فهرست مطالب

پژوهش های نوین فیزیک - سال دوم شماره 1 (بهار و تابستان 1396)
  • سال دوم شماره 1 (بهار و تابستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/06/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مریم آبدارگشتی، ساعد جعفری * صفحات 1-12
    در این مقاله شتاب الکترون با استفاده از یک پالس لیزر انتشار یابنده از میان محیط پلاسمایی و در حضور میدان های مغناطیسی مایل خارجی و نیز ویگلر پیچشی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بدست آوردن مسیر و انرژی الکترون از یک کد تک ذره نسبیتی استفاده شده است و باحل چند معادله دیفرانسیل جفت شده غیر خطی با روش رانگ- کوتای مرتبه چهارم، به نتایج عددی رسیدیم. نتایج عددی نشان می دهند که انرژی الکترون با کاهش فاز اولیه میدان مغناطیسی خارجی، افزایش می یابد. هم چنین با افزایش شدت پالس لیزر در غیاب ویگلرخارجی انرژی الکترون افزایش، و در حضور ویگلر همراه با کاهش شدت پالس لیزر انرژی الکترون، افزایش می یابد. این ایده، یعنی به کار بستن ویگلر مغناطیسی خارجی، طراحی شتاب دهنده های لیزری با توان و شدت پایین لیزر را به طور ارزشمندی بهینه خواهد ساخت. بررسی بیش تر نیز نشان می دهد که انرژی الکترون، با افزایش میدان مغناطیسی ویگلر در مسافت های کوتاه افزایش می یابد، که این می توانند در طراحی شتاب دهنده های با ابعاد کوچک تر استفاده شوند.
    کلیدواژگان: شتاب الکترون، پالس لیزر، محیط پلاسمایی، میدان مغناطیسی مایل خارجی، ویگلر مغناطیسی پیچشی
  • شهرام خسروی * صفحات 13-24
    بررسی مسئله معکوس حساب وردش منجر به یافتن لاگرانژی های متعدد برای یک سیستم کلاسیک می شود که همه یک معادله حرکت مشابه می دهند. از سوی دیگر با کوانتیده کردن این لاگرانژی ها روابط کوانتومی به دست می آیند که با نتایج تجربی توافق ندارند. بنابراین باید معیاری یافت که لاگرانژی صحیح را انتخاب کند. ما در اینجا بر مبنای روابط جابه جایی کوانتومی و با کوانتش مستقیم معادلات حرکت نشان می دهیم لاگرانژی که از روابط جابه جایی کانونیک و در نتیجه کوانتش در توافق با تجربه به دست می آید، همان لاگرانژی متعارف است. این کار را به دو روش متفاوت یکی بر اساس رهیافت جبری به مسئله معکوس و دیگری براساس روش زمان گسسته در کوانتش سیستم های کلاسیک انجام می دهیم.
    کلیدواژگان: مسئله معکوس، حساب وردش، کوانتش کانونیک
  • سالومه خویینی مقدم *، اردلان خیرخواه قه صفحات 25-38
    در این مقاله ما اختلال میدان تورمی در مدل تورمی با سرعت های صوت متفاوت را بررسی می کنیم. برای این که بتوانیم به طور صریح محاسبه کنیم، خود را به دو میدان محدود می کنیم. معادله های اختلالی را به دست می آوریم و سپس اختلال میدان ها را در دو راستای حرکت میدان های زمینه (آدیاباتیک) و عمود بر آن (انتروپی) تجزیه می کنیم. معادله تحول این تصویرها را با محاسبه مستقیم به دست می آوریم و نشان می دهیم که این معادلات را نمی توان به شکل معادله تحول یک میدان اختلالی با سرعت صوت مشخص نوشت (در معادله تحول یک میدان اختلالی ضریب مشتق دوم مکانی متناسب است با توان دوم سرعت انتشار اختلال یا همان سرعت صوت)، در نتیجه فرمالیزم معمولی را که در آن اختلال های آدیاباتیک و انتروپی را معرفی می کنند و با استفاده از معادله های تحول آن ها در پایان تورم، تاثیر آن ها را روی پارامترهای رصدی بررسی می کنند، نمی توان به این مدل تعمیم داد.
    کلیدواژگان: اختلال آدیاباتیک، اختلال انتروپی، تورم جنبشی، تورم چند میدانی با سرعت های صوت متفاوت
  • فاطمه ربیعی، مرتضی ایزدی فرد *، محمد ابراهیم قاضی صفحات 39-52
    در این کار ابتدا نانوذرات فریت نیکل خالص و آلاییده با 10% کبالت (Ni0.9Co0.1Fe2O4، NiFe2O4) به روش خوداحتراقی تهیه شدند. سپس نانوذرات تهیه شده، به شکل قرص هایی به قطر cm5/2 درآمدند. قرص های تهیه شده در دماهای °C600، °C650 و °C700 به مدت 4 ساعت تحت عملیات بازپخت قرار داده شدند. ساختار بلوری قرص های تهیه شده با استفاده از اندازه گیری طیف پراش اشعه ایکس (XRD) و ثبت تصاویر از سطح نمونه ها با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) بررسی شد. طیف های پراش اشعه ایکس اندازه گیری شده، تشکیل ساختار اسپینلی مکعبی نمونه ها را نشان دادند. قرص های تهیه شده به عنوان المان حسگری گاز در دماهای کار مختلف در حضور گاز استون (ppm2500) ارزیابی شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که نمونه های خالص و آلاییده بدون بازپخت، حساسیت بیش تری در مقایسه با نمونه های بازپخت شده نسبت به استون از خود نشان می دهند، اگر چه حساسیت نمونه خالص فریت نیکل خالص (NiFe2O4) بدون بازپخت از سایر نمونه ها بیش تر بود. هم چنین حساسیت حسگرها به طور قابل توجهی تابع دمای کار حسگر بودند. نتایج این بررسی نشان داد که نمونه فریت نیکل خالص (NiFe2O4) بدون بازپخت برای حسگری گاز استون در مقایسه با سایر نمونه ها مناسب تر است.
    کلیدواژگان: فریت نیکل خالص، فریت نیکل آلاییده با کبالت، حسگر گازی، روش خوداحتراقی
  • اسماعیل شهریاری *، محسن قاسمی ورنامخواستی صفحات 53-62
    در این کار، محلول نانوذرات نقره با استفاده از روش تابش گاما در غلظت های متفاوت تهیه شده و ضرایب جذب و شکست غیرخطی محلول نانوذرات نقره را با استفاده از روش روبش خطی (Z-san) اندازه گیری کردیم. اندازه گیری ها با استفاده از یک لیزر پیوسته دیودی با طول موج 532 نانومتر و توان خروجی 50 میلی وات به عنوان یک چشمه برانگیزش برای چیدمان دستگاه اندازه گیری ضریب شکست غیرخطی محلول در حالت روزنه محدود و اندازه گیری ضریب جذب غیرخطی در حالت روزنه باز، انجام شد. مقادیر ضرایب شکست و جذب غیرخطی محلول نانوذرات نقره نیز به ترتیب از مرتبه cm2/w 8-10 و cm/w 3-10 به دست آمد. نتایج نشان می دهند که در این اندازه گیری پدیده خودواگرایی نوری صورت می گیرد و با افزایش غلظت ماده، پذیرفتاری اپتیکی محلول افزایش می یابد. هم چنین مقادیر اندازه گیری نشان می دهد که محلول نانوذرات نقره می تواند انتخاب خوبی برای کاربردهای مختلف اپتیکی و ابزارهای اپتیکی باشد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، ضریب شکست غیرخطی، ضریب جذب غیرخطی، روش روبش خطی
  • مائده غریب ناصری، حمدالله صالحی * صفحات 63-72
    درهم تنیدگی، یکی از ویژگی های اصلی مکانیک کوانتومی است که می تواند برای انتقال حالات کوانتومی استفاده شود. در این رابطه بسیاری از سیستم های حالت جامد (به عنوان مثال نقاط کوانتومی) می توانند به عنوان پردازنده های اطلاعات کوانتومی استفاده شوند. با این حال، مدل سازی حالت جامد از سیستم های بس ذره ای دقیق اغلب محاسباتی سخت دارد، از این رو از تقریب استفاده می شود. در این کار روش محاسبه درهم تنیدگی حالت پایه سیستم های بس ذره ای را با استفاده از نظریه تابعی چگالی مطرح می کنیم، به همین منظور ابتدا چگالی بارالکتریکی را محاسبه و سپس درهم تنیدگی های مورد نظر را با محاسبه آنتروپی خطی بررسی می کنیم. سیستم مورد بررسی اتم هوک است که پس از محاسبه چگالی بارالکتریکی این سیستم به ازای فرکانس های مختلف، تغییرات درهم تنیدگی این سیستم را با فرکانس به دست آوردیم. نتایج نشان دهنده آن است که با کاهش فرکانس در مدل اتم هوک با توجه به کاهش پتانسیل، درهم تنیدگی نیز کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: درهم تنیدگی کوانتومی، نظریه تابعی چگالی، آنتروپی خطی، چگالی بار الکترونی
  • سید ابراهیم موسوی قهفرخی *، مرتضی زرگر شوشتری صفحات 73-86
    در این مقاله تاثیر آلایش سرب (Pb) و آنتیموان (Sb)برروی چگالی جریان بحرانی، انرژی فعال سازی و ریزساختار ابررسانای Bi1.6PbxSbySr2Ca2Cu3Oy گزارش شده است. ابررسانای Bi1.6PbxSbySr2Ca2Cu3Oy به روش واکنش حالت جامد تهیه شد. چگالی جریان بحرانی و انرژی فعال سازی به روش چهار میله ای اندازه گیری شد. ریزساختار و ریخت شناسی نمونه ها توسط XRD، SEMو EDX بررسی شده است. نتایج حاصل از الگوهای پراش نشان می دهند که درصد فاز 2223–Bi در نمونه های ابررسانای Bi1.6PbxSbySr2Ca2Cu3Oy با افزایش Sb تا 05/0 = x و Pb تا 35/0 = x افزایش می یابد. در مجموع رابطه بین جریان و ولتاژ در ناحیه مخلوط برای تمام نمونه ها از رابط V @aIbپیروی می کند.
    کلیدواژگان: ابررسانای فاز Bi، 2223، آلایش Pb و Sb، چگالی جریان بحرانی، ریزساختار، انرژی فعال سازی
|
  • Maryam Abdargashti, Saaed Jafari * Pages 1-12
    In the present paper, electron acceleration by a laser pulse propagating through plasma has been studied in the simultaneous presence of a helical wiggler and an obliquely external magnetic field. To obtain the electron energy and electron trajectory, a relativistic single particle code has been used based on the fourth-order Runge-Kutta method. Numerical results indicate that electron energy increases with decreasing θ-angle of obliquely external magnetic field. Besides, it enhances with increasing the laser intensity in the absence of the wiggler field, whereas it increases with decreasing the laser intensity in the presence of wiggler field. It is also found that the electron attains a higher energy at shorter distances for higher amplitude of wiggler field, Employing a wiggler magnetic field in the laser based electron accelerators can be worth in the design of table top accelerators.
    Keywords: Electron acceleration, laser pulse, plasma medium, obliquely external magnetic field, helical magnetic wiggler
  • Shahram Khosravi * Pages 13-24
    Solution of the inverse problem of calculation of variations results in several Lagrangians for a classical system which give the same equation of motion. On the other hand, quantizing these Lagrangians gives quantum relations which do not conform to the experimental results. So there have to be found a criteria for selecting the correct Lagrangian. Here on the basis of quantum commutation relations and by direct quantization of equations of motion we show that the function obtained in this way conforming experiments, is the standard Lagrangian. We do this by two different
    Methods
    first, by the algebraic approach to the inverse problem and second, by discrete-time method in quantum systems.
    Keywords: Lagrangian mechanics, Inverse problem, Discrete, time methods
  • Salomeh Khoeini Moghaddam *, Ardalan Kheirkhah Gheh Pages 25-38
    In this work, we review the field perturbations in inflationary models with multi-sound speeds. To be able to do explicit calculation, we consider only two fields. We obtain the evolution equations of perturbations, then we project the field perturbations along (adiabatic) and perpendicular (entropy) to the background fields’ trajectory. Direct computation, we obtain the equation of the projections evolution, these equations cannot be written in the form of an evolution equation of a perturbed field with specified field equations, (in the evolution equation of a perturbed field, the coefficient of second order spatial derivative is proportion to square of propagation or sound speed), therefore the common formalism in which the adiabatic and entropy perturbations are defined and with their evolution equations, the influence on the observational parameters is investigated, cannot be applied to this model.
    Keywords: influence on the observational parameters is investigated, cannot be applied to this model
  • Fatemeh Rabiee, Morteza Izadifard *, Mohammad Ebrahim Ghazi Pages 39-52
    In this work firstly Nickel Ferrite (NiFe2O4) nano particles (pure and 10% Cobalt doped-) were synthesized by microwave assisted combustion method. Some disks with radius of 2.5 cm were made by NiFe2O4 and Ni0.9Co0.1Fe2O4 nanoparticles. The prepared disks were annealed at 600 °C, 650 °C and 700 °C for 4 hours. The structural and surface morphology of the samples were studied using X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning microscope (FESEM). XRD Spectra indicated the formation of spinel phase. The gas sensing properties of the samples were investigated in presence of 2500ppm acetone gas. The results of this work were shown that as grown samples (pure and doped without annealing) have a higher sensitivity at operating temperature of 250°C. Although, the sensitivity of as grown NiFe2O4 was also higher than as grown Ni0.9Co0.1Fe2O4 sample. Moreover, the sensitivity of the samples was significantly affected by the operating temperature of the gas sensor. Comparison of the results showed that as grown pure Nickel Ferrite is more suitable sample for acetone gas sensing.
    Keywords: Aceton gas sensor, Co doped, Nikel ferrite, Microwave assisted combustion method, Gas sensor
  • Esmaeil Shahriari *, Mohsen Ghasemi Varnamkhasti Pages 53-62
    In this work, Ag nanoparticles in polyvinylpyrrolidone (PVP) solution at different concentrations have been prepared using gamma-radiation method. A single beam Z-scan method with an excited laser beam 532 nm wavelength and an output power of 50mW, applied for measuring the nonlinear refraction and absorption coefficient of samples. The sign of the nonlinear refractive index shows a self-defocusing phenomena happened in this measurements and also the magnitude of nonlinear refraction and absorption are in order of 10-8cm2/W and 10-3cm/W, respectively. The measurements show that the optical susceptibilities of the samples tend to be increased with increasing of the concentration of Ag nanoparticles. Ag nanoparticles can be promising in different aspects of applied optics and optical devices.
    Keywords: Nanoparticles, Nonlinear refraction coefficient, Nonlinear absorption coefficient, Z, scan method
  • Maedeh Gharib Naseri, Hamdollah Salehi * Pages 63-72
    The entanglement is one of the key features of the quantum mechanics, that can be exploited for teleportation of quantum states. In this respect many solid state systems (e.g quantum dot) can be used quantum information processors. However, solid state modeling many-body systems is often calculation very difficult, so the approximation is used. In this work, the calculation of entanglement of ground state of many-body systems by density functional theory has been performed . For this purpose , first the charge electronic density, has been calculated than the entanglement has been investigated by the linear entropy calculation. The investigated systems is the Hooke’s atom is the system and after calculating the electric charge density of the system for different frequencies, we obtained of change entanglement system with frequency .The results indicated that with decreasing the frequency in the Hooke's atom model ,the potential was reduced and entanglement was according by also reduced.
    Keywords: quantum entanglement, density functional theory, linear entropy, electric charge density
  • Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi *, Morteza Zargar Shoushtari Pages 73-86
    In this paper, the effect of Sb and Pb doping on the critical current density and microstructure of Bi1.6PbxSbySr2Ca2Cu3Oz (BPSSCCO) were studied. The BPSSCCO superconductor was made by a solid state reaction method. The superconductivity properties of Pb- and Sb-doped Bi-based superconductor, such as critical current density, flux pinning energy and microstructure, have been investigated. In order to study the effect of Sb and Pb on the critical current density of the samples, the V-J curves were measured at 77 K temperature. The critical current density of the Sb-doped samples at 77 K temperature increases when the amount of Sb is increased. In addition, for all the samples, the relationship between the current and voltage in the mixed state region is found to follow the model relationship of V = aIb.
    Keywords: Critical current density, Flux pining energy, SEM, XRD