a small band gap opening at the Dirac point.
    Keywords: graphene, Ag, nanochain, adsorption, Van Der Waals force
  • M. Hosseini * Page 299
    The Tera hertz radiation from a finite size superconductor media inside a magnetic field has been investigated. The tera hertz radiation is due to the flux flow motion inside the media. The electromagnetic fields inside the superconductor due to fluxons are calculated and using those fields, the radiation is obtained. In this research, the effects of finite size on the radiated power and signal mean width are investigated. The results show that by increasing the superconductor thickness, the peak values of harmonics increase and the mean width decreases.
    Keywords: Tera hertz radiation, flux lines, superconductors
  • F. Majidi *_A. M Latif_J. Malakouti_H. Kasayi Page 305
    Mammography is the most effective method for the early diagnosis of breast cancer diseases. As mammographic images contain low signal to noise ratio and low contrast, it becomes too difficult for radiologists to analyze mammogram. To deal with the above stated problems, it is very important to enhance the mammographic images using image processing methods. This paper introduces a new image enhancement approach for mammographic images which uses the modified mathematical morphology, wavelet transform and homomorphic filter to suppress the noise of images. For performance evaluation of the proposed method, contrast improvement index (CII) and edge preservation index (EPI) are adopted. Experimental results on mammographic images from Pejvak Digital Imaging Center (PDIC) show that the proposed algorithm improves the two indexes, thereby achieving the goal of enhancing mammographic images.
    Keywords: mammographic images, image processing, wavelet transform, homomorphic filter
  • Sh Aghamiri Esfahani *, M. Sedaghatnia Page 311
    In this research, we have investigated the effect of increasing length on the electronic transport of an armchair graphene nano-ribbons with nitrogen atom impurity and without impurity. The semi-infinite, one-dimensional molecular systems are connected to two electrodes and the electron-electron interaction is ignored. The system is described by a simple tight binding model. All calculations are based on the Green's function and Landauer–Buttiker approach, and the electrodes are described in a wide band approximation.
    Keywords: quantom transport, graphene nanoribbons, tight binding model, Green\'s function, Landauer–Buttiker approach, wide band approximation
  • M. Soltani *, A. Javaheri, M. Hadi Page 317
    In this work, we generalize the entanglement of three-qbit Bosonic systems beyond the single-mode approximation when one of the observers is accelerated. For this purpose, we review the effects of acceleration on field modes and quantum states. The single-mode approximation and beyond the single-mode approximation methods are introduced. After this brief introduction, the main problem of this paper, tripartite entanglement of bosonic systems in a noninertial frame beyond the single- mode approximation is investigated. The tripartite entangled states have different classes with GHZ and W states being most important. Here, we choose &pi-tangle as a measure of tripartite entanglement. If the three parties share GHZ state, the corresponding &pi-tangle will increase by increasing acceleration for some Unruh modes. This phenomenon, increasing entanglement, has never been observed in the single-mode approximation for bosonic case. Moreover, the &pi-tangle dose not exhibit a monotonic behavior with increasing acceleration. In the infinite acceleration limit, the &pi-tangle goes to different nonzero values for distinct Unruh modes. Unlike GHZ state, the entanglement of the W state shows only monotonically increasing and decreasing behaviors with increasing acceleration. Also, the entanglement for all possible choices of Unruh modes approaches only 0.176 in the high acceleration limit. Therefore, according to the quantum entanglement, there is no distinction between the single-mode approximation and beyond the single-mode approximation methods in this limit.
    Keywords: Bosonic field, Bogoliubov coefficients, entanglement, beyond the single, mode approximation, ? tangle
  • M. Hosseini, A. Bahari *, F. Ahmadian Page 337
    In the present work, the effects of different casting parameters including pouring temperature and cooling rate on stainless steel structures and mechanical properties of heat resistant alloy (HH) were studied. Mo nanoparticles were synthesized through sol-gel method and were coated on the stainless steel device using spin-coating method. The effect of coating layer on the device was studied by using XRD (X-Ray Diffraction) and FT-IR (Fourier Transform Infra red) and SEM (Scanning Electron Microscopy) techniques. The obtained results indicated an enhancement of corrosion, surface abrasion protection without changing metal surface structure, and a reduction of leakage current through the stainless steel device. Furthermore, pouring temperature and cooling rate increase caused a fine grain structure to be acquired with less carbides and better distribution in the austenitic matrix.
    Keywords: nanoparticles, heat resistant steel HH, Pouring temperature, Sol, gel
  • Z. Fazel * Page 343
    In order to see the occurrence of magnetic reconnection in the solar chromosphere, we investigate the behavior of non-linear perturbations on the magneto hydro dynamic (MHD) equations. Numericalstudy of the resistive tearing instability in a current sheet is presented by considering the MHD framework.To do this, the four field model is applied. It is shown based on the simulation that the non-linear terms make the reconnection occur faster during the spicule life time in the chromosphere.
    Keywords: solar spicules, magneto hydro dynamic
  • M. Rezaei_Sameti *_E. A Dadfar Page 344
    In this research, the structure, quantum and NQR (Nuclear quadrupole resonance)parameters of F2 gas adsorption on the pristine and 3C-doped (4,4) armchair models of boron phosphide nanotubes (BPNTs) have been investigated in the framework of density functional theory. For this purpose, at the first step, four models for F2 adsorption on the inner and outer surfaces of pristine and 3C-doped BPNTS are considered and then all structures are optimized by using Gaussian 03 program package. The optimized structures are used to calculate the quantum and NQR parameters. The calculated results reveal that the adsorption energy of pristine and 3C-doped models of BPNTs are exothermic and adsorption process is a physisorption process due to the weak Van der Waals interaction. The substitution of three carbons with three B atoms of nanotube decreases significantly the adsorption energies. The F2 adsorption and 3C-doping decrease the band gap, global hardness, and ionization potential of the pristine BPNTs. The calculated NQR parameters of all the models show that CQ and &etaQ values of the first layer are larger than those of the other layers.
    Keywords: BPNTs, NQR, F2 adsorption, 3C, doped, DFT
  • A. Mokhtari *_J. R Neal_H. J Blythe_G. A Gehring Page 345
    Magnetite has a different electrical resistance behavior with temperatures below and above the Verwey temperature. Here, we report on Verwey transition in Fe3O4 by means of the frequency-doubled output from the Ti-sapphire laser in pump-probe experiments and from the insulator to metal transition observed by changing the temperature at the wavelength 370nm (~3.36 eV) both for pump and probe. We observed a clear difference below and above the Verwey temperature in ultra-fast transmission changes.
    Keywords: Verwey transition, magnetite, metal, insulation transition, pump, probe