فهرست مطالب

  • سال شانزدهم شماره 4 (زمستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/11/21
  • تعداد عناوین: 16
|
  • باقر اصلی بیکی*، پرویز کاملی، هادی سلامتی صفحات 251-272
    نانومغناطیس شاخه ای از فناوری نانو است که به بررسی ویژگی های نانوذرات مغناطیسی می پردازد. ابرپارامغناطیس تک حوزه، ابر فرومغناطیس و شیشه ابراسپینی از حالات مختلف مغناطیسی اند که در مجموعه ای از نانوذرات مشاهده شده است. هر کدام از این حالات مغناطیسی دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و محدوده کاربرد نانوذرات را تعیین می کنند. یک نانوذره دارای پوسته ای متشکل از اسپین های بی نظم و هسته ای با اسپین های تقریبا منظم است. مطالعه سیستم نانوذرات نیاز به کاوش و مشخصه یابی ویژگی های متعددی از جمله انواع ناهمسانگردی ها، قدرت برهم کنش بین ذرات، زمان های واهلش، میدان وادارندگی، مغناطش باقی مانده، مغناطش اشباع و... دارد. محققان تلاش های فراوانی در جهت مشخصه یابی نانوذرات مغناطیسی می کنند که با گسترش دامنه کاربرد این مواد در صنعت، پزشکی و زندگی روزمره، این تحقیقات روز به روز رشد فزاینده ای می یابد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، ابرپارامغناطیس، پذیرفتاری مغناطیسی، برهم کنش ها، منحنی هنکل
  • سید مرتضی موسوی خوشدل*، محمد صفی رحمانی فر، احسان تارقلی صفحات 273-281
    در این تحقیق با استفاده از محاسبات DFT ظرفیت کوانتومی الکترودهای متشکل از مشتقات گرافنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که وجود نقص های ساختاری در غلظت های کافی به دلیل ایجاد حالت های ناخالص ناشی از اوربیتال های pz اتم های کربن درگیر در نقص می تواند ظرفیت کوانتومی ابرخازن پایه گرافنی را افزایش دهد. در محاسبات دیگری تاثیر عامل دار کردن صفحات گرافنی با گروه عاملی C6H4 بر روی ظرفیت کوانتومی الکترودهای پایه گرافنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج دلالت بر این امر داشت که در مورد گرافن عامل دار شده با این گروه عاملی، ظرفیت کوانتومی در پتانسیل های بزرگتر از V0/1 و کوچکتر از V 0/1- افزایش چشمگیری نسبت به گرافن اولیه خواهد داشت. در مورد پیکربندی های مرکب از نقص ساختاری و عامل دار شده با گروه عاملی C6H4 نتایج موید افزایش قابل توجهی در ظرفیت کوانتومی مشتقات مورد بررسی در مقایسه با گرافن اولیه بود.
    کلیدواژگان: ابرخازن، گرافن عامل دار شده، محاسبات DFT، ظرفیت کوانتومی
  • احمد رمضانی مقدم آرانی*، معصومه حسینی صفحات 283-290
    اندازه گیری قطبش باریکه ها در آزمایش های پراکندگی، با دقت بالا و هزینه حتی الامکان پایین ضروری است. در این راستا قطبش باریکه دوترون در خط پرتو کم انرژی با روشی آسان و کم هزینه و در زمانی کوتاه به وسیله قطبش سنج جابه جایی لمب (LSP) و قطبش در خط پرتو با انرژی بالا توسط BINA اندازه گیری شده است. در انرژی پایین، باریکه ای از دوترون های قطبیده بعد از خروج از منبع یون قطبیده، POLIS ،کند شده و روی سیستم آشکارسازی LSP متمرکز می شوند، سه تشدید در محدوده mT 52 تا mT 63 توزیع حالت های اسپینی مختلف باریکه قطبیده دوترون را نشان می دهد. در خط پرتو انرژی بالا اندازه گیری با به کارگیری آشکارساز BINA در واکنش H(d،dp) انجام شده است و نسبت عدم تقارن σ/σ0 به عنوان تابعی از زاویه سمتی φبه دست آمده و با داشتن مقادیر قدرت آنالیز این نسبت برای استنتاج قطبش استفاده گردیده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که قطبش باریکه دوترونی که تا انرژی MeV 130شتاب گرفته است قبل و بعد از شتاب تقریبا یکسان است.
    کلیدواژگان: اسپین هسته ای، قطبش، قطبش سنج جابه جایی لمب، سطح مقطع، قدرت آنالیز، پراکندگی کشتسان
  • فرشاد صحبت زاده*، مولود باقری، سمانه مطلبی صفحات 291-303
    در این مقاله به تولید جت پلاسمای سرد فشار اتمسفری گاز آرگون با استفاده از روش تخلیه سد دی الکتریک با سه منبع توان الکتریکی با ولتاژ سینوسی، پالسی و دندان اره ای در بسامد یکسان 8 کیلوهرتز پرداختیم. ابتدا ویژگی مدار الکترونیک مورد نظر را برای تولید ولتاژ فشار قوی با شکل ولتاژ خروجی سینوسی، پالسی و دندان اره ای توضیح می دهیم. سپس اثر شکل ولتاژ اعمالی در شکست الکتریکی گاز بررسی می کنیم. غلظت نسبی گونه های فعال شیمیایی از جمله اکسیژن، نیتروژن اتمی، رادیکال هیدروکسیل به وسیله بیناب نمایی گسیل نوری اندازه گیری شد. همچنین با استفاده از یک مدل ساده نشان دادیم زمان برخاست کم موجب افزایش چگالی الکترون می شود بنابراین با توان الکتریکی مصرفی پایین تر می توان یک پلاسمای سرد تولید کرد.
    کلیدواژگان: تخلیه سد دی الکتریک، پلاسمای سرد فشار اتمسفری، جت پلاسمای اتمسفری
  • مرضیه حسین زاده*، احسان عموقربان، علی مهدی فر صفحات 305-318
    در این مقاله با استفاده از رهیافت پدیده شناختی، میدان الکترومغناطیسی را در محیط های مغناطودی الکتریک جاذب، پاشنده و ناهمسانگرد کوانتیده می کنیم. در ادامه، روابط کوانتومی ورودی- خروجی را برای متامواد چند لایه ای تخت ناهمسانگرد به دست می آوریم. به عنوان کاربردی از رهیافت ارایه شده به بررسی اثرات اتلافی و ناهمسانگردی یک تیغه مغناطودی الکتریک نا همسانگرد بر ویژگی های کوانتومی حالت های فرودی می پردازیم. بدین منظور، با الگوسازی تیغه مغناطودی الکتریک ناهمسانگرد توسط مدل لورنتس، چلاندگی کوادراتوری و پارامتر مندل حالت های خروجی را برای وضعیتی که حالت های فرودی از سمت راست و چپ تیغه مغناطودی الکتریک به ترتیب حالت همدوس دو مدی و حالت خلا کوانتومی هستند، محاسبه می کنیم.
    کلیدواژگان: متامواد چند لایه ای، کوانتش امواج الکترومغناطیسی، ناهمسانگردی، چلاندگی کوادراتوری و پارامتر مندل
  • امیر زیلایی*، منصور فربد صفحات 319-326
    لایه های نازک شفاف رسانا از نانولوله های کربنی چند جداره/ نانوسیم نقره با استفاده از پوشش دهی چرخشی ساخته شدند. اثر بازپخت نمونه های ساخته شده از دمای اتاق تا دمای oC350 به مدت 30 دقیقه به منظور بهبود خواص الکتریکی و نوری لایه ها بررسی گردید. اندازه گیری ها نشان می داد که بازپخت لایه های نازک ساخته شده در بهبود خواص لایه ها موثرند. دمای بازپخت بهینه برای بهبود خواص مذکور، دمای oC285 به دست آمد. رفتار ضخامت لایه ها از 89 تا 183 نانومتر نشان داد حضور نانوسیم ها باعث بهبود خواص الکتریکی در تمام بازه های دمایی می شود. بهترین نسبت رسانندگی الکتریکی جریان ثابت توده به رسانندگی نوری که عدد شایستگی لایه نازک را تعریف می کند، برای تمام درصدهای نقره در دمای oC285 اندازه گیری شد. مقاومت الکتریکی سطحی و شفافیت نوری به ترتیب با روش چهار میله و طیف سنجی نورفرابنفش- مرئی اندازه گیری شد.
    کلیدواژگان: مقاومت سطحی، عدد شایستگی لایه نازک، روش چهار میله، طیف سنجی نور فرابنفش- مرئی
  • فرزانه کشاورز*، حمید مصدق صفحات 327-333
    در این تحقیق اثر برهم کنش های چهار اسپینی بین اسپین های همسایه اول و دوم شبکه لانه زنبوری بر روی سیمای فاز مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس اسپین AWT IMAGEبا برهم کنش های دو اسپنی بین همسایه های اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفته است برای نزدیک کردن مدل اسپینی موثر برای شبکه لانه زنبوری به مدل هابارد باید علاوه بر برهم کنش های دو اسپینی برهم کنش های چند اسپنی را نیز در نظر بگیریم. در این تحقیق اثر برهم کنش های چهار اسپینی بین اسپین های همسایه اول و دوم شبکه لانه زنبوری را بر روی سیمای فاز مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس اسپین AWT IMAGE با برهم کنش های دو اسپنی بین همسایه های اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا مدل به صورت کلاسیکی بررسی شده است. در سیمای فاز کلاسیکی علاوه بر نظم نل، ناحیه واگنی کلاسیک هم مشاهده شد. وجود این ناحیه در سیمای فاز به دلیل افزایش احتمال وجود فاز مایع اسپینی کوانتومی برای همین مقادیر از برهم کنش بسیار مهم است. برای بررسی اثر افت و خیزهای کوانتومی بر روی پایداری فازهای کلاسیک به دست آمده، از روش موج اسپینی خطی استفاده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در ناحیه واگنی کلاسیک از سیمای فاز، وارد کردن افت و خیزهای کوانتومی باعث ایجاد نظم در دستگاه اسپینی می شود و حالت پایه منظم می شود.
    کلیدواژگان: مدل هایزنبرگ، نظم نل، واگنی کلاسیکی، مایع اسپینی کوانتومی
  • فرشته گلیان*، علی پذیرنده، سعید محمدی صفحات 335-343
    از جمله مسائل مهم در راکتورهای هسته ای، فرایند انتقال گرما از دانه های سوخت به خنک کننده می باشد. در این راستا، فاصله بین غلاف و سوخت و شرایط فیزیکی و شیمیایی آن از عوامل تاثیر گذار در بحث انتقال گرما در میله سوخت هسته ای می باشند. از اینرو، در این مقاله به بررسی توزیع انرژی الکترون هایی با انرژی در حدود Mev 5/0در فاصله بین سوخت و غلاف در میله سوخت هسته ای راکتور VVER-1000 بوشهر پرداخته شد. همچنین نقش برخی پاره های شکافت مانند کریپتون، برم، زنون، روبیدیوم و سزیوم بر توزیع انرژی الکترون ها و نیز رسانش گرمایی توسط الکترون ها در فاصله بین سوخت و غلاف مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این هدف، معادله فوکر- پلانک، حاکم بر رفتار تصادفی الکترون ها در محیط جاذب بین سوخت و غلاف، در به دست آوردن تابع توزیع انرژی الکترون ها به کار گرفته شد و این معادله با استفاده از روش حل عددی رونژ- کوتا حل گردید. از طرف دیگر با به کارگیری کد مونت کارلو GEANT4، تابع توزیع انرژی الکترون ها در این فاصله به دست آمد. ملاحظه گردید که قطعات شکافت ذکر شده اثر تقریبا ناچیزی بر انرژی الکترون ها و در نتیجه بر رسانش گرمایی از طریق الکترون ها در فاصله بین سوخت و غلاف دارند. قابل ذکر است که این نتیجه با نتایج حاصل از دیگر تحقیقات سازگار است. همچنین مشاهده شد که واهلش الکترون ها در این فضا منجر به کاهش رسانایی گرمایی از طریق الکترون ها می شود.
    کلیدواژگان: معادله فوکر- پلانک، رسانش حرارتی، تابع توزیع انرژی الکترون، پاره های شکافت
  • سید ابوالفضل قاسمی*، امیر حسین فرهبد، صمد سبحانیان صفحات 345-350
    در این مقاله روابط انرژی کل، بهره انرژی و شعاع لکه داغ در مدل ناهم فشار به طور نیمه تحلیلی محاسبه و با محاسبات عددی ارائه شده توسط اشمیت (2010) برای گداخت هسته ای به روش افروزش شوکی مقایسه و نشان داده شده است که تقریب های به کار رفته توسط روزن (1983) و اشمیت (2010) برای محاسبه بازدهی سوختن در مقایسه با نتایج محاسبات عددی از دقت بالایی برخوردار نیستند و همچنین روابط به دست آمده نمی توانند به صورت یگانه پارامترهای مدل ناهم فشار را تعیین کنند. سپس با معرفی تقریب های مناسب تری روابط نیمه تحلیلی بهبود یافته ای برای مدل ناهم فشار ارائه می شود که نتایج آن از سازگاری بهتری با محاسبات عددی اشمیت برای افروزش شوکی برخوردار است.
    کلیدواژگان: مدل ناهم فشار، افروزش شوکی، افروزش سریع- شوکی
  • نیلوفر اسماعیل دوست، ساعد جعفری صفحات 351-358
    در این مقاله نرخ رشد یک لیزر الکترون آزاد با نوسان ساز لیزری که در آن از پلاسمای پس زمینه برای ایجاد طول موج های کوتاه، در محدوده پرتو ایکس استفاده شده، به طور نظری مورد بررسی قرار گرفته است. موج لیزر با قطبش خطی، به واسطه داشتن طول گام های کوتاه نوسان سازی (در محدوده میکرو متری) قادر خواهد بود که تابش هایی همدوس در محدوده پرتو ایکس را تولید کند و به عنوان یک نوسان ساز تخت در لیزر الکترون آزاد به کار گرفته شود. سرعت فاز پالس لیزر در حضور پلاسما کاهش یافته، در نتیجه باریکه الکترونی عبوری می تواند خود را با پالس لیزر همگام ساخته و با انرژی کمتری وارد ناحیه برهم کنش شود و این باعث می شود که بدون نیاز به داشتن باریکه های پر انرژی، بتوانیم طول موج هایی از مرتبه پرتو ایکس را توسط باریکه های کم انرژی تر تولید کنیم. این ترکیب بندی می تواند امکان ایجاد بسامد های بالاتر را نسبت به لیزر های الکترون آزاد مرسوم (که از نوسان سازهایی مغناطوستاتیک آهنربایی استفاده می کنند)، برای یک دستگاه به وجود آورد. با وارد کردن اختلال به معادلات انتقال ممنتوم، پیوستگی و ماکسول، رابطه پاشندگی را به دست آوردیم و تغییرات چگالی پلاسما را روی نرخ رشد یک لیزر الکترون آزاد با نوسان ساز و پس زمینه پلاسما بررسی کردیم. علاوه بر این سطح مقطع مسیر های الکترونی را برای بسامد های مغناطیسی مختلف با استفاده از روش رانگ کوتای مرتبه چهارم شبیه سازی کردیم. نتایج نشان می دهد که با افزایش چگالی پلاسما نرخ رشد برای مسیر گروه AWT IMAGE و AWT IMAGE کاهش یافته ولی برای گروه AWT IMAGE افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: لیزر الکترون آزاد، رابطه پاشندگی، نرخ رشد، پس زمینه پلاسما
  • بهاره محمدی، علی اکبر آشکاران*، مرتضی محمودی صفحات 359-364
    نانوذرات اکسید آهن به روش تخلیه قوس الکتریکی بین یک جفت الکترود تیتانیوم با خلوص بالا در محیط حاوی نمک کلرید آهن و بدون استفاده از الکترودهای فلزی آهن برای اولین بار ساخته شده اند. نانوذرات تولید شده توسط آنالیزهای متعددی شامل پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس (XPS) مورد شناسایی و مشخصه یابی قرار گرفته اند. آنالیزهای پراش پرتو ایکس به همراه طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس نمونه های به دست آمده نشان دهنده تشکیل فاز آلفای اکسید آهن است. مطالعات میکروسکوپی بر روی نمونه های به دست آمده تشکیل نانوساختارهای اکسید آهن برنج مانندی را در زمان تخلیه الکتریکی 10 دقیقه در نمک کلرید آهن نشان می دهد که با انجام فرایند حرارتی در 600 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت به شکل شبه کروی در می آیند. نتایج آنالیز پراکندگی دینامیکی نور (DLS) نمونه ها بیانگر تشکیل نانوذراتی با اندازه nm 24 و توزیع نسبتا باریک nm 11 می باشد که بعد از پخت اندازه ذرات به دست آمده بزرگ تر شده و توزیع آنها نیز گسترده تر می گردد. نتایج به دست آمده حاکی از قابلیت بالای این روش به منظور دستیابی به نانوذرات یکنواخت اکسید آهن و با توزیع اندازه نسبتا باریک در زمان بسیار کم می باشد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، اکسید آهن، تخلیه الکتریکی، محلول
  • سید ابراهیم موسوی قهفرخی*، زهرا عراقی رستمی، ایرج کاظمی نژاد صفحات 365-374
    در این تحقیق، نانوذرات هگزافریت سرب (PbFe12O19) با استفاده از روش سل- ژل تهیه شد. تاثیر pH بر خواص ساختاری و مغناطیسی نانوذرات PbFe12O19 مورد مطالعه قرار گرفت. در این مقاله تاثیر تغییرات pH محلول بر اندازه و شکل نانوذرات، خواص ساختاری و خواص مغناطیسی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین نمونه هایی با pH های مختلف 8 و 7، 6، 5، 3، 8/1pH = تهیه شدند. سپس ژل خشک هر شش نمونه در دما و زمان بهینه به ترتیب oC 800 و 3 ساعت حرارت دهی شدند. برای مطالعه خواص ساختاری، ریخت شناسی و مغناطیسی نمونه های تهیه شده در pHهای مختلف، به ترتیب از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه مغناطوسنج نمونه ارتعاشی (VSM) و دستگاه LCR متر استفاده گردیده است.
    کلیدواژگان: pH، نانوذرات، هگزافریت سرب، XRD، VSM، SEM
  • مسعود معینی فر*، احمد شیرانی، خالید رحمانی صفحات 375-381
    یکی از پارامترهای مهم در استفاده از آشکارسازهای ژرمانیومی فوق خالص HPGe)) بازده آشکارساز است که به هندسه و عوامل جذبی بستگی دارد، به طوری که با تغییر پیکربندی در هندسه چشمه- آشکارساز، نیاز به اندازه گیری مجدد بازده آشکارساز است. دقیق ترین راه برای تعیین بازده آشکارساز، اندازه گیری تجربی و استفاده از چشمه های استاندارد است. با توجه به مشکل دسترسی به چشمه های استاندارد و در عین حال زمان بر بودن این روش، استفاده از روش شبیه سازی برای تخمین بازده آشکارساز که در زمان کم و با دقت خوب همراه است، ارزشمند است. در این پژوهش، شبیه سازی مونت- کارلو برای به دست آوردن ضخامت لایه مرده و بازدهی قله تمام- انرژی آشکارساز HPGe با استفاده از کد کامپیوتری MCNPX انجام شد. برای این کار چشمه های مختلف را در فاصله های مشخص از آشکارساز قرار داده و طیف‎های تجربی به دست آمده ذخیره شدند. سپس طیف حاصل از چشمه ها مطابق با وضعیت و شرایط آزمایشگاه، با استفاده از کد شبیه سازی شدند. در اجرای اولیه، کل حجم بلور ژرمانیوم به عنوان حجم فعال آشکارساز در نظر گرفته شد و با این فرض طیف به دست آمده از محاسبات انجام شده با طیف تجربی مقایسه گردید. مقایسه طیف محاسبه شده با طیف حاصل از آزمایش اختلاف قابل توجهی را نشان می داد. پس از آن، سعی شد با ایجاد تغییرات اندک در ضخامت لایه مرده آشکارساز (در حدود چندین صدم میلی متر) در برنامه شبیه سازی و برازش منحنی شبیه سازی شده با منحنی تجربی، حجم فعال بلور مشخص شود که به این ترتیب یک لایه مرده به ضخامت mm 57/0 برای لایه مرده آشکارساز به دست آمد. سپس با لحاظ کردن این ضخامت لایه مرده در برنامه شبیه سازی بازده قله تمام- انرژی برای انرژی های مختلف و فاصله های مختلف چشمه تا آشکارساز به هر دو روش تجربی و شبیه سازی تعیین شدند که مطابقت خوبی داشتند. بنابراین می‎توان گفت با استفاده از کد MCNP و لحاظ کردن مشخصات دقیق سیستم اندازه گیری در برنامه ورودی کد می‎توان بازده یک آشکارساز HPGeرا در شرایط مختلف هندسه نمونه- آشکارساز با دقت خوبی بدون نیاز به انجام آزمایش محاسبه کرد.
    کلیدواژگان: آشکارساز HPGe، لایه مرده، کد مونت کارلوی MCNP، بازده قله تمام- انرژی
  • آرزو رشیدی*، صمد روشن انتظار صفحات 383-388
    در این مقاله، خواص فازی امواج بازتابی از شبه بلورهای دو دوره ای یک بعدی متشکل از مواد تک منفی، با استفاده از روش ماتریس انتقال بررسی شده است. مشاهده می شود که با افزایش شمارنده مولد دو دوره ای، گاف باند همه سویه بزرگی در محدوده بسامدی تک منفی، تشکیل می شود. ما مطالعاتمان را به محدوده بسامدی این گاف باند پهن، محدود می کنیم. نتایج نشان می دهند که مقدار اختلاف فاز بین دو موج قطبیده الکتریکی عرضی و مغناطیسی عرضی بازتابی از این گاف باند، در محدوده بسامدی پهن باندی، مستقل از شمارنده مولد است. همچنین، اختلاف فاز بازتابی با افزایش زاویه تابش، افزایش می یابد و در قسمت های مرکزی گاف باند، تقریبا ثابت باقی می ماند. به علاوه، مقدار اختلاف فاز در دو نقطه در نزدیکی لبه های گاف باند، علی رغم تغییر زاویه تابش، تقریبا به صفر می رسد. با توجه به این ویژگی ها، این ساختار می تواند به عنوان جبران کننده فاز پهن باند، بازتابگر همگام همه سویه و قطبشگر به کار رود.
    کلیدواژگان: فاز، شبه بلور دو دوره ای، تک منفی، جبران کننده فاز، بازتابگر همگام همه سویه، قطبشگر
  • سیدعلی اصغر علوی، طیبه صالحی صفحات 389-392
    ابتدا نابودی ماده تاریک تک تایه را به زوج فرمیون های باردار و زوج ± W، تا مرتبه اول پارامتر ناجابه جایی در مدل اختلالی مورد بررسی قرار می دهیم. نتایج ما با نتایجی که قبلا گزارش شده اند، تفاوت دارد. سپس مسئله را به صورت دقیق θ-exact در فضا- زمان ناجابه جایی و در مدل غیر اختلالی فرمول بندی نموده، محاسبات مربوطه را به طور دقیق انجام می دهیم.
    کلیدواژگان: ماده تاریک، فرمیون تک تایه، اسکالر تک تایه، فضا، زمان ناجابه جایی
  • اسماعیل شهریاری*، محسن قاسمی ورنامخواستی صفحات 393-398
    در این مقاله وابستگی خواص اپتیکی نانولوله های چند دیواره ای1 (MWNT) به غلظت ماده بررسی شده است .MWNT، در پلی پیرول به روش پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی مونومرها در حضور مقادیر متفاوت MWNT با استفاده از سدیم دو دسیل بنزن سولفونات2 (SDBS) به عنوان سورفکتانت در دمای اتاق ساخته شده اند. ضریب شکست و ضریب جذب غیرخطی نمونه ها با به کارگیری لیزر پیوسته توان پایین با طول موج 532 نانومتر، با استفاده از روش روبش تک محوری (z-scan)، اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش غلظت نانولوله های کربنی، ضرایب شکست و جذب غیرخطی نیز افزایش می یابند. خواص اپتیکی نانولوله های کربنی، بیانگر آن هستند که می توانند کاندیدای خوبی برای ابزارهای اپتیکی باشند.
    کلیدواژگان: نانولوله کربنی، ضریب شکست غیرخطی اپتیکی، ضریب جذب غیرخطی، Z-scan
|
  • B. Aslibeiki, P. Kameli, H. Salamati Pages 251-272
    Nanomagnetism is a branch of nanotechnology, which studies the magnetic properties of nanoparticles. Single-domain superparamagnetim, superferromagnetism and superspin glasses are different magnetic states which have been observed in a system of nanoparticles. Each of these magnetic states has unique features which determines the application range of magnetic nanoparticles assembly. Shell of nanoparticles is composed of canted spins while the core spins are almost regular. Study of nanoparticles system needs to explore and characterize several features, including different anisotropies, interactions between the particles, relaxation times, coercivity, remanent magnetization, saturation magnetization and etc. Researchers have made great efforts to characterize magnetic nanoparticles. Investigations in nanomagnetism field increases by developing the application range of nanoparticles in industry, medicine and daily life.
    Keywords: nanoparticles, superparamagnetism, AC susceptibility, interactions, Henkel plot
  • S. M Mousavi, Khoshdel*, M. Safi Rahmanifar, E. Targholi Pages 273-281
    In this study, quantum capacitance of graphene-based electrodes is evaluated using Density Functional Theory (DFT) calculations. The obtained results showed that quantum capacitance of graphene-based supercapacitors could be significantly improved by existence of structural defects on the graphene sheets at sufficiently high concentrations because of creating impure states resulted from carbon pz orbitals involved in defect. In another section of calculations, quantum capacitance of functionalized graphene with –C6H4, is evaluated. The obtained results of calculations showed that functionalized graphene with this functional group have a very good capacitance in comparison with pristine graphene, especially at smaller voltages of less than -1.0 V or greater than 1.0 V. Hybrid configurations between structural defects and functional group of –C6H4 was also studied. In general, the results indicated that the combined configuration shows higher capacity than pristine graphene.
    Keywords: supercapacitor, functionalized graphene, DFT calculations, quantum capacitance
  • A. Ramazani Moghaddam Arani*, M. Hoseini Pages 283-290
    Beam polarization measurement in scattering experiments with a high accuracy and the lowest possible cost is an important issue. In this regard, deuteron beam polarization was measured in the low-energy beam line easily with a relatively low cost procedure and in a very short time by Lamb Shift Polarimeter (LSP). Also, the beam polarization has been measured in high-energy beam line with BINA. In low-energy line, a polarized beam of deuterons delivered by POLIS was decelerated and focused on LSP detection system. Three resonances between 52mT and 63mT show the distribution of different spin states of polarized deuteron beam. In high-energy beam line, polarization can be measured employing BINA via the H(d,d)p reaction. The asymmetry ratioAWT IMAGE, was obtained as a function of azimuthal angle, φ, for several polar scattering angles. Knowing values of the analyzing powers, the ratio has been used to extract the polarization results. The obtained results show that polarization of deuteron beam that is accelerated up to the energy of 130 MeV is almost the same before and after acceleration.
    Keywords: nuclear spin, polarization, Lamb, shift polarimeter, cross, section, analyzing power, elastic scattering
  • F. Sohbatzadeh*, M. Bagheri, S. Motallebi Pages 291-303
    In this work, we investigated generating argon cold plasma jet at atmospheric pressure based on dielectric barrier discharge configuration using three electrical power supplies of sinusoidal, pulsed and saw tooth high voltage shapes at 8 KHZ. At first; we describe the electronic circuit features for generating high voltage (HV) wave forms including saw tooth, sinusoidal and pulsed forms. Then, we consider the effect of voltage shape on the electrical breakdown. Relative concentrations of chemical reactive species such as Oxygen, atomic Nitrogen and OH were measured using optical emission spectroscopy. Using a simple numerical model, we showed a HV with less rise time increases electron density, therefore a cold plasma jet can be produced with a minimal consumption electrical power.
    Keywords: dielectric barrier discharge, atmospheric pressure cold plasma, atmospheric plasma jet
  • M. Hoseinzadeh*, E. Amooghorban, A. Mahdifar Pages 305-318
    In this paper, we quantize electromagnetic field in, lossy, dispersive and anisotropic magnetodielectric media by using phenomenological approach. We obtain quantum input– output relations for anisotropic multilayer metamaterials. As an application of our approach, we investigate the dissipative and anisotropic effects of an anisotropic magnetodielectric slab on the quantum properties of incident input states. For this purpose, quadrature squeezing and Mandel parameter of output states has been calculated by modeling the anisotropic magnetodielectric slab through Lorentz model for a situation in which the incident states on the right and left side of the magnetodielectric slab are two- mode coherent states and quantum vacuum state, respectively.
    Keywords: multilayer metamaterial, quantization of electromagnetic field, Anisotropy quadrature squeezing, Mandel parameter
  • A. Zilae*, M. Farbod Pages 319-326
    Transparent and conductive thin films of multi-walled carbon nanotube/ Ag nanowires were fabricated using spin coating technique. In order to improve the electrical conductivity and the optical properties, the layers were annealed from room temperature to 350 °C for 30 minutes. The measurements revealed that annealing caused electrical conductivity of fabricated thin layes to be improved. The optimum annealing temperature for improving these properties was deduced 285 °C. For all different film thicknesses from about 89 to 183 nm it was observed that the presence of nanowires has improved the film’s electrical conductivity in all tempretures. The best ratio of DC conductivity to optical conductivity of the films, which is accounted as films figure of merit, was measured at 285 °C for all Ag percentages. Sheet resistance and optical transmittance were measured by four-point probe technique and UV-Vis spectrophotometer, respectively.
    Keywords: sheet resistance, thin film figure of merit, four, point probe, UV, Vis spectrophotometer
  • F. Keshavarz*, H. Mosadeq Pages 327-333
    In this study, the effect of four-spin exchanges between the nearest and next nearest neighbor spins of honeycomb lattice on the phase diagram of S=3/2 antiferomagnetic Heisenberg model is considered with two-spin exchanges between the nearest and next nearest neighbor spins. Firstly, the method is investigated with classical phase diagram. In classical phase diagram, in addition to Neel order, classical degeneracy is also seen. The existance of this phase in diagram phase is important because of the probability of the existence of quantum spin liquid in this region for such amount of interaction. To investigate the effect of quantum fluctuation on the stability of the obtained classical phase diagram, linear spin wave theory has been used. Obtained results show that in classical degeneracy regime, the quantum fluctuations cause the order by disorder in the spin system and the ground state is ordered.
    Keywords: Heisenberg model, Neel order, classical degeneracy, quantum spin liquid
  • F. Golian*, A. Pazirandeh, S. Mohammadi Pages 335-343
    The heat transfer process from pellet to coolant is one of the important issues in nuclear reactor. In this regard, the fuel to clad gap and its physical and chemical properties are effective factors on heat transfer in nuclear fuel rod discussion. So, the energy distribution function of electrons with an energy about 0.5 MeV in fuel rod gap in Busherhr’s VVER-1000 nuclear reactor was investigated in this paper. Also, the effect of fission fragments such as Krypton, Bromine, Xenon, Rubidium and Cesium on the electron energy distribution function as well as the heat conduction via electrons in the fuel rod gap have been studied. For this purpose, the Fokker- Planck equation governing the stochastic behavior of electrons in absorbing gap element has been applied in order to obtain the energy distribution function of electrons. This equation was solved via Runge-Kutta numerical method. On the other hand, the electron energy distribution function was determined by using Monte Carlo GEANT4 code. It was concluded that these fission fragments have virtually insignificant effect on energy distribution of electrons and therefore, on thermal conductivity via electrons in the fuel to clad gap. It is worth noting that this result is consistent with the results of other experiments. Also, it is shown that electron relaxation in gap leads to decrease in thermal conductivity via electrons.
    Keywords: Fokker-Planck equation, thermal conductivity, Electron energy distribution function, fission fragment
  • S. A Ghasemi*, A. H Farahbod, S. Sobhanian Pages 345-350
    In this paper, semi-analytical relations of total energy, fuel gain and hot-spot radius in a non-isobaric model have been derived and compared with Schmitt (2010) numerical calculations for shock ignition scenario. in nuclear fusion. Results indicate that the approximations used by Rosen (1983) and Schmitt (2010) for the calculation of burn up fraction have not enough accuracy compared with numerical simulation. Meanwhile, it is shown that the obtained formulas of non-isobaric model cannot determine the model parameters of total energy, fuel gain and hot-spot radius uniquely. Therefore, employing more appropriate approximations, an improved semianalytical relations for non-isobaric model has been presented, which are in a better agreement with numerical calculations of shock ignition by Schmitt (2010).
    Keywords: non-isobaric model, shock ignition, fast-shock ignition
  • N. Esmaeildoost*, S. Jafari Pages 351-358
    In this paper, a free-electron laser (FEL) growth rate with a laser wiggler in which plasma background is used to generate short wavelengths in x-ray regimes, has been investigated theoretically. A linearly polarized laser pulse, due to having short wiggler periods (inAWT IMAGErange) is able to produce coherent radiations in x-ray regions and can be applied as a planar wiggler in a FEL. Phase velocity of the laser pulse in presence of plasma background decreases. In this case, the electron beam can be in synchronism with the laser pulse and enters the interaction region with less energy which leads to producing x-ray pulses by low enegy beams, without requiring high beam energies. This configuration allows obtaining higher frequencies than conventional FELs (with magnetostatic wigglers) for a device. Employing a perturbation analysis for the momentum transfer, continuity, and Maxwell equations, the dispersion relation for system has been derived and the effect of plasma density variation on growth rate of a free electron laser with a laser wiggler and plasma background has been discussed. In addition, cross section of electron trajectories for different values of axial magnetic field has been simulated by using fourth order Runge-Kutta method. Results shows that by increasing plasma density, growth rate for group AWT IMAGE and AWT IMAGEdecreases, while for group AWT IMAGE increases.
    Keywords: free-electron laser, growth rate, dispersion relation, plasma background
  • B. Mohammadi, A. A Ashkarran*, M. Mahmoudi Pages 359-364
    Iron oxide nanoparticles were synthesized for the first time using electrical arc discharge between a pair of highly pure titanium electrode without using metallic iron electrodes in iron chloride salt solution. The produced nanoparticles were characterized using various analyses such as X-ray Diffraction (XRD) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). XRD and XPS analyses showed formation of α-Fe2O3 phase. Microscopic studies on the obtained samples revealed formation of rice like iron oxide nanostructures at 10 minutes of electrical discharge which changed to semi-spherical shape after calcination at 600 oC for 2 hours. The results of Dynamic Light Scattering (DLS) analysis demonstrated formation of 24 nm particles with almost narrow distribution of 11nm, which are increased in size and distribution width by heat treatment. The obtained results verify the potential ability of this technique to achieve monodispersed iron oxide nanoparticles with narrow distribution in a very short time.
    Keywords: nanoparticles, iron oxide, electrical discharge, solution
  • S. E Mousavi Ghahfarokhi*, Z. Araghi Rostami, I. Kazeminezhad Pages 365-374
    In this research, lead hexaferrites nanoparticles (PbFe12O19) were prepared by sol-gel method. The effect of pH on the structural and magnetic properties of PbFe12O19 was studied. The attempt in this paper was to depict the effect of change in sol-gel pH on the size and morphology of the samples as well as their structural and magnetic properties. Therefore, samples with pH = 1.8, 3, 5, 6, 7, and 8 were prepared. Then, the dry gels of the samples were heated in the optimum annealing temperature and time of 800 oC and 3 h, respectively. In order to study the structural, morphological and magnetic properties of the samples prepared in various pHs X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Vibration Sample Magnetometer (VSM), and LCR meter were applied, respectively.
    Keywords: pH, nanoparticles, lead hexaferitte, XRD, VSM, SEM
  • M. Moeinifar*, A. Shirani, Kh Rahmani Pages 375-381
    One important factor in using an High Purity Germanium (HPGe) detector is its efficiency that highly depends on the geometry and absorption factors, so that when the configuration of source-detector geometry is changed, the detector efficiency must be re-measured. The best way of determining the efficiency of a detector is measuring the efficiency of standard sources. But considering the fact that standard sources are hardly available and it is time consuming to find them, determinig the efficiency by simulation which gives enough efficiency in less time, is important. In this study, the dead layer thickness and the full-energy peak efficiency of an HPGe detector was obtained by Monte Carlo simulation, using MCNPX code. For this, we first measured gamma–ray spectra for different sources placed at various distances from the detector and stored the measured spectra obtained. Then the obtained spectra were simulated under similar conditions in vitro.At first, the whole volume of germanium was regarded as active, and the obtaind spectra from calculation were compared with the corresponding experimental spectra. Comparison of the calculated spectra with the measured spectra showed considerable differences. By making small variations in the dead layer thickness of the detector (about a few hundredths of a millimeter) in the simulation program, we tried to remove these differences and in this way a dead layer of 0.57 mm was obtained for the detector. By incorporating this value for the dead layer in the simulating program, the full-energy peak efficiency of the detector was then obtained both by experiment and by simulation, for various sources at various distances from the detector, and both methods showed good agreements. Then, using MCNP code and considering the exact measurement system, one can conclude that the efficiency of an HPGe detector for various source-detector geometries can be calculated with rather good accuracy by simulation method without any need for performing any experiment.
    Keywords: HPGe detector, dead layer, MCNP code, full, energy peak efficiency
  • A. Rashidi*, S. Roshan Entezar Pages 383-388
    In this paper, the phase properties of waves reflected from one-dimensional double-periodic quasi-crystals consisting of single-negative materials are investigated using transfer matrix method. It is observed that, by increasing the double-periodic generation number, a large omnidirectional band gap is created in the single-nagative frequency range. We limit our studies to the frequency range of this wide band phase compensator gap.The results show that the value of phase difference between TE-polarized and TM-polarized waves reflected from this band gap, is independent from generation number in a wide band frequency range. Also, the reflection phase difference increases by increasing the incident angle, and in the central parts of the gap remains almost constant. Fourthermore, at two points near the edges of the gap, the value of the phase difference keeps almost zero in spite of the change of incident angle. Based on these properties, this structure can be used as a wide band phase compensator, an omnidirectional synchronous reflector, and a polarizer.
    Keywords: phase, double, periodic quasi, crystal, single, negative, phase compensator, omni, directionally synchronous reflector, polarizer
  • S. A A. Alavi*, T. Salehi Pages 389-392
    First, singlet dark matter annihilation into pair charged fermions and pair W ± bosons was studied to the first order of non-commutativity parameter in perturbative model. Our results are different from the results reported in some previous studies. Then the problem is formulated in θ-exact non-commutative space-time and non-perturbative model, then the exact results are presented.
    Keywords: dark matter, singlet fermion, singlet scalar, non, commutative space-time
  • E. Shahriari*, M. Ghasemi Varnamkhasti Pages 393-398
    In this work, the optical properties dependence of Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWNT) on concentration was discussed. MWNT samples were prepared in polypyrrole by an electrochemical polymerization of monomers, in the presence of different concentrations of MWNTs, using Sodium Dodecyl-Benzen-Sulfonate (SDBS) as surfactant at room temperature. The nonlinear refractive and nonlinear absorbtion indices were measured using a low power CW laser beam operated at 532 nm using z-scan method. The results show that nonlinear refractive and nonlinear absorbtion indices tend to be increased with increasing the concentration of carbon nanotubes. Optical properties of carbone nanotubes indicate that they are good candidates for nonlinear optical devices.
    Keywords: carbon nanotubes, nonlinear refractive index, nonlinear absorption index, z-scan method