فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال هجدهم شماره 4 (زمستان 1397)
  • سال هجدهم شماره 4 (زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/12/26
  • تعداد عناوین: 20
|
  • محسن یزدان مهر، حسین صادقی*، مسعود کاوش تهرانی، سید جواد هاشمی فر، محمد مهدوی صفحات 525-537
    در این پژوهش، سنتز نانوذرات استرانسیوم سولفید آلاییده شده با عناصر خاکی کمیاب سریم و ساماریوم (SrS:Ce,Sm) به روش هم رسوبی انجام شد. قرص هایی شفاف با استفاده از مخلوط نانوپودر این ماده و اپوکسی- رزین بیسفنول A، به عنوان آشکارساز در دزیمترهای مبتنی بر لومینسانس تحریک شده نوری (OSL)، تولید شد. تایید تشکیل فاز بلورین و همچنین مورفولوژی نانوذرات سنتز شده با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و همچنین تصاویر FESEM انجام پذیرفت. تاثیر غلظت های مختلف سریم و ساماریم و همچنین غلظت تیوگلیسرول (به عنوان عامل پوشش دهنده برای کنترل اندازه نانوذرات) بر پاسخ حساسیت آشکارسازی این ماده در شرایط کاملا یکسان تابش دهی و اندازه گیری، بررسی شد. نتایج نشان می دهند، بهینه حساسیت پاسخ آشکارسازی نمونه ها به دز آزمایشی تقریبا 4/0 میلی گری با پرتو ایکس، مرتبط با غلظت های 0.02و 0.01 درصد مولی سریم و ساماریوم و همچنین غلظت 0.1 مولار تیوگلیسرول با میانگین اندازه نانوبلورک 2±24 نانومتر است.
    کلیدواژگان: استرانسیوم سولفید، سریم، ساماریوم، لومینسانس تحریک شده نوری، تیوگلیسرول، نانوذرات، دزیمتر
  • سجاد مری، سید ظفرالله کلانتری، جعفر اسماعیلی* صفحات 539-549
    در این مقاله با استفاده از روش فدیف نسبیتی و غیرنسبیتی برای پتانسیل های مختلف پدیده شناختی و کایرال، برهم کنش کائون- دوترون در تکانه فرودی GeV/c 1 را مورد بررسی قرار داده ایم. با محاسبه طیف های جرم ناوردای ∑ π در کانال های ذره ای مختلف، نشان داده ایم که ردپای تشدید (1405) Λ در چنین طیف هایی قابل مشاهده است. در کار حاضر از مطالعه برهم کنش کائون- دوترون، برای شناخت بهتر برهم کنش∑ KN-π و ماهیت تشدید (1405) Λ استفاده شده است.
    کلیدواژگان: (1405) Λ، برهم کنشKN، هسته های کائونی و روش فدیف
  • زینب رحیمی، امیر لهراسبی*، مرضیه قربانی صفحات 551-558
    کانال های کلسیم پروتئین های غشای سلول هستند که نقش مهمی در کنترل شارش یون های کلسیم از میان غشا را بر عهده دارند. در این پژوهش اثر میدان الکتریکی یکنواخت بر دینامیک یون های کلسیم درون کانال کلسیم نوع L، که در محیطی آشوبناک قرار دارند، با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مدل سازی می شود. نتیجه های به دست آمده نشان می دهند که اعمال میدان های الکتریکی یکنواخت mV/nm 0.03 تاثیری بر نحوه حرکت یون های کلسیم درون کانال ندارند. از طرف دیگر وقتی کانال در معرض میدان الکتریکی یکنواخت mV/nm 0.3 در جهت محور کانال مذکور قرار می گیرد، حرکت جهتمند یون ها در راستای اعمال میدان الکتریکی مشاهده می شود. همچنین با معکوس کردن جهت میدان الکتریکی هیچ گونه حرکت جهتمندی برای یون ها مشاهده نمی شود.
    کلیدواژگان: کانال کلسیم، میدان الکتریکی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، یون کلسیم
  • سعیده امیری، رضا فتحی* صفحات 559-569
    در کار حاضر سطح مقطع جزئی پراکندگی برای برخورد یون با اتم های چند الکترونی در کانال انتقال بار بررسی شده است. به این منظور از مدل الکترون فعال استفاده شده و فرایند به صورت یک برخورد سه جسمی و در محدوده انرژی های بالا مورد بررسی قرار گرفته است. رهیافت به کار گرفته شده یک روش نیمه کلاسیکی است که در آن تابع موج توصیف کننده سیستم به صورت تابع موج واپیچیده آیکونال در نظر گرفته شده و در محاسبه سطح مقطع جزئی از دامنه پراکندگی برینکمن- کرامرز مرتبه اول و دوم استفاده شده است. در این کار از پتانسیل های کولنی پوششی، موثر و ایستا برای محاسبه تابع موج آیکونال استفاده شده است. سطح مقطع جزئی برای برخورد پروتون با اتم های هلیوم، کربن، نئون و آرگون با استفاده از تقریب های برینکمن- کرامرز ایستا، برینکمن- کرامرز کولنی پوششی، برینکمن- کرامرز پتانسیل موثر و برینکمن- کرامرز ایستای مرتبه دوم محاسبه و با نتایج تجربی و نظری در دسترس مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: سطح مقطع جزئی، فرمول بندی برینکمن کرامرز، برخورد یون- اتم های چند الکترونی، تابع موج آیکونال
  • سپیده قاضی عسگر، احمد حسین پور*، مسلم زارعی صفحات 571-576
    اندازه گیری تابش زمینه کی هانی می تواند اطلاعات بسیاری از سازوکار فیزیکی حاکم بر کی هان در سطح مقطع آخرین پراکندگی فراهم آورد. آنچه باعث تولید قطبش خطی تابش زمینه کی هانی می شود، پراکندگی کامپتون است. در این مقاله، ما پراکندگی کامپتون را تعمیم داده و اثرات نقض پاریته را در آن در نظر میگیریم. با کمک معادله بولتزمن کوانتومی، تحول پارامترهای استوکس بررسی می شوند. برای این کار دامنه پراکندگی کامپتون را که شامل سهم جملات نقض پاریته است در معادله کوانتومی بولتزمن، جایگذاری می کنیم. با بررسی جمله پراکندگی رو به جلو در سمت راست معادله کوانتومی بولتزمن، نشان می دهیم که با در نظر گرفتن سهم جملات نقض پاریته، قطبش نوع B، تولید خواهد شد
    کلیدواژگان: پارامترهای استوکس، قطبش دایره ی تابش زمینه کیهانی، معادله بولتزمن کوانتومی، پراکندگی رو به جلو، نقض پاریته
  • سمیه بهزاد، رعد چگل* صفحات 577-586
    در این مقاله، خواص اپتیکی و ظرفیت گرمایی نانوتیوب های کربنی آلاییده با اتم نیتروژن در حضور میدان الکتریکی خارجی، با استفاده از روش تابع گرین در تقریب تنگ بست بررسی شده است. افزودن ناخالصی و اعمال میدان های خارجی باعث ایجاد تغییرات در چگالی حالت ها، خواص اپتیکی، رسانندگی الکتریکی و هدایت گرمایی نانوتیوب های کربنی می شود. گاف انرژی با افزایش اندازه میدان الکتریکی کاهش یافته و به صفر می رسد و این اثرات در نانوتیوب های با شعاع بزرگ تر بیشتر است. تعداد و انرژی قله ها در طیف چگالی حالت ها و طیف اپتیکی به مقدار میدان الکتریکی و درصد ناخالصی بستگی دارد. در این دسته از نانوتیوب ها، رسانندگی الکتریکی و هدایت گرمایی با دما افزایش یافته و پس از رسیدن به مقدار بشینه مجددا کاهش می یابد. در حضور میدان، رفتار نانوتیوب های خالص و آلاییده متفاوت است. در محدوده دمایی بزرگ، با افزایش درصد ناخالصی و افزایش شدت میدان، مقدار پارامترهای محاسبه شده برای نانوتیوب های خالص و آلاییده کاهش می یابد
    کلیدواژگان: نانوتیوب، تقریب تنگ بست، خواص اپتیکی، هدایت گرمایی، ناخالصی نیتروژن
  • مصطفی کرمی*، خدیجه کرمی، پارسا زمانی، قاسم رضایی صفحات 587-601
    در این مقاله، نوع جدیدی از تشدیدهای چند فوتونی در یک سیستم کوانتومی شش ترازی قویا تحریک شده که یکی از ترازهای آن به صورت انفرادی با دو تراز دارای شکاف انرژی ثابت E، جفت شده است را مطالعه می کنیم. در نزدیکی شرط تشدید چند فوتونی، رفتاری متفاوت از نظر کیفی برای تعداد فوتون های صحیح زوج یا فرد پیدا می شود که چنین پدیده ای، بر حسب دو مسیر تداخلی معین و با محاسبه فاز تداخل سیستم توجیه می شود. در رژیم وافازی قوی آهنگ های گذار بین ترازی را محاسبه کرده و نشان می دهیم که تداخل های چندترازی لاندائو- زنر (LZ) بین فرایندهای مرتبه اول و مرتبه سوم، منجر به تشدیدهایی با خصوصیات کاملا متفاوت از تشدیدهای دوترازی شده که اولین بار در مرتبه چهارم جفت شدگی ترازهای انرژی به وجود می آیند. آهنگ ها برای تعداد فوتون های صحیح، ویژگی های تشدیدداری را نشان می دهند. سرانجام آشکارا مدلمان را به آزمایش ها ربط داده و نشان می دهیم که همه ویژگی های مربوط به داده های تجربی را در بر می گیرد. این تحقیق با انواع مختلفی از سیستم های حالت جامد و اتمی یا مولکولی مربوط است که به طور خاص راهکاری واضح را برای توضیح آزمایش های مبهم در نقاط کوانتومی دوگانه قویا تحریک شده ارائه می کند.
    کلیدواژگان: نقطه کوانتومی دوگانه، فاز تداخل، رژیم وافازی قوی، آهنگ گذار، تشدیدهای تداخل چند ترازی
  • سوسن کرمی، علی مرتضی پور* صفحات 603-611
    در این مقاله یک سیستم مرکب متشکل از دو زیرسیستم غیر برهم کنشی یکسان در نظر می گیریم؛ به طوری که هر کدام از زیرسیستم ها شامل یک کیوبیت متحرک در یک کاواک نشت کننده باشد. با مطالعه دینامیک این سیستم مرکب درمی یابیم که همواره درهم تنیدگی، ناسازگاری و همدوسی بین دو کیوبیت متحرک در مقایسه با کیوبیت های ساکن به مقدار اولیه شان نزدیک تر باقی می مانند. به طور خاص نشان می دهیم که درهم تنیدگی، ناسازگاری و همدوسی اولیه بین دو کیوبیت می تواند به طور بسیار موثری با افزایش سرعت کیوبیت ها از واهلش حفظ شوند. در ضمن استفاده از چنین نتیجه ای، این سه منبع کوانتومی (درهم تنیدگی، ناسازگاری و همدوسی) را با همدیگر مقایسه می کنیم و اثبات می کنیم که همدوسی یک سیستم دوبخشی نسبت به دو منبع کوانتومی دیگر، در مقابل نوفه محیط مقاوم تر است.
    کلیدواژگان: کیوبیت، درهم تنیدگی، ناسازگاری کوانتومی، همدوسی کوانتومی
  • فاضله خواجه نبی* صفحات 613-623
    ساختار ایستای یک قرص خود- گرانشی متلاطم با در نظر گرفتن سرمایش ناشی از حضور ذرات گرد و غبار مورد بررسی قرار می گیرد. در توافق با شبیه سازی های عددی قرص های خود- گرانشی که تاکنون انجام شده است، پارامتر تومره در آستانه مقدار بحرانی اش ثابت فرض می شود؛ اما ضریب وشکسانی تلاطمی از آهنگ سرمایش سامانه به دست می آید. کمیت های فیزیکی قرص را به صورت تابعی از مختصه شعاعی به دست می آوریم. نشان می دهیم که ساختار کلی قرص به دو ناحیه تقسیم می شود به طوری که بخش درونی از نظر نوری ضخیم؛ و بخش بیرونی از نظر نوری نازک است. از سوی دیگر، مدلی که ارائه می کنیم نشان می دهد که هر چه آهنگ برافزایش جرم بیشتر باشد، نقش سرمایش گرد و غباری بیشتر است. نشان می دهیم که ضریب وشکسانی تلاطمی با فاصله زیاد می شود، ولی این ضریب در ناحیه درونی به دلیل سرمایش گرد و غباری کاهش می یابد. سپس جرم تکه های ناشی از ناپایداری گرانشی در شعاع خود- گرانشی را تعیین می کنیم. نشان می دهیم که سرمایش گرد و غباری در آهنگ برافزایش زیاد، شعاع خود- گرانشی را افزایش می دهد؛ در حالی که در آهنگ برافزایش کم، سرمایش گرد و غباری، باعث کاهش شعاع خود- گرانشی می شود.
    کلیدواژگان: قرص های برافزایشی، قرص های پیش سیاره ای، شکل گیری سیارات، ناپایداری گرانشی
  • علی محمودی* صفحات 625-632
    در این مقاله گزارشی از ساخت پله های فازی به کمک خوردگی شیشه با اسید هیدروفلوریک داده می شود. از این پله های فازی می توان به عنوان جایگزینی برای جابه جاگرهای پیزوالکتریک در تداخل سنجی جابه جایی فاز بهره برد. ابتدا به کمک پراش فرنل عبوری سرعت خوردگی شیشه توسط محلول اسید هیدروفلوریک رقیق شده با دقت بالا تعیین می شود. با کاربرد نقاب مناسب و با قرار دادن شیشه در اسید به مدت لازم، پله فازی دلخواه ساخته می شود. سپس برای تعیین دقیق ارتفاع پله از پراش فرنل عبوری استفاده می کنیم. روش به کار رفته بسیار دقیق، ساده و بسیارارزان است و به لرزش و نوفه اپتیکی حساس نیست. این روش را می توان در حالت بی درنگ نیز به کار برد و تغییرات ضخامت را به صورت لحظه ای مشاهده کرد. سرعت خوردگی برای غلظت های کم از مرتبه چند نانومتر بر ثانیه بوده و تابع غلظت محلول، دما و جنس شیشه است. یک جابه جا کننده فاز برای تداخل سنجی جابه جایی فاز چهار پله ای ساخته شده است.
    کلیدواژگان: اپتیک، پراش، اندازه گیری اپتیکی، تداخل سنجی جابه جایی فاز
  • عباس کریمی ریزی، مینا زمانی، امیرحسین شیرازی، غلامرضا جعفری* صفحات 633-641
    سرطان عموما به عنوان بیماری ژن ها شناخته می شود. تلاش های صورت گرفته پیرامون کنترل و درمان سرطان به طور عمده بر اساس شناخت ژن های موثر در سرطان های مختلف، تاکنون با چالش های زیادی همراه بوده است. در نگاه پیچیدگی، حرکت های جمعی برآمده از برهم کنش های سیستم های بس ذره ای (سلول) تنها با مطالعه اجزای آن سیستم (ژن ها) قابل توصیف نیست و با دانستن این که هر جز (ژن) چگونه کار می کند، نمی توان درک کاملی از مقیاسی بزرگ تر (سلول) با سازمان دهی مرتبه - بالاتری پیدا کرد. می دانیم که بیان هر ژن بر بیان سایر ژن ها اثر می گذارد و وجود این همبستگی سبب تشکیل یک حرکت جمعی می شود که خود باعت اثر گذاشتن روی بیان سایر ژن ها می شود. در این مقاله، به جای دنبال کردن نگاه فروکاست گرایانه رایج، با استفاده از تکنیک های فیزیک آماری وارون، شبکه برهم کنشی بین ژن ها استنباط شده و با استفاده از نظریه توازن تفاوت رفتار اجتماعی ژن های سالم و سرطانی، به عنوان یک کل نشان داده شده است، نتایج ما نشان می دهد که توزیع مثلث های ایجاد شده در شبکه از یک الگوی توانی پیروی می کند و انرژی شبکه سالم از شبکه سرطانی بیشتر است.
    کلیدواژگان: سرطان، فیزیک آماری وارون، استنباط آماری، شبکه پیچیده، شبکه تنظیم ژن، نظریه توازن
  • مسعود ترکمن، رضا رسولی* صفحات 643-650
    در این مقاله اکسید گرافین نشان دار شده با نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور تولید این نانوماده، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم هم زمان با تولید به وسیله قوس الکتریکی، روی ورقه های اکسید گرافین تثبیت شدند. ورقه های اکسید گرافین به روش شیمیایی از طریق اکسیداسیون گرافیت طبیعی و سپس ورقه ورقه کردن آن با شوک مکانیکی تهیه شدند. نانومواد به دست آمده در دماهای C °450-900 پخت شدند. بررسی مورفولوژی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری نشان داد نانوذرات روی ورقه های اکسید گرافین تثبیت شده اند. اندازه گیری گاف نواری اپتیکی با ترسیم تاک طیف های مرئی- فرابنفش نشان داد که گاف نواری اپتیکی نانوماده تولید شده با افزایش دمای پخت ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد و کمترین گاف نواری با مقدار 2/2 الکترون ولت مربوط به دمای پخت C°600 است. همچنین طرح های پراش پرتو ایکس مشخص کرد ساختار بلوری نانوذرات مخلوط آناتاز و روتایل است که در دماهای مختلف نسبت دو فاز تغییر می کند و اندازه بلورک های مربوط به فاز آناتاز همواره کوچک تر از روتایل است.
    کلیدواژگان: اکسید گرافین، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، فوتوکاتالیستی، تخلیه قوس الکتریکی، گاف نواری اپتیکی
  • مسعود صیدی* صفحات 651-662
    نیمه عمر واپاشی یکی از مهم ترین پارامترهای توصیف کننده ساختار هسته در دینامیک هسته ای است و مطالعات زیادی در طول سالیان در این زمینه انجام شده است. در این پژوهش به کمک روش های نیمه تجربی ویولا- سیبورگ، رویر، پارخومنکو و سوبیزسکی، براون، رابطه جدید گایگر- نوتال، پونارو و همکاران و قانون جهانی واپاشی نیمه عمر واپاشی آلفازای زنجیره ایزوتوپی توریم مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با نتایج تجربی مقایسه شده است. از بین روش های نیمه تجربی بهترین روش برای مطالعه زنجیره ایزوتوپی توریم، روش ویولا- سیبورگ است
    کلیدواژگان: زنجیره توریم، روش های نیمه تجربی، واپاشی آلفازا، روش ویولا- سیبورگ
  • الهام سمیعی*، حسن صفری صفحات 663-669
    در این پژوهش، پتانسیل کازیمیر- پولدر وابسته به دما برای یک اتم که در مجاورت یک کره دی الکتریک قرار دارد، با استفاده از فرمول موجود بر حسب تابع گرین محاسبه شده است. با حدگیری از اندازه کره، پتانسیل را برای کره بزرگ و کره کوچک ساده کرده ایم. حد کره بزرگ، پتانسیل یک اتم را در حضور یک نیم فضای دی الکتریک تخت و سپس در حضور یک رسانای تخت آرمانی به دست می دهد. در حدگیری برای کره کوچک، با جایگزینی مناسب پاسخ الکتریکی کره با قطبش پذیری یک اتم، فرمول پتانسیل برهم کنش وان دروالس وابسته به دما بین دو اتم حاصل شده است.
    کلیدواژگان: برهم کنش وان دروالس گرمایی، پتانسیل کازیمیر- پولدر گرمایی، تانسورگرین، کره دی الکتریک، قطبش پذیری
  • مژگان ابدایی*، بنت الهدی بکایی، علیرضا نیکنام، بابک محمد حسینی صفحات 671-681
    در این مقاله انتشار باریکه لیزر گوسی و باریکه لیزر مختل شده و تاثیر اختلال وارد شده بر باریکه لیزر بر تحریک موج الکترونی پلاسما با در نظر گرفتن اثرهای غیر خطی پاندروموتیو و نسبیت مورد بررسی قرار گرفته است. برای نرخ رشد تابع تغییر تیزی اختلال و تغییر پهنای باریکه لیزر مختل شده و موج الکترون پلاسما از تقریب پاراکسیل استفاده کرده ایم. در ادامه برای حل معادلات درجه دوم از حل عددی استفاده کرد یم. در نتیجه حل عددی مشاهده می شود که افزایش در چگالی باعث افزایش در خود کانونی باریکه لیزر، ریپل باریکه لیزر و موج الکترون پلاسما می شود و بهتر شدن خودکانونی باریکه لیزر مختل شده باعث افزایش انرژی پتانسیل الکترونی می شود.
    کلیدواژگان: باریکه لیزر مختل شده، موج الکترونی پلاسما، پاراکسیل، خود کانونی
  • محدثه رجب نژاد، سهیل خوشبین فر*، عباس قاسمی زاد صفحات 683-696
    در این پژوهش، شرایط گذار از افروزش تعادلی به اشتعال غیرتعادلی به ازای ساچمه های سوخت کروی ساده به ابعاد چند mm، متشکل از لایه سوخت داخلی DT و لایه خارجی طلا، راه اندازی شده با باریکه یون سنگین Bi209 با استفاده از کد شبیه سازی DEIRA4 مورد مطالعه قرار گرفت. ساچمه های سوخت مفروض به دلیل افزایش کدری پلاسما، قادر به گیراندازی ذرات باردار، تابش و حتی کسری از انرژی نوترون های سریع هستند. بدین ترتیب، سوخت می تواند در چارچوب رهیافت افروزش حجمی و دمای خود- افروزشی پایین تری در حدود keV 2-1 افروخته شود. به منظور کاهش زمان محصورسازی و انرژی راه انداز، افروزش تعادلی باید به اشتعال غیرتعادلی گسترش یابد. در این راستا، تحولات سازوکارهای گرمایشی، اتلافی پلاسما و رقابت میان آنها برای رسیدن به شرایط گذار به اشتعال غیرتعادلی در چنین هدف هایی مورد بررسی قرار گرفت. در این محاسبات، تاثیر سهم انفرادی و تجمعی تمامی عوامل فیزیکی گرمایشی چون سهم ذرات آلفای حاصل از گداخت DT، گرمایش نوترونی به ازای تقریب اولین پراکندگی و واکنش های گداخت ثانویه در مقیاس بازه زمانی افروزش و اشتعال سوخت DT در نظر گرفته شده است. بر این اساس، نشان داده شد که نقش واکنش های ثانویه ای چون DD، He3D و همچنین سهم نهشت انرژی نوترون های MeV 06/14 و MeV 45/2 به ازای تقریب اولین پراکندگی، بر کاهش دمای گذار به اشتعال غیرتعادلی اثر می گذارد. دمای گذار به اشتعال غیرتعادلی در ساچمه سوخت ساده با در نظر گرفتن سهم نهشت انرژی نوترون ها نسبت به اشتعال غیرتعادلی آرمانی keV 6/3 به مقدار کمتری برابر با keV 24/3 کاهش می یابد و به نوبه خود کوچک تر از دمای افروزش آرمانی keV 3/4 طرح افروزش لکه داغ است. به جهت بررسی تاثیر پارامترهای راه انداز در شرایط گذار، محاسبات به ازای پیکربندی های مختلف ساچمه سوخت کروی ساده انجام شد و مشخص شد که کاهش چند برابری در مدت زمان تابش دهی باریکه و افزایش چند برابری در توان ورودی، منجر به کاهش دمای گذار در این نوع از ساچمه ها می شود.
    کلیدواژگان: همجوشی محصورشدگی لختی، افروزش حجمی، راه انداز یون سنگین، افروزش تعادلی، اشتعال غیرتعادلی
  • مهسا مرادبیگی، نادر دانش فر*، طیبه ناصری صفحات 697-704
    در این مقاله نور کند (فرو سرعت) در یک کامپوزیت متشکل از نانوذرات هسته- پوسته، فلز- نیم رسانای تزریق شده در یک دی الکتریک که تحت تابش موج الکترومغناطیس قرار گرفته است، مطالعه می شود. عامل کاهش سرعت گروه نور به صورت تابعی از بسامد نور فرودی بحث و تحلیل می شود. اثر ضخامت پوسته، جنس مواد تشکیل دهنده هسته و پوسته و همچنین شکل هندسی نانوذرات بر عامل کند کنندگی بررسی می شود. اثر برهم کنش پلاسمون- اکسایتون روی نور کند یا فروسرعت بررسی می شود.
    کلیدواژگان: نور کند، فروسرعت، نانوذرات هسته- پوسته
  • طیبه مولاروی*، مهدی مطهری نژاد، سعید حسامی پیله رود صفحات 705-711
    در این پژوهش با استفاده از اصول اولیه مبتنی بر نظریه تابعی چگالی با در نظر گرفتن نیروهای واندروالس، پایداری و ساختار الکترونی نانولوله های دوجداره سیلیکون کارباید زیگزاگ (0، n)@ (0،6) شامل 17-11 n= مورد بررسی قرارگرفته است. با محاسبه انرژی تشکیل و انرژی پیوندی هر یک از نانولوله ‎ها، وجود یک نانولوله دو جداره با انرژی و فاصله درون جداری مطلوب به لحاظ پایداری در این دسته مشخص شده است. نتایج نشان می دهند نانولوله خارجی (13،0) مطلوب ترین مزدوج برای نانولوله داخلی (6،0) با فاصله درون جداری حدود Å 53/3 می باشد. محاسبات ساختاری نشان می دهند که تمام نانولوله ‎های مورد بررسی نیم رسانا هستند وگاف های انرژی آنها از تک جداره به دوجداره کاهش می یابند. همچنین با افزایش قطر نانولوله، گاف نواری آن افزایش می یابد و در پایدارترین نانولوله دو جداره مقدار آن حدود 216/0 الکترون ولت می باشد.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، نانولوله دو جداره سیلیکون کارباید، ساختار نواری، پایداری
  • مهدی جانبازی رودبالی*، یاور تقی پور آذر، فرهود ضیایی صفحات 713-721
    در این مقاله، نظریه تابعی چگالی برای محاسبه ثابت جفت شدگی ساختار ریز و تانسور g رادیکال های آلانین در دماهای مختلف بلور به کار گرفته شده است. برای تاثیر محیط بلور از روش خوشه استفاده شده است. در این روش انتخاب دقیق اندازه خوشه برای ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR رادیکال های آن خیلی مهم می باشد. زمانی که 6 مولکول آلانین با مولکول آلانین مرکزی یا رادیکال های آلانین پیوند هیدروژنی دارند ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR رادیکال های آلانین موافقت خوبی با داده های تجربی حاصل می شود. علاوه بر آن، خوشه های بزرگ تر می توانند منجر به توصیف نادرستی از ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR در فاز چگالیده شوند.
    کلیدواژگان: آلانین، نظریه تابعی چگالی، تانسور g، ثابت جفت شدگی ساختار ریز، مدل خوشه، پیوند هیدروژنی
  • نجمه رضایی*، مجید رشیدی هویه صفحات 723-727
    حسگرهای تشدید پلاسمون سطحی به علت حساسیت، دقت و سرعت پاسخ به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. به منظور تحریک پلاسمون های سطحی، از یک ساختار کریشمن که در آن لایه فلزی (عمدتا طلا یا نقره) روی سطح منشور قرار می گیرد، استفاده می شود. بر اثر تغییر دما، عوامل مختلفی از جمله خواص نوری فلز، منشور و محیط پیرامون، می تواند تغییر کند که باعث تغییر در پاسخ حسگرهای پلاسمونی می شود. در این مقاله تاثیرات گرمایی بر پاسخ نوری یک حسگر تشدید پلاسمون سطحی به طور نظری مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که تغییر دما منجر به تغییرات شدید در میزان بازتابندگی و فاز می شود. بیشترین اثر مربوط به تغییرات خواص نوری لایه فلزی (طلا در اینجا) بر اثر تغییر دما است.
    کلیدواژگان: تشدید پلاسمون سطحی، خواص گرما- نوری، ساختار کریشمن
|
  • M Yazdanmehr, H Sadeghi *, M Kavosh Tehrani, S J Hashemifar Pages 525-537
    In this study, the SrS nanopowder co-activated by Ce3+ and Sm3+ (SrS:Ce,Sm) was synthesized by the co-precipitation method. The transparent pellets were fabricated by mixing the SrS:Ce,Sm nanopowder and bisphenol-A epoxy resin as a crystal of the optically stimulated luminescence (OSL) dosimeter. The crystalline phase verification and also, the morphology of the synthesized nanopowder were investigated using the XRD patterns and FESEM images, respectively. The effects of Ce3+ and Sm3+ concentration and the Thioglycerol (as capping agent) concentration on the sensitivity of SrS:Ce,Sm OSL response were evaluated in the same exposure and measurement conditions. The obtained results demonstrated the optimum sensitivity of the OSL response of the samples to a test dose of approximately 0.4 mGy by X-ray irradiation, which was related to 0.02 and 0.01 mol% concentrations of Ce and Sm, respectively; the 0.1 M concentration of the Thioglycerol was associated with the nanocrystallite size of 24+2 nm as well.
    Keywords: SrS:Ce, Sm, OSL, thioglycerol, nanoparticles, dosimeter
  • S Marri, S Z Kalantari, J Esmaili * Pages 539-549
    In this paper, we have investigated the kaon-deuteron interaction at an incident momentum of 1 GeV/c using the relativistic and non-relativistic Faddeev method for different phenomenological and chiral potentials. By calculating the π∑ invariant mass spectra on different particle channels, we have shown that the trace of Λ(1405) resonance is visible in such spectra. In the present work, the study of kaon-deuteron interaction is used to better understand of the KN-π ∑ interaction and the nature of the Λ(1405) resonance
    Keywords: ?(1405), KN interaction, kaonic nuclei, Faddeev method
  • Z Rahimi, A Lohrasebi *, M Ghorbani Pages 551-558
    Calcium channels are cell membrane proteins that play an important role in control the Ca ion flux through the membrane. In this study, the effect of external constant electric field on the dynamics of calcium ions in a L-type channel, located within a stochastically fluctuating medium, is modeled via the application of the molecular dynamics (MD) simulation method. The obtained results show that application of constant field of 0.03 V/nm did not show significant effect on the ions motion. On the other hand, when the channel is exposed to a constant electric field of strength 0.3 V/nm, the ions directional motion along the applied field is observed. Furthermore, it is found that no net motion is observed when the field direction is changed.
    Keywords: Calcium channel, Electric field, Molecular dynamics simulation, Calcium Ion
  • S Amiri Bidvari, R Fathi * Pages 559-569
    In the present work, the scattering differential cross section has been investigated for ion-multi electron atoms collision in the charge transfer channel. For this purpose, an active electron model was implemented and the collision process was considered as a three-body impact in the high energy range. A semi-classical formalism was used with the eikonal distorted wave function to describe the system, and the first and second order scattering amplitude of the Brinkman-Kramers approximation was employed to calculate the differential cross section. In this work, the screening Coulomb Effect and the static potential were implemented to calculate the eikonal wave function. The differential cross section was calculated for Proton-Helium, Proton-Carbon, Proton-Neon and Proton-Argon impacts by using the static Brinkman-Kramers, screening Coulomb Brinkman-Kramers, the potential Brinkman-Kramers effect, and the second order static Brinkman-Kramers approximation. The findings were then compared with the available experimental and theoretical results.
    Keywords: differential cross section, Brinkman-Kramers formalism, ion-multi‌electron atoms collision, eikonal wave function
  • S Ghaziasgar, A Hoseinpour *, M Zarei Pages 571-576
    The measurement of the polarization of cosmic microwave background (CMB) provides considerable useful information about different physical phenomena at the last scattering surface. The polarization of CMB is due to Compton scattering. In this work, we consider the parity violation of Compton scattering. Then we insert the new amplitude into the quantum Boltzmann equation and show that the forward scattering term can produce the B-mode polarization.
    Keywords: Stocks parameter, circular polarization of cosmic microwave background, quantum Boltzmann equation, forward scattering, parity violation
  • S Behzad, R Chegel * Pages 577-586
    The optical properties and thermal conductivity of carbon nanotubes in the presence of Nitrogen doping and electric field investigated via the Green's function method and tight binding approximation. The doping and external fields lead to modifications in the density of state (DOS), optical properties, electrical and thermal conductivity. The band gap decreases by the electric field until reaches zero and nanotubes with larger radius are more sensitive than small ones. The number and energies of peaks in the in the DOS and optical spectra are dependent on the electric field strength and doping concentration. The electrical and thermal conductivity increases with temperature until reaches maximum value then decreases. The behaviors of these parameters in the external electric field are different for pure and doped systems. By increasing the doping concentration and electric field strength, they decreases in higher temperature.
    Keywords: nanotube, tight binding approximation, optical properties, thermal conductivity, nitrogen impurity
  • M Karami *, Kh Karami, P Zamani, Gh Rezaei Pages 587-601
    In this paper, we study a new kind of multiphoton resonances in a strongly driven six-level quantum system, where one of its levels is coupled individually with the other two levels that have the constant energy separation E. Near the multiphoton resonance condition, a different behavior for the number of even or odd photons was found qualitatively, which could be explained by considering two certain interfering trajectories and computing the interference phase of system. In the regime of strong dephasing, we calculated the rates of interlevel transitions, showing that multilevel Landau-Zener (LZ) interferences between first and third order processes could lead to resonances with characteristics differing markedly from those of familiar two-level resonances that first arose at the fourth order in the couplings of the energy levels. The rates displayed resonant features at the number of integer photons. Finally, we could explicitly connect our model to the experiments, showing that it captured all relevant features of the experimental data. This paper can be relevant for a variety of solid state and atomic or molecular systems. In particular, it provides a clear mechanism to explain the puzzling experimental observations in strongly driven double quantum dots.
    Keywords: double quantum dot, interference phase, strong dephasing regime, transition rate, multilevel interference resonances
  • S Karami, A Mortezapour * Pages 603-611
    In this study, we consider a composed system consisting of two identical non-interacting subsystems. Each sub-system is made of a moving qubit into a leaky cavity. The study of the dynamic of the composed system revealed that compared with the stationary qubits, entanglement, quantum discord and coherence between two moving qubits remained close to their initial values as time went by. In particular, we show that the entanglement, quantum discord and the initial coherence between the two qubits could be strongly protected from decay by increasing the velocity of the qubits. Furthermore, based on such results, we have drawn a comparison between the three quantum resources (entanglement, quantum discord and coherence), demonstrating that the coherence of a bipartite system could be more robust than the two other quantum resources.
    Keywords: qubit, entanglement, quantum discord, quantum coherence
  • F Khajenabi * Pages 613-623
    The static structure of a turbulent self-gravitational disk is investigated based on the effect of cooling due to the presence of dust particles. In agreement with the numerical simulations of self-gravitational disks that have been done so far, the cumulative parameter is assumed to be on the threshold of its critical value; however, the coefficient of turbulence is obtained from the system's cooling rate. The physical quantities of the disk are obtained as a function of the radial amplitude. We show that the overall structure of the disk is divided into two regions, such that the inner part is optically a thick one and the outer part is an optically thin one. On the other hand, the model we present shows that as the mass increase speed is raised, the role of dust becomes more important. We show that the turbulent viscosity coefficient increases with the distance, but this coefficient decreases in the inner region due to the cooling of the dust. We then determine the mass of gravitational instability particles in the self-gravitational radius. We show that cooling dust particles increases the self-gravitational radius in the high accretion, while in the low accretion, the cooling of dust reduces the self-gravitational radius.
    Keywords: accretion disks, protoplanetary disks, planets formation, gravitational instability
  • A Mahmoudi * Pages 625-632
    In this paper, we report on the design and fabrication of a low-cost phase shifter for application in phase shifting interferometry. Phase shifting interferometry is a powerful method for surface characterization. It uses interference data recorded during a series of predetermined phase shifts to recover the induced phase by the object surface. These controlled phase shifts are typically performed by putting a piezo-electric ceramic behind one of interferometer mirrors. Applying the controlled voltage to this ceramic provides the desired phase shifts. The piezo-electric positioners are very expensive. Phase shifting interferometry has different algorithms. One of the most effective algorithms is the four step phase shifting interferometry. In this algorithm, four interferograms are taken; then the unknown phase term due to surface is extracted by combining these interferograms. Here, we have proposed a low-cost alternative for piezo-electric positioners. Firstly, using the Fresnel diffraction from the phase step, we have measured etch rate of glass by HF acid. Then, a phase step with a quarter wavelength phase shift has been fabricated on a glass plate. The step height has been measured using Fresnel diffraction (phase step diffractometer) and interferometry. Then a stepwise structure has been fabricated on glass, providing phase shifts needed in the four step phase shifting interferometry.
    Keywords: optics, diffraction, phase shifting interferometry, optical metr
  • A Karimi Rizi, M Zamani, A Shirazi, GH R Jafari * Pages 633-641
    Cancer is commonly known as a disease of the genes. Almost all the studies about cancers are based on finding the effective genes for each cancer and most of the efforts for diagnosing or curing cancer have faced several challenges. From the point of view of complexity, collective behaviors that have emerged from the interactions of many-body systems are not solely describable by knowing about the system’s building blocks (genes) and we cannot understand what happens at a higher level of organization by just knowing how each element works at a lower scale! We know, each gene’s expression affects other genes expression levels and this correlation causes a collective behavior which that alters the expression levels of the genes. In this study, instead of following the common reductionist view, we use the techniques of inverse statistical physics and infer the interaction matrix of the genes. Then, by applying the balance theory, we show the differences between the social behavior of cancer genes and normal genes as a whole. Our results show that the energy distribution of triads formed in the interaction networks behaves in a power-law manner and the energy of the normal network is higher than the cancer network.
    Keywords: cancer, inverse statistical physics, inference problem, complex networks, gene regulatory network, balance theory
  • M Torkaman, R Rasuli * Pages 643-650
    In this paper, we study the decorated graphene oxide with titanium dioxide nanoparticles. In order to produce this nanomaterial, the titanium dioxide nanoparticles were produced and anchored simultaneously on graphene oxide sheets by arc current. The morphology of the prepared samples was studied by scanning and tunneling electron microscopy, showing that nanoparticles were stabilized on the graphene oxide sheets. Investigating the optical band gap by the Tauc plot of the UV-visible spectrum showed that the band gap energy of the nanomaterials was first reduced and then increased by raising the annealing temperature; the lowest band gap with a value of 2.2 eV was related to the samples annealed at 600 ° C. In addition, the X-ray diffraction patterns showed the crystalline structure of nanoparticles was a mixture of anatase and rutile phase, in which the ratio of two phase changed for different annealing temperatures. In addition, the crystallite size of the anatase phase was always smaller than the rutile one.
    Keywords: graphene oxide, TiO2 nanoparticles, photocatalytic, arc discharge, optical band gap
  • M Seidi * Pages 651-662
    Half lives alpha decay is the one of the most important parameters used for describing nuclear structure in nuclear dynamics; over the years, many studies have been done in this area. In this study, by using semi-empirical methods such as Viola-Seaborg (VSS), Royer, Parkhomenko and Sobiczewski (PSM), Brown, New Geiger-Nuttall (NGN), Poenaru et al. (UNIV) and Universal Decay Law (UDL), the half lives alpha decay of Thorium chain isotopes were considered and compared with the experimental data. The Viola-Seaborg method served as the best approach among the semi-empirical methods introduced above for studying Thorium chain isotopes
    Keywords: thorium chain, semi-empirical methods, alpha decay, Viola–Seaborg method
  • E Samiei *, H Safari Pages 663-669
    In this study, thermal Casimir-Polder potential is calculated for an atom in the presence of a dielectric sphere using the formula given in terms of the Green’s function. Then, the limiting cases of large and small sphere are investigated. In the limiting case of a large sphere, the formula of thermal potential for an excited atom in the presence of a dielectric half-space and then a perfectly conducting plate is obtained. The limiting case of the small sphere together with the proper replacement of its electric response by the polarizability of a second atom results in the thermal van der Waals interaction potential between the two atoms.
    Keywords: thermal van der Waals interaction, thermal Casimir-Polder potential, Green's tensor, dielectric sphere, polarizability
  • M Ebdaei *, B Bokaei, A R Niknam, B Mohammad Hosseini Pages 671-681
    In this paper the propagation characteristics of the gaussian laser beam and the rippled laser beam in collisionless plasma were investigated, and their effects on and the excitation of the electron plasma wave were addressed by considering the ponderomotive and relativistic nonlinearity. Analytical expressions for the growth rate of the laser spike in plasma, the beam width of the rippled laser beam and excited electron plasma wave were obtained using paraxial ray approximation. These second-order differential equations of dimensionless beam width parameter were solved numerically. The results showed that increasing the density of plasma improved the self –focusing of the laser beam, the ripple laser beam and the electron wave plasma. Moreover, increasing the self-focusing of ripple beam laser enhanced the electrostatic potential of the electron plasma wave
    Keywords: ripple laser beam, electron plasma wave, paraxial, self-focus
  • M Rajabnejad, S Khoshbinfar *, A Ghasemizad Pages 683-696
    In this Research, the transition from equilibrium ignition to non-equilibrium burn was studied by DEIRA4 code for simple spherical targets with the dimensions of several mm. It consisted of inner DT fuel and outer Au layers driven by the 209Bi heavy ions beam. Because of their higher plasma opacity, it was expected that they could trap much of the produced charged particles, radiation or even fast neutrons. Therefore, fuel ignited in the volume ignition regime with the low ignition temperatures of 1-2 keV. In order to decrease the confinement time and, the driver energy, the equilibrium ignition must be developed into a non-equilibrium burn phase. To get a non-equilibrium burning stage, we have examined all the important gains and losses processes, as well as competition among them. In these calculations, the individual and total contributions of all physical heating processes such as the contribution of alpha particles generated by DT fusion, neutron heating due to the first elastic scattering and the secondary fusion reactions have been considered at the ignition and burn time scale of DT fuel. It has been shown that the role of secondary DD and D3He fusion reactions as well as the first elastic scattering contribution in the energy deposition of fast 2.45 and 14.06 MeV neutrons cannot be forgotten. Transition temperature to the non-equilibrium burn phase in these targets was reduced to 3.24 keV, as compared to the ideal non-equilibrium transition temperature of 3.6 keV; it was much lower than the ideal ignition temperature of 4.3 keV. In order to investigate the effects of the driver parameters on the transition conditions, calculations were done for various configurations of simple spherical targets, showing that multiplier reduction in the pulse duration and multiplier increase in the beam power could reduce transition temperature and in such targets.
    Keywords: inertial confinement fusion, volume ignition, heavy-ion driver, equilibrium ignition, non-equilibrium burn
  • M Moradbeigi, N Daneshfar *, T Naseri Pages 697-704
    In this paper, slow light in a composite consisting of core-shell nanoparticles doped in a dielectric is studied. The light-velocity slowing factor as a function of the incident light frequency is discussed and analyzed. The influence of the thickness of shell, the composition of core and shell and the geometrical shape of nanoparticles on the slowing factor is investigated. The effect of the plasmon-exciton on the slow light is addressed too.
    Keywords: slow light, core-shell nanoparticle, plasmo-exciton
  • T Movlarooy *, M Motaharinezhad, S Hessami Pilehrood Pages 705-711
    In this work, the stability and electronic structure of zigzag double-walled silicon carbide nanotubes (DWSiCNTs) (6,0)@(n,0) (with n=11-17) were investigated by using ab initio Van der Waals density functional. By calculating the formation energy and the binding energy of each double walled nanotube, the best interwall distance for the outer nanotube was indicated. The results revealed that (13,0) nanotube could be the best external nanotube for the (6,0) internal nanotube with 3.53 Åinterwall distance to make (6,0)@(13,0) DWSiCNT. The structural calculations also revealed that all studied silicon carbide nanotubes were semiconductors and their energy gap decreased from the single one to the double-walled one. Moreover, with raising the nanotube diameter, the energy gap increased, such that at the most stable double-walled nanotube, its value was about 0.216 eV.
    Keywords: density functional theory, double-walled silicon carbide nanotube, band structure, stability
  • M Janbazi roodbali *, Y Taghipour Azar, F Ziaie Pages 713-721
    In this paper, Density Functional Theory (DFT) was utilized for the calculation of the hyperfine coupling constant and the g tensor alanine radicals at different crystal temperatures. The cluster approach was used for considering the effects of crystal environment. In the cluster approach, the careful selection of the cluster size is very important for the geometry structure of alanine and the EPR parameters of alanine radicals. The geometry structure of alanine and the EPR parameters of alanine radicals showed a good agreement with the experiment data when 6 alanine molecules had hydrogen bonds with the central alanine or alanine radicals. Further, bigger clusters could even lead to an incorrect description of the geometry structure of alanine and EPR parameters of alanine radicals in the condensed phase.
    Keywords: alanine, Density Functional Theory, g-tensor, hyperfine coupling constant, cluster model, hydrogen bond
  • N Rezaie *, M Rashidi Huyeh Pages 723-727
    Surface plasmon resonance sensors have been widely considered due to their sensitivity, accuracy and response speed. In order to stimulate surface plasmons, a crisman structure is used in which the metal layer (mainly gold or silver) is placed on the surface of the prism. Due to temperature changes, various factors such as optical properties of the metal, the prism and the surrounding environment can change, which can, in turn, change the response of the plasmonic sensors. In this paper, the thermal effects on the optical response of a surface plasmon resonance sensor were theoretically evaluated. The results showed that the change in temperature led to significant changes in the reflectivity and phase. The greatest effect was due to the changes in the optical properties of the metal layer (gold here) due to temperature changes.
    Keywords: surface plasmon resonance, thermal-optical properties, crisman structure