فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز 1396)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • هادی اسلامی زاده*، مهسا پیرپور صفحات 1-11
    در تحقیق حاضر قصد داریم همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm را جهت سنتز هسته های فوق سنگین لیورموریم،296Lv ، که در جزیره پایداری واقع می باشد را مورد بررسی قرار دهیم و در چارچوب محاسبات نظری و در نظر گیری تاثیر جهت گیرهای مختلف هسته های هدف، سد در مقابل همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm را تعیین نمائیم. نشان خواهیم داد که زوایای برخورد هسته های هدف، تاثیر بسزایی روی پارامترهای سد همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm دارند. همچنین نشان خواهیم داد، که کمینه انرژی لازم جهت سنتز هسته 296Lv برابر با 205.17 می باشد که مربوط به برخورد هسته های پرتابه و هدف تحت زوایای (0-0) می باشد. در خاتمه نیز احتمال باقی ماندن هسته های سنتز شده 293Lv و 292Lv بعد از گسیل سه و چهار نوترون از هسته های 296Lv را محاسبه نموده و از مقایسه نتایج استخراج شده با داده های تجربی، نشان خواهیم داد که نتایج سطح مقطع تشکیل هسته های باقیمانده 293Lv و 292Lv بطور رضایت بخشی با داده های تجربی در توافق می باشند.
    کلیدواژگان: سنتز هسته های فوق سنگین، همجوشی یونها با هسته های سنگین، سد همجوشی، جزیره پایداری، سطح مقطع همجوشی
  • رضا افضلی*، عمید علیزاده صفحات 13-24
    در این مقاله، سیستم مورد بررسی ریز دانه های مکعبی ابررسانای مسین حفره دار در حوالی مناطق قطری می باشد. از آنجایی که مدل های مهم در ابررسانایی دمای بالا، شامل تبادل افت و خیز اسپینی می باشند، در اینجا می خواهیم یکی از آنها را که به مدل اسپین-فرمیون مشهور است، به کار بریم. تحت چارچوب این مدل، قطبش کل ( بدون در نظر گرفتن خود-انرژی)را با استفاده از معادلات استاندارد الیشبرگ و تصحیح مرتبه اول قطبش را با استفاده از معادله اختلالی خطی سازی شده و توابع عادی و غیر عادی گرین مرتبه اول، بر حسب اثر اندازه و هم اثر بی نظمی به صورت عددی به دست می آوریم. لازم به ذکر است، قطبش اختلالی مرتبه اول، از بسط توان های گاف وابسته به طول نوشته شده است و همین اختلال خود وابستگی به بی نظمی دارد. در نهایت رقابت بین این دو اثر بر روی قطبش مورد بررسی قرار می گیرد و مشاهده می شود که اثر اندازه بر اثر بی نظمی برتری دارد.
    کلیدواژگان: مسین حفره دار، مدل اسپین، فرمیون، اثر اندازه، اثر بی نظمی
  • احمد پوربافرانی*، محمدحسین شمس صفحات 25-36
    در این تحقیق جذب امواج الکترومغناطیسی در محدوده ی فرکانسی GHz 18-1 در نانوکامپوزیت های فریت های سخت و نرم مغناطیسی بررسی شده است. این کامپوزیت ها شامل دو فاز مغناطیسی متفاوت با درصدهای وزنی مختلف هستند که در آن ها فاز مغناطیسی سخت (هگزافریت استرانسیوم) در کنار فاز مغناطیسی نرم (فریت کبالت–روی) قرار می گیرد. آنالیز پراش پرتو X از نمونه ها نشان می دهد که فاز خالصی از فازهای مغناطیسی موردنظر شکل گرفته است. بررسی قسمت های حقیقی و موهومی گذردهی الکتریکی و تراوایی مغناطیسی مختلط نمونه ها در محدوده ی فرکانسی GHz 18-1 چگونگی پاسخ امواج الکترومغناطیسی به این نمونه ها را در این محدوده ی فرکانسی نشان می دهد. اتلاف بازتابی بر حسب فرکانس، نشان دهنده ی این رفتار جذبی در نمونه ها می باشد.
    کلیدواژگان: جذب امواج مایکروویو، نانوکامپوزیت فریت های سخت و نرم، اتلاف بازتابی، خواص ساختاری
  • محمدرضا پهلوانی*، پیام مهدی پور کلدیانی صفحات 37-47
    در این تحقیق به مقایسه سطح مقطع شکافت توسط اشعه گاما (شکافت فوتونی) ایزوتوپهای اورانیوم، U239-230 به کمک شبیه سازی با استفاده ازمدل اپتیکی پرداخته ایم. برای محاسبه سطح مقطع شکافت فوتونی از احتمال گذار سد پتانسیل سه قله ای استفاده کرده ایم. همچنین برای محاسبه چگالی ترازهای هسته مرکب؛ از مدل پیشرفته ابرشاره1 سود جسته ایم. مقایسه سطح مقطع شکافت فوتونی برای این ایزوتوپها در محدود گسترده ای از انرژی فوتون فرودی و بوسیله نتایج حاصل ازنرم افزار امپایر2 محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. سطح مقطع شکافت برای کلیه ایزوتوپهای هسته اورانیوم بصورت تابعی از انرژی در گستره از 5 تا 20 مگا الکترون ولت رسم شده است. نتایج حاصل از محاسبات تطابق بسیار خوبی با مقادیر اندازه گیری شده نشان می دهند.
    کلیدواژگان: شکافت فوتونی، سطح مقطع شکافت، پتانسیل سه قله ای، چگالی تراز، مدل اپتیکی، ایزوتوپهای اورانیوم
  • منصوره تاتاری* صفحات 49-57
    نسبت بهره ایزومری 115m،gCd با انجام واکنش در کادمیوم طبیعی با استفاده از فوتون های تابش ترمزی با بیشینه انرژی 40، 45، 50، 55، 60، 65، 70 وMeV 75 برای اولین بار اندازه گیری شده است. آزمایش ها با روش طیف سنجی غیر بر خط پرتو گاما با استفاده از شتابدهنده خطی الکترون MeV 100 در آزمایشگاه شتابدهنده شهرپوهانگ (PAL) در کشور کره جنوبی انجام گردید. هم چنین نسبت بهره ایزومری115m،gCd با استفاده از کد 1.6 TALYS محاسبه گردید. نتایج تجربی نسبت بهره ایزومری در واکنش 116Cd(γ، n)115m،g Cd حاصل از این آزمایش و آزمایش های دیگران، با مقادیر تئوری حاصل از کد TALYS مقایسه شده و نتایج آزمایش توافق خوبی با نتایج حاصل از کد دارند. با افزایش انرژی بیشینه فوتون های تابش ترمزی، مقادیر تئوری و تجربی نسبت بهره ایزومری 115m،gCd افزایش می یابد که نشان دهنده اثر انرژی برانگیختگی است. هم چنین نسبت بهره ایزومری 115m،gCd از انرژی آستانه واکنش تا انرژی MeV 18 به سرعت افزایش می یابد و در انرژی های بالاتر روند افزایشی کندی دارد. این رفتار نشان دهنده نقش تشدید بزرگ دوقطبی به همراه اثر انرژی برانگیختگی است.
    کلیدواژگان: نسبت بهره ایزومری، واکنش فوتو هسته ای 116Cd(γ، n)115m، gCd، روش طیف سنجی غیر بر خط پرتو گاما، کد1، 6 TALYS
  • شاکر حاجتی*، جمیله دریس صفحات 57-69
    با تکنیک طیف سنجی افت انرژی الکترون بازتابی(REELS)، در انرژی کم می توان خواص الکترونیکی لایه های نازک و نانو ساختارها و ساختار الکترونی سطح را تعیین کرد. در این مقاله، با استفاده از سطح مقطع ناکشسان تجربی REELS به دست آمده به روش توگارد – چورکن دورف، تابع دی الکتریک تیتانیت استرانسیم با روش یوبرو- توگارد تعیین می شود. سطح مقطع تئوری با توافق خوبی با تجربی در انرژی 1423 و زاویه ی ورودی و خروجی °35، °15 به دست آمد. علاوه بر این، توزیع زاویه ای پارامتر تحریک پذیری سطح برای این بلور در انرژی های 1000، 1423، 2000، 2500و 3000 تعیین شد. در این راستا از تعریف پائولی و توگارد، که به عنوان تغییر در احتمال تحریک پذیری یک الکترون که بواسطه حضور سطح در مقایسه با الکترون در حال حرکت در محیط نیمه بی نهایت است، استفاده شد. محاسبه این پارامتر بر پایه ی سطح مقطح پاشندگی ناکشسان دیفرانسیلی الکترون، به دست آمده از نرم افزار QUEELS که برای طیف افت انرژی الکترون بازتابی معتبر است، می-باشد.
    کلیدواژگان: طیف سنجی افت انرژی الکترون بارتابی، تابع دی الکتریک، پارامتر تحریک پذیری سطح، تیتانیت استرانسیم
  • مرجان جعفری * صفحات 59-68
    در این مقاله طبیعت کوانتومی میدان الکترومغناطیسی در حضور فرامواد مورد مطالعه قرار می گیرد. در این راستا میدان الکترومغناطیسی در حضور فرامواد به صورت کانونیک کوانتیزه می شود. ابتدا با استفاده از معادلات اویلر-لاگرانژ، معادله حرکت لانژون برای میدان الکترومغناطیسی بدست می آید. سپس با استفاده از روش تبدیل لاپلاس، معادله لانژون محاسبه شده و پتانسیل برداری بر حسب عملگرهای نوفه در فراماده بدست می آید. با در نظر گرفتن یک ویژه حالت گرمایی عام برای اتلافگر، تابع برهم کنش دو نقطه ای میدان الکترومغناطیسی در دمای محدود محاسبه می شود. بر اساس قضیه نوتر و اصل پایستگی انرژی، در ویژه حالت کوانتومی گرمایی، چگالی انرژی، شار انرژی میدان الکترومغناطیسی و انرژی جذب شده در فراماده محاسبه می گردد.
    کلیدواژگان: تابع برهم کنش دونقطه ی، کوانتش میدان الکترومغناطیسی، فرامواد، قضیه نوتر
  • رضا خرداد*، بهاره میر حسینی صفحات 77-87
    در این مقاله، آنتروپی و گرمای ویژه یک سیم کوانتومیGaAs بادو سطح مقطع متوازی الاضلاع و مثلثی بررسی می شود. در ابتدا، ویژه مقادیر انرژی و ویژه توابع سیستم با استفاده از حل معادله شرودینگر محاسبه می شوند. سپس، با استفاده از فرمول بندی تی-سالیس، آنتروپی و گرمای ویژه هر دو سیم کوانتومی را به دست می آوریم. نتایج به دست آمده نشان می دهد که آنتروپی و گرمای ویژه توابع پیوسته ای هستند. در این سیستمها، بر خلاف ترمودینامیک کلاسیک، آنترپی و گرمای ویژه هر مقداری نخواهد داشت و توسط یک شر ط (شرط قطع) تعیین می شود. در هر دو سیستم، با افزایش اندازه سیم کوانتومی، تعداد قله ها و اندازه قله ها در گرمای ویژه هر دو سیستم تغییر می کند. هر چقدر محدودیت کوانتومی قویتر می شود، طبیعت گسسته خواص ترمودینامیکی بیشتر آشکار می شود.
    کلیدواژگان: سیم کوانتومی، آنتروپی، گرمای ویژه
  • فرهاد خویینی*، زهرا جعفرخانی، مریم خلخالی صفحات 89-98
    در این مقاله در رهیافت تنگابست و به روش تابع گرین، ویژگی های ترابرد اسپینی در یک نانونوار سیلیسینی زیگزاگ که به دو الکترود نیم نامتناهی فلزی متصل شده است را در حضور میدان های الکتریکی، تبادلی و بی نظمی بررسی می نماییم. محاسبات ما نشان می دهد که در حضور میدان الکتریکی عمود بر ورقه سیلیسین و بی نظمی، گذار فاز فلز- نیم رسانا در سامانه رخ می دهد. همچنین با تغییر پهنایی از نوار که میدان الکتریکی به آن اعمال می شود، پهنای گاف انرژی قابل کنترل خواهد بود به طوری که با افزایش پهنا، گاف نواری افزایش می یابد. افزون بر این، با اعمال بی نظمی، شاهد کاهش رسانش و افزایش پهنای گاف نواری خواهیم بود. می توان با کنترل پارامترهایی مانند پهنای موثر، غلظت بی نظمی، بزرگی میدان الکتریکی و تبادلی گاف اسپینی سامانه را کنترل نمود.
    کلیدواژگان: نانونوارسیلیسینی، ابرشبکه، ترابرداسپینی، مدل تنگابست، تابع گرین
  • رضا زارعی مقدم، حمید رضاقلی پور دیزجی*، محمدحسین احسانی، محمدحسین میرحاج صفحات 99-108
    در این پژوهش به ساخت و مطالعه خواص ساختاری و اپتیکی، نحوه رشد لایه ها و بازده کوانتومی ساختار دولایه ای تلورید کادمیوم/ سولفید کادمیوم بر روی زیرلایه ITO جهت ساخت سلول های خورشیدی پایه تلورید کادمیوم پرداخته شده است. دولایه ای اشاره شده به کمک روش لایه نشانی فیزیکی در فاز بخار (PVD) ساخته شد. به منظور یافتن ساختار بلوری مربوط به هرکدام از لایه ها و یا مشاهده فاز جدید تشکیل شده در قسمت سطح مشترک آنها، از آزمون پراش اشعه X استفاده گردید. به کمک این آزمون فاز سه تایی CdTe1-xSx در°95/89= Ө2 مشاهده گردید که به نفوذ کردن دو لایه در همدیگر ارتباط داده شده است. مطالعات اپتیکی، تغییر میزان عبوردهی نور را در مقایسه با نمونه تلورید کادمیوم خالص نشان می دهد. یکنواختی سطح نمونه ها، اندازه ضخامت آنها و بررسی ریخت ستون های رشد یافته به کمک آزمون FESEM بررسی گردید. تصاویر FESEM نشان داد که رشد لایه ها یکنواخت و به صورت ستونی هستند. بازدهی کوانتومی نشان داد که طی پدیده فوتوولتائیک، همه فوتون ها با طول موج 800 نانومتر می توانند هر کدام یک الکترون تولید نمایند. بررسی نمودار I-V ساختار دو لایه ای ساخته شده بازدهی سلول 4/1 درصد و ضریب پری 65/0 را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی پایه تلورید کادمیوم، زیرلایه ITO، لایه نشانی فیزیکی بخار
|
  • Hadi Eslamizadeh *, Mahsa Pirpour Pages 1-11
    In the present paper, we want to study the nuclear fusion of 48Ca ions with 248Cm nuclei for synthesis of the super heavy nuclei 296Lv located in the island of stability. We estimate the fusion barrier against between 48Ca and 248Cm nuclei in the framework of the theoretical calculations and investigate the influence of the direction of target nuclei on the parameters of the fusion barrier. Furthermore, we show that the minimum energy for synthesis 296Lv is equal to 205.17 MeV which is relevant to the collision between the projectile and target nuclei under orientations (0-0). Finally, in the framework of the statistical model we estimate the evaporation residue cross section for 293Lv and 292Lv nuclei after emission of three and four neutrons from 296Lv nuclei and we show that the results of calculations are in good agreement with the experimental data.
    Keywords: Synthesis of super heavy nuclei, fusion of ions with heavy nuclei, fusion barrier, island of stability, fusion cross section
  • Reza Afzali * Pages 13-24
    In this article, we consider rectangular superconducting small grains for hole-doped cuprates near diagonal zone. Since important models for high temperature superconductivity contain the exchange of spin fluctuations, we want to apply one of the famous of them named spin-fermion model. In the framework of this model, we want to obtain the total polarization (without considering self-energy and using standard Eliashberg equations) and first order correction of polarization (using perturbed linearized equation and normal and anomalous first order Green's function) in terms of finite size and disorder effects, numerically. It's worth mentioning that the first order perturbed polarization is expanded in terms of size-dependent gap and this polarization itself depends on disorder. Finally, competition between two effects is investigated and it is observed that the finite size effect is so dominant with respect to the disorder effect.
    Keywords: hole-doped cuprate, spin-fermion model, Size effect, disorder effect
  • Ahmad Poorbafrani *, Mohammad Hoseyn Shams Pages 25-36
    In this study, we investigate the electromagnetic wave absorption of Hard-Soft ferrite nanocomposites in the frequency range of 1-18 GHz. These composites consist of two different magnetic phases with different weight ratios. The hard magnetic phase consists of Strontium Hexaferrite (SF) and the soft magnetic phase consists of Cobalt Zinc Ferrite (CZF). XRD analysis of the samples indicate formation of pure phase for each magnetic phases. Investigation of the real and imaginary parts of complex permittivity and permeability of samples indicate the response of electromagnetic waves to these samples in the frequency range of 1-18 GHz. The reflection loss versus frequency shows this absorbing behavior in the samples.
    Keywords: Microwave absorption, Hard-Soft ferrite Nanocomposite, Reflection loss, structural properties
  • Mohammad Reza Pahlavani *, Payam Mehdiupour Kaldiani Pages 37-47
    In this investigation calculated cross section of induced photo-fission of uranium Isotopes, 230-239U using simulation through optical model are compared with experimental data. To obtain photo-fission cross section transition probability through three humps fission barrier is used. Also, to calculate level density of compound nucleus, improved version of Enhanced Generalized Super-fluid Model (EGSM) is employed. Simulated cross sections using Empire code for these Isotopes in a wide range of energy are compared with available experimental data. Cross sections for different isotopes of uranium as a function of energy in the range 5 to 20 MeV are plotted. Good agreement achieved when the results of Empire code are compared with available experimental data.
  • Mansoureh Tatari * Pages 49-57
    The Isomeric Yield Ratio (IYR) of 115m,gCd in the 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 and 75 MeV bremsstrahlung induced reaction of natCd has been determined for the first time by off-line gamma ray spectrometric technique using 100 MeV electron linac at Pohang Accelerator Laboratory (PAL), Pohang, Korea. The IYR of 115m,gCd as a function of bremsstrahlung energy was also calculated theoretically using computer code TALYS 1.6. The experimental IYR in the 116Cd(γ,n)115m,gCd reaction obtained in the present work along with literature data at lower energies are compared with the theoretical value from TALYS and found to be in general agreement. It was observed that the experimental and theoretical IYR of 115m,gCd increases with the increase of end-point bremsstrahlung energy, which shows the effect of excitation energy. It was also seen that the IYR of 115m,gCd increases sharply from the reaction threshold value to end-point bremsstrahlung energy of 18 MeV and thereafter increase slowly. This indicates the role of Giant Dipole Resonance (GDR) besides the effect of excitation energy.
    Keywords: Isomeric Yield Ratio (IYR), 116Cd(?, n)115m, gCd photo-nuclear reaction, off-line ?-ray spectrometric technique, TALYS 1.6
  • Shaaker Hajati *, Jamileh Deris Pages 57-69
    The electronic properties of thin films and nanostructures as well as the surface electronic structure can be obtained using Reflection electron energy loss technique at low energy. In this work, dielectric function of SrTiO3 is obtained by Yubero-Tougaard method using the experimental inelastic cross section obtained by Tougaard-Chorkrndorf method. Theoretical cross section obtained at energy 1423 eV, incidence angle 15 and exit angle 35 was found to be in good consistence with experimental cross section. In addition, the angular distribution of surface excitation parameter for this crystal was determined at energies 1000, 1423, 2000, 2500 and 3000 eV. To this end, the definition presented by Pauly and Tougaard was used which relies on the variation in excitation probability at surface and moving in semi-infinite medium. This parameter was calculated based on the differential inelastic electron dispersion cross section using QUEELS software which is valid for reflection electron energy loss spectrum.
    Keywords: Reflection electron energy loss spectroscopy, Dielectric function, Surface excitation parameters, SrTiO3
  • Marjan Jafari * Pages 59-68
    We ýstudy ýquantum ýnature ýof ýmetamaterials ýin ýthe ýpresence ýof ýelectromagnetic ýfield. Starting from a Lagrangian, the ýelectromagnetic ýfield ýýisý canonically ýquantized in ýthe ýpresence ýof ýthe metamaterialsý. The equations of motion for the canonical variables are solved using Laplace technique. In the large-time limit, the vector potential operator is found and expressed in terms of the medium operators. In a global thermal state, finite temperature two-point correlation functions of the electromagnetic field are calculated. The electromagnetic energy flux and energy density and absorbed energy in metamaterials are obtained by considering the special case of thermal equilibrium and using Noether's theorem. ý
    Keywords: Correlation function, Electromagnetic field quantization, Metamaterials, Noether's theorem
  • Reza Khordad *, Bahareh Mirhoseini Pages 77-87
    In this paper, entropy and specific heat of a GaAs quantum wire with two different cross sections is studied. First, using the solution of Schrodinger equation, the eigenvalues and eigenfunctions are calculated analytically. Then, we have obtained entropy and specific heat of two quantum wires using Tsallis formalism. The results show that entropy and specific heat are continnus functions. Unlike classical thermodynamics, entropy and specific heat will not have any value and by a condition (cut off) is determined. For both wire, with increasing wire size the peak numbers in specific heat are changed. The stronger the quantum confinement, the thermodynamic properties of the discrete nature becomes more apparent.
    Keywords: Quantum wire, Entropy, specific heat
  • Farhad Khoeini * Pages 89-98
    In this article, we investigate the spin transport properties of a superlattice silicene nanoribbon connected to two semi-infinite metallic leads, in the tight-binding model and Green's function approach, and in the presence of disorder and electric and exchange fields. Our calculations show that the metal-semiconductor phase transition occurs, when a perpendicular electric field and/or disorder is applied to the system. Also by changing the steplike electric field, the width of the energy gap will be controlled. In addition, by applying the disorder such as vacancy and impurity, the conductance of the system decreases and its band gap increases. Namely, the band gap of the system can be tuned by varying the relevant parameters, such as disorder concentration, steplike electric field and exchange field strength.
    Keywords: silicene nanoribbon, superlattice, spin transport, tight-binding, Green's function
  • Reza Zareimoghadam, Hamid Rezagholipour Dizaji *, Mohammad Hossein Ehsani, Mohammadhossein Mirhaj Pages 99-108
    In this investigation, fabrication and investigation on structural and optical properties, the layer growth and quantum efficiency of CdS/ CdTe bi-layer structure on ITO substrate for the production of cadmium telluride- base solar cells are dealt with. The mentioned bi-layer was made by using physical vapor deposition (PVD) method. In order to find the crystal structure of the individual layers or observation of new phase formed at their interface, X-ray diffraction analysis was used. With the help of this analysis, CdTe1-xSx ternary phase was observed at 2Ө=89.95° which has been attributed to the inter diffusion of the two layers. Optical studies show the change in optical transmission compared to the pure cadmium telluride. The surface uniformity and thickness of the specimens and morphology of the grown columns were investigated by FESEM analysis. The FESEM images showed that the layers growth was in uniform columnar form. Quantum efficiency showed that during photovoltaic phenomenon, all photons with a wavelength of 800 nm can produce either an electron. I-V plot study of the prepared bi-layer structure shows a cell efficiency of 1.4 percent and fill factor of 0.65.
    Keywords: Cadmium telluride-based solar cells, substrates ITO, physical vapor deposition