فهرست مطالب

فیزیک کاربردی - سال ششم شماره 1 (پیاپی 10، بهار و تابستان 1395)

مجله فیزیک کاربردی
سال ششم شماره 1 (پیاپی 10، بهار و تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/05/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدحسین احسانی *، مجمود جلالی مهر آباد، عباس حوادیان صفحات 7-25
    در این مقاله، فرآیند لایه نشانی فیلم های نازک طلا، به کمک روش تبخیر حرارتی شبیه سازی شد. برای این منظور از نرم افزار COMSOL Multiphysics استفاده گردید. مدل سه بعدی در محیط نرم افزار ایجاد شده و هندسه، تحلیل مش ها، شرایط مرزی و روابط مورد نیاز معرفی و مورد مطالعه قرار گرفتند. ضخامت، چگالی، شار گرما، فشار و سایر پارامتر های مرتبط با لایه نشانی مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از رگرسیون صفحه ای، معادله ی سطوح نانو فیلم های طلا محاسبه و اثر دمای چشمه بر رشد فیلم های نازک طلا بررسی گردید. نتایج نشان داد که بین ضخامت فیلم نازک و دمای چشمه رابطه ی مستقیم وجود دارد. با استفاده از برازش غیر خطی مدلی برای وابستگی ضخامت فیلم نازک به دمای چشمه ارائه گردید. با مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی ها در این کار برای ضخامت و انحنای سطح فیلم های نازک طلا با رفتار مورد انتظار از توزیع جرم روی زیرلایه، تطابق بین مقادیر شبیه سازی شده و این رفتار مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: تبخیر حرارتی، فیلم نازک، شبیه سازی
  • حسین حمزه پور*، مهدی خوشحالی صفحات 27-47
    استفاده از امواج آکوستیک در مطالعات ساختار مواد از اهمیت فراوانی برخوردار است. ما در این تحقیق با توجه به این مهم که انتشار امواج صوتی بسیار متاثر از هندسه ی محیطی است که در آن منتشر می شود، به بررسی ارتباط خواص استاتیک با خواص دینامیک محیط می پردازیم. در این پژوهش ابتدا محیط متخلخل ترک دار دو فازی در دو بعد تولید می شود و با توجه به اصول شناخته شده از هندسه محیط، ابتدا ترک ها ( به عنوان ناخالصی) با موقعیت مکانی تصادفی وجهت گیری های متمایز که با راستای قائم زاویه ای متغیرمی سازند، تولید می شوند سپس با استفاده از روش تفاضل محدود، به حل عددی معادله ی موج آکوستیک در محیط های شبیه سازی شده می پردازیم. اندازه محیط و چگالی تعداد ترک های محیط به عنوان هندسه ناخالصی ها قابل تغییر می باشد. با حل عددی معادله انتشار موج آکوستیک در این محیط، به ارتباط برخی خواص دینامیکی جبهه ی موج با خواص استاتیک آن پرداخته و روابط مشاهده شده را گزارش می نماییم . نتایج حاصل نشان می دهد با اعمال اثر ناهمسانگردی وتغیر هندسه ی ناخالصی تغییراتی در روابط ایجاد می گردد به طوریکه روابط استخراج شده از این تحقیق می تواند رهیافتی مناسب جهت تحلیل و شناسایی غیر مخرب مواد باشد وتطابق خوبی با نتایج شبیه سازی های بدست آمده در این زمینه دارد .
    کلیدواژگان: امواج آکوستیک، محیط متخلخل ترک دار ناهمسانگرد، خواص استاتیک، خواص دینامیک
  • اسماعیل ساعیور ایرانیزاد*، زهرا دهقانی، معصومه عرب صفحات 49-59
    در این تحقیق، خواص اپتیکی غیرخطی بلور مایع نماتیک آلائیده با رنگینه آزو مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار و علامت ضریب شکست و ضریب جذب غیرخطی بلور مایع نماتیک آلائیده با رنگینه آزو دیسپرس قرمز 2 توسط روش جاروب اندازه گیری شده است. در این مقاله، اندازه گیری ها توسط لیزر پیوسته نئودیم یگ با طول موج nm532 انجام شده است. تاثیر جهت گیری اولیه ملکول ها بر روی خواص غیرخطی بررسی شده است. ضریب شکست غیرخطی برای نمونه با جهت-گیری موازی از مرتبه10-6 cm2/W و ضریب جذب غیرخطی آن از مرتبه 10-1 cm/W به دست می آید. ضریب شکست غیرخطی برای نمونه با جهت گیری عمودی از مرتبه10-9 cm2/W و ضریب جذب غیرخطی آن از مرتبه 10-5 cm/W به-دست می آید. علامت هر دوی این ضرایب برای نمونه با جهت گیری موازی منفی و برای نمونه با جهت گیری عمودی مثبت است. نتایج نشان می دهد که ضرایب اپتیکی برای نمونه با جهت گیری موازی بزرگتر از ضرایب مربوط به نمونه با جهت گیری عمودی است.
    کلیدواژگان: بلور مایع نماتیک، رنگینه آزو دیسپرس قرمز 2، روش جاروب، جهت گیری عمودی، جهت گیری موازی
  • بنفشه بهرامی اصل*، فاطمه شجاعی صفحات 61-71
    در این مقاله مدلی برای هاله تاریک پیشنهاد می شود که دارای فشار ناهمسانگرد است و متریک نظیر آن در سطح هاله بر متریک شوارزشیلد منطبق است. سپس شرایط انرژی، منحنی چرخش و همگرایی نور برای هاله بررسی می شود.
    کلیدواژگان: ماده تاریک، منحنی چرخش، همگرایی گرانشی
  • حمدالله صالحی*، سمیه حسینی صفحات 73-87
    دراین مقاله خواص ساختاری لانتانیوم کرومیت از جمله ثابت شبکه ، مدول حجمی و... درفازمکعبی با استفاده ازروش امواج تخت تقویت شده خطی باپتانسیل کامل (FP-LAPW)درچارچوب نظریه تابعی چگالی باتقریب های مختلف انجام گرفته است.نتایج نشان می دهد که پارامترهای ساختاری محاسبه شده با استفاده ازتقریب GGA نسبت به تقریبLDA ،سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد.هم چنین درنظر گرفتن قطبش اسپینی تغییرات جزیی در پارامترهای شبکه تعادلی این ترکیب ایجاد می کندکه این تغییرات درجهت بهبود نتایج و نزدیک شدن آنها به مقادیر تجربی است.مطالعه چگالی ابر الکترونی این ترکیب نشان می دهدبه دلیل وجودکاتیون هایLa+ 3 ،3+ Crوآنیون2- O ،بین اتم های کروم واکسیژن پیوند قوی کووالانسی و بین اتم های La-La وCr-Cr پیوندفلزی و O-O ،Cr-OوLa-O پیوند کووالانسی برقرار است.نتایج محاسبات انجام شده سازگاری نسبتا خوبی رابا نتایج نظری و تجربی بیان می کند.
    La-La وCr-Cr پیوندفلزی و O-O ،Cr-OوLa-O پیوند کووالانسی برقرار است.نتایج محاسبات انجام شده سازگاری نسبتا خوبی رابا نتایج نظری و تجربی بیان می کند.
    کلیدواژگان: لانتانیوم کرومیت، ثابت شبکه، مدول حجمی، نظریه تابعی چگالی، FP، LAPW
  • نسرین ملکی نژاد*، محمدرضا شجاعی، محمدرضا سرکرده ای صفحات 89-96
    بر اساس مدل لایه ای ، هسته های اکسیژن 19 و اکسیژن 21 ، به تراز یک d 5 / 2 ختم می شوند . با در نظر گرفتن اکسیژن 16، به عنوان یک هسته ی مرکزی ( هسته با پوسته بسته ) ، نوکلئو ن های خارج پوسته ی بسته را می توان یک سیستم سه ذره ای و یک سیستم پنج ذره ای در نظر گرفت . از آنجایی که نوکلئون های تراز آخر در طیف انرژی این دو ایزوتوپ تاثیر گذا ر می باشند، ما در این کار با استفاده از مدل لایه ای و در نظر گرفتن پتانسیل گوسی برای برهمکنش بین نوکلئون ها به محاسبه تراز های انرژی این دو ایزوتوپ با در نظر گرفتن معادله شرودینگر ، با استفاده از روش تحلیلی ابر تقارن پرداخته ایم، که نتایج بدست آمده از محاسبات با مقایسه ی نتایج تجربی و نتایج دیگر گروه های تحقیقاتی ، از همخوانی خوبی برخوردار است.
    کلیدواژگان: مدل لایه ای، پتانسیل گوسی، ترازهای انرژی، اکسیژن 19و اکسیژن 21
  • ابراهیم مهرپرور، عزالدین مهاجرانی *، محمدرضا فتح اللهی، حسین مهرزاد، علی جندقیان صفحات 97-107
    دیودهای نورگسیل آلی از منابع نوری جدیدی هستند که بر خلاف دیودهای نوری معدنی از مواد آلی در آنها استفاده می‏شود بر همین اساس ویژگی های قابل توجهی نسبت به دیودهای غیرمعدنی دارند. یکی از ویژگی های منحصر به فرد دیودهای نورگسیل آلی قابلیت ساخت نمایشگر شفاف بر پایه آنهاست که در موقع خاموش بودن می‏توانند تا %70 شفاف باشند. در این نوع صفحه نمایش ها، تمام مولفه های دیود، مانند زیرلایه، آند، لایه های پلیمری – آلی و کاتد شفاف بوده و نور از هر دو قسمت دیود خارج می‏شود. دیودهای نورگسیل آلی شفاف به خاطر داشتن کاربردهایی مانند نمایشگر شفاف، استفاده در شیشه های جلوی خودرو و پنجره های هوشمند بیشترین توجه را در سالهای اخیر به خود جلب کرده اند. در این تحقیق هدف، ساخت یک کاتد شفاف متشکل از فلزات کلسیم(Ca) و نقره(Ag) با ضخامت‏های ثابت 20nm و 10nm و لایه پوشش دی الکتریک ZnS با ضخامت‏های مختلف20،25،30،40 نانومتر، به منظور استفاده در دیودهای نورگسیل آلی شفاف (TOLED) می باشد. ضخامت بهینه ZnS با استفاده از تجربی مقدار 25nm بدست آمد. شفافیت اپتیکی % 85.5 و بازتاب پایین % 10.50 در ناحیه مرئی و مقاومت سطح الکتریکی پایین Ohms/Square 8.6درساختار(Ca(20nm)/Ag(10nm)/ZnS (25nm حاصل گردید، که جهت استفاده در دیودهای نورگسیل آلی شفاف مناسب است.
    کلیدواژگان: کاتدشفاف، کاتدCa، Ag، لایه پوشش ZnS
|
  • Mohamadhoseiin Ehsani * Pages 7-25
    In the present work, gold thin films growth process using the evaporation method has been simulated. For this purpose, the COMSOL Multiphysics 5.0 simulator software was used. Three-dimensional models were constructed and geometry, mesh analysis, boundary conditions and related relations were defined and studied. Film thickness, density, heat flux and other related parameter to deposition were investigated. Using planar regression, surface equation of the gold thin films was calculated and the effect of the temperature of gold source on thickness of films was investigated. Results showed that there is a correlation between the temperature of source and the thickness of gold films. Using non-linear regression, a model was represented in order to describe the dependency of film thickness on source temperature. Comparing the simulation results in this paper for thickness and curvature of gold thin films with expected behavior distribution on substrate, a promising accommodation between the simulated data and this trend was observed.
    Keywords: Evaporation, Thin Film, Simulation
  • Hossein Hamzehpour * Pages 27-47
    Acoustic wave’s applications in material structure science studies are very important. Therefore investigation of acoustic wave quality and analyzing of wave propagation and discovering of its relation with martial features has been in great interest for many scientists. Investigation of dynamic properties of porous media and studying of its relationship with static properties has very practical benefits for nondestructive methods in material science. At first the fractures are generated in two dimensional porous medium as a defect’s structures, then propagation of the acoustic waves is studied in simulated samples. We use explicit finite difference (FD) method to solve problem numerically. The results suggest some relationships between wave's dynamic properties and the effects of size and geometry of fractures or defects. The relationships of all the quantities of interest depend on the fractures direction or anisotropic effects. We also study the anisotropic effects on some practical dynamical properties of acoustic wave front. The results suggest some relations between them. The results of this simulation compare with some results that is obtained from different practical and simulation methods.
    Keywords: Acoustic wave, Anisotropic fractured porous media, Static properties, Dynamic properties
  • Esmaeil Saeeyoriranizade*, Zahra Dehghani Pages 49-59
    In this study, the nonlinear optical properties of a nematic liquid crystal doped with an azo dye were investigated. The magnitude and the sign refractive index and nonlinear absorption coefficient of a nematic liquid crystal doped with disperse-red-2- azo dye were measured by Z-scan techniques. The measurements were performed at 532 nm using a continues wave (CW) Nd: Yag laser.
    We were looking for the effect of initial alignment on the nonlinearity of azo doped nematic liquid crystals (NLCs). The nonlinear refractive index and nonlinear absorption coefficient of homogeneous alignment sample is obtained in the order of 10-6 cm2/W and 10-1 cm/W, respectively with negative sign. The nonlinear refractive index and nonlinear absorption coefficient of homeotropic alignment sample is obtained in the order of 10-9 cm2/W and 10-5 cm/W, respectively with positive sign. Comparison of Z-san results shows the magnitudes of nonlinearity in homogeneous alignment samples are larger than homeotropic ones.
    Keywords: Nematic liquid crystal, Azo dye, Z, scan techniques, Homotropics alignment, Homogeneous alignment
  • Banafsheh Bahrami Asl *, Fatimah Shojai Pages 61-71
    In this paper a model with anisotropic pressures for dark matter halo is assumed. The corresponding metric matches the schwarzchild metric at the surface of halo. Then the energy conditions, rotation curve and gravitational lensing effect are investigated.
    Keywords: dark matter, rotation curve, gravitational lensing
  • Hamdollah Salehi * Pages 73-87
    In this paper,the structural properties(such as lattice constant,bulk modulus,compressibility,...)of cubic phase were theoretically investigated.The calculations have been performed using a Full Potential Linearized Augmented Plane wave (FP-LAPW) method in the framework of density functional theory(DFT) with various Approximations using Wien2k package.The obtained results show that using GGA96 with spin effects is in a better agreement with other theoretical approximations.Besides,density of electronic states has beenstudied in cubic .The results show that,there is a strong covalent band between O-O,Cr-Oand La-O.These results are in good agreement with the published theoretical and experimental data.
    d in cubic .The results show that,there is a strong covalent band between O-O,Cr-Oand La-O.These results are in good agreement with the published theoretical and experimental data. d in cubic .The results show that,there is a strong covalent band between O-O,Cr-Oand La-O.These results are in good agreement with the published theoretical and experimental data. d in cubic .The results show that,there is a strong covalent band between O-O,Cr-Oand La-O.These results are in good agreement with the published theoretical and experimental data.
    Keywords: lattice constant, bulk modulus, density functional theory, FP, LAPW
  • Nasrin Malekinezhad * Pages 89-96
    Based on shell model , isotopes of oxygen 19 and oxygen 21 , ends to1 d 5 / 2 . Considering oxygen 16 , as a core , ( Core with shell closed ) , the nucleus of outside the closed shell , we , can be considered a Three - particle , and Five - particle . Since , the capacity nucleons , are effective in the energy spectrum of in oxygen 19 and oxygen 21 isotopes . In this work , we use the shell model , And considering the Gaussian potential , for interaction between nucleons , to calculate the energy levels , these isotopes , we , Considering the Schrödinger equation , and use of the analysis super symmetry method, The results of our calculations , are compared with , experimental results , and the results of other research groups , is a good agreement .
    Keywords: shell model, Gaussian potential, energy levels, o19, o21
  • Ebrahim Mehrparvar, Azodin Mohajerani * Pages 97-107
    Organic light-emitting diodes (OLED), which are fabricated based on organic materials, are a new class of lighting sources with many advantage in comparison to common light-emitting diodes. One of these promising depictions of OLEDs is their capability for fabrication of transparent displays in which the device possesses a transparency up to 70% during the off-state. In these types of displays, all the components such as substrate, the anode, the organic-polymer layers, and the cathode electrode are transparent and the emission can leave the device from the both sides. Recently, transparent OLEDs have attracted a lot of attention due to their exceptional applications such as transparent flat-panel displays, car front windows, and smart windows.The aim of the present research is to fabrication a transparent cathode composing of Ca , Ag by constant thickness of 20 nm and 10 nm and ZnS Dielectric coating layer with different thickness of 20,25,30,40 nm for used in the transparent organic light emitting diodes. The experimental ZnS thickness are obtained to be 25 nm. Optical transparency of 85% and low reflection of 10.50% in visible region and low surface electrical resistance of 8.6 ohm/square in Ca(20nm)/Ag(10nm)/ZnS (25nm) structure is obtained which seem to be applicable in transparent oleds
    Keywords: Transparent cathode, Ca, Ag cathode, ZnS capping layer