فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال نهم شماره 1 (پیاپی 20، بهار 1398)
  • سال نهم شماره 1 (پیاپی 20، بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/14
  • تعداد عناوین: 20
|
  • یحیی اکبری کوربلاغ*، مهسا اژدرقلم صفحات 1-6
    در سیستم های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می تواند حالت های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می دهیم.
    کلیدواژگان: حالت های کوانتومی، معیار درهمتنیدگی، درهمتنیدگی کامل، حالت گاوسی
  • جعفر برهانیان* صفحات 7-19

    انتشار غیرخطی امواج الکترومغناطیسی در توری براگ پلاسمایی در نظر گرفته شده است. با استفاده از معادلات ماکسول همراه با مدل سیالی پلاسما و در رژیم نسبیتی ضعیف، دو معادله جفت شده بدست آمد که حاکم بر تحولات پوش امواج پیشرونده و پسرونده در یک پلاسمای سرد نامغناطیده می باشند که چگالی زمینه آن به فرم یک توری براگ مدوله شده است. سپس جوابهای غیرخطی به صورت امواج تخت با دامنه ثابت در نظر گرفته شده و پایداری آنها نسبت به یک اختلال کوچک مورد بررسی قرار گرفته است. وابستگی نرخ رشد و همچنین پنجره ناپایداری به پارامترهای مربوطه سیستم مورد کنکاش قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: ناپایداری مدولاسیونی، امواج الکترومغناطیسی، توری براگ پلاسمایی
  • آرش بوچانی*، ملیحه امیری صفحات 20-24
    ویژگی های الکترونی ، انحراف نواری و مغناطیسی مرز مشترک GaAs/Mn2FeAl توسط محاسبات اصول اولیه با استفاده از نظریه تابعی چگالی و تقریب گرادیان تعمیم یافته (GGA) مورد بررسی قرار گرفت.محاسبات نشان دادند که مرز مشترکMn - Mn/Ga از نظر انرژی پایدارتر از دیگر مرزمشترک های قابل بررسی بود.مطالعه همزمان سد شاتکی و پتانسیل الکتروستاتیکی برای این ساختار نشان دهنده هم ترازی نواری نوعIII (شکسته)می باشد، جاییکه لبه نوار ظرفیت Mn2FeAl بالاتر از لبه نواررسانش گالیوم آرسناید می باشد.ما یک انحراف نوار ظرفیت54 .1الکترون ولت و یک انحراف نوار رسانش 39 .1الکترون ولت را یافتیم.از این رو Mn2FeAl/GaAs(001) برای کاربرد های GMR و TMR پیشنهاد می شود. در این مرزمشترک شاهد بروز یک اختلاف پتانسیل الکترواستاتیکی به میزان 0.056میکروولت و نیز بروز رفتار نیمه فلزی هستیم
    کلیدواژگان: مرز مشترک Mn2FeAl، GaAs(001)، نظریه تابعی چگالی، پتانسیل الکتروستاتیکی، هم ترازی نواری
  • الهام بهروزی کیا*، عزیز اله شفیع خانی صفحات 25-32
    در این مقاله، خواص الکترونی گرافین در حضور وغیاب ناخالصی های نیکل و طلا با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی بررسی می شود. در تمامی موارد با استفاده از نتایج به دست آمده ساختار الکترونی، چگالی حالت ها، پایداری، گاف انرژی و گشتاور مغناطیسی مطالعه شده است. محاسبات ما با استفاده از نرم افزار SIESTA انجام شده و از تقریب های GGA و LDA برای پتانسیل تبادلی- همبستگی استفاده شده است. با افزایش اندازه ی مدل، پایداری و گشتاور مغناطیسی آن افزایش ولی گاف انرژی آن کاهش می یابد. گرافین بدون ناخالصی فاقد گشتاور مغناطیسی است ولی در گرافین نامنظم این مقدار به محل قرارگیری ناخالصی های طلا و نیکل بستگی دارد. همچنین ناخالصی های نیکل و طلا، سطح را از حالت تخت خارج می کند. هیبریداسیون در گرافین با ناخالصی های طلا و نیکل بین اوربیتال s اتم هیدروژن با اوربیتال p اتم کربن وجود دارد. همچنین بین اوربیتال d اتم های طلا و نیکل با اوربیتال p اتم کربن نیز هیبریداسیون وجود دارد.
    کلیدواژگان: گرافین، نظریه تابعی چگالی، گرادیان تعمیم یافته
  • سارا سادات پرهیزگار*، فاطمه مروتی صفحات 33-39
    در این تحقیق لایه های نازک N:ZnO روی زیر لایه شیشه با استفاده از کندوپاش DC در فشار کاری Torr 2-10×2 در مخلوط گازهای آرگون و نیتروژن لایه نشانی شدند. ضخامت، ریخت شناسی، ساختار کریستالی و خواص اپتیکی لایه ها در سه زمان کندوپاش مختلف شناسایی شدند. با افزایش زمان لایه نشانی، ضخامت لایه ها، زبری سطح و ارتفاع دانه ها افزایش می یابد. لایه ها دارای بافت قوی کریستالی در راستای (002) با ساختار هگزاگونال (ورتسایست) هستند. با ورود نیتروژن به درون ساختار بلوری ZnO ثابت شبکه c نسبت به حالت ZnO خالص افزایش می یابد. شکاف باند اپتیکی لایه ها نزدیک 2/ 3 الکترون ولت بدست آمد که با افزایش ضخامت افزایش یافت این نتیجه با طیف سنجی فوتولومینسانس تایید شد. طیف رامان موید نتایج XRD و ورود آلایش نیتروژن به درون ساختار کریستالی اکسید روی بود. ضخامت لایه ها با روش سوین پل محاسبه شد که نزدیک به ضخامت اندازه گیری شده بود.
    کلیدواژگان: کندوپاش DC، روش سوین پل، طیف فوتولومینسانس، طیف رامان، N:ZnO
  • محمدرضا پهلوانی*، مهدی جوهری فرد صفحات 40-54
    در این پژوهش شکافت خودبخودی هسته ی فوق سنگین Fl284را با درنظر گرفتن پتانسیل کولنی و مجاورتی مورد مطالعه قرار داده ایم. انرژی تولید شده در هر شکافتگی Q، سد شکافت (V-Q)،نفوذپذیری، ثابت واپاشی و بازده شکافت رابرای هر شکافتگی محاسبه نموده ایم. با توجه به عدم تقارن جرم و بار شکافت پذیری مطلوب در شکافت خودبخودی برای بالاترین مقدار Q و کمترین مقدار (V-Q) حاصل می شود. برای شکافت خودبخودی این هسته بالاترین بازده برای شکافتگی منجر به ایزوتوپ Xe136 بعنوان یکی از پاره های شکافت بدست آمد. مقایسه ی بین بازده های نسبی شکافت برای جفت ایزوتوپ های تولید شده بعنوان پاره های شکافت نشان دهنده ی این است که هسته های جادویی دوگانه و لایه های بسته نزدیک به آنها دارای بیشترین بازده شکافت می باشند. ثابت واپاشی رابرای هر کدام از شکافتهای دوتایی بطور جداگانه محاسبه و با استفاده از مجموع آنها بعنوان ثابت واپاشی کل، نیمه عمر شکافت خودبخودی این هسته را بدست آورده و با داده های تجربی و نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی مقایسه نموده ایم. این مقایسه نشان می دهد که نتایج حاصل از این روش محاسباتی نسبت به نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی به داده های تجربی نزدیکتر است.
    کلیدواژگان: شکافت خودبخودی، هسته های فوق سنگین، بازده ایزوتوپی، نیمه عمر، سد شکافت
  • علی دهقان، سعید دعوت الحق* صفحات 55-64

    با استفاده از محاسبات اصول اولیه ساختار الکترونی در چارچوب نظریه تابعی چگالی، ویژگی های الکترونی، مغناطیسی و پایداری ساختاری ترکیبات نیم هویسلر d0-d جدید XYBi (X=K, Rb; Y=Sc, Ti, V, Cr) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که 6 مورد از این ترکیبات شاملKCrBi ،RbVBi ،KVBi ،RbTiBi ،KTiBi و RbCrBi فرومغناطیس های نیم-فلزی می باشند. گاف انرژی نیم فلزی این ترکیبات در محدوده 46/0 تا 71/0 الکترون ولت محاسبه گردید. بررسی چگالی حالت های الکترونی جزئی اتمی نشان داد که هیبریداسیون بین ترازهای 3d فلزات واسطه با اوربیتال های تراز 6p اتم Bi موجب بروز رفتار نیم فلزی می شود. گشتاور مغناطیسی کل به دست آمده برای این مواد در توافق با رابطه اسلیتر-پائولینگ Mtot=Ztot−8 بوده و عدد صحیح بودن آن در محدوده وسیعی اطراف ثابت شبکه تعادلی بیانگر عدم حساسیت خاصیت نیم فلزی به پارامتر شبکه می باشد. بهینه سازی ساختارهای بلوری این مواد توسط بسته نرم افزاری USPEX نشان داد که علاوه بر حفظ خاصیت نیم فلزی، وجود اتم فلز قلیایی d0 منجر به پایداری ساختاری این ترکیبات نیم هویسلر جدید می گردد. با توجه به پایداری ساختاری، دمای کوری بالا و گاف نیم فلزی بزرگ، ترکیبات فوق نامزدهای خوبی برای کاربردهای اسپینترونیکی محسوب می شوند.

    کلیدواژگان: نیم هویسلرهای d0-d، فرومغناطیس های نیم فلزی، نظریه تابعی چگالی، اسپینترونیک
  • نازیلا دیوانی*، محمدمهدی فیروزآبادی، تاکه سایتو صفحات 65-74
    بصورت تجربی، مطالعات ساختار هادرونی می‏تواند با کاوشگرهای مختلفی از جمله پادپروتونها که ابزار بسیار عالی برای رسیدگی به مسائل موجود در نابودی پادپروتون-پروتون، ذرات با درجه آزادی گلوئونی و همچنین زوج ذره و پادذره‏ها که بطور تکراری تولید می‏شوند، می‏باشند و همچنین اجازه می‏دهند مطالعات اسپکتروسکوپی با آمار و دقت بسیار بالا انجام شود. به منظور شناخت هر چه بیشتر این موارد، آزمایش P ANDA به‏گونه‎ای طراحی شده است که با استفاده از پتانسیل فیزیکی فوق‏العاده ناشی از در دسترس بودن باریکه‏های با شدت بالا و سرد پادپروتونی، به درک درست و کاملا کمی از برهمکنش قوی و ارائه یک چالش فکری در تلاش برای درک ماهیت برهمکنش قوی و ماده هادرونی بپردازد که خود سیستم‏های آشکارسازی متنوعی را شامل می‏باشد. یکی از مهمترین قسمت‏های چیدمان آزمایش P ANDA طراحی سیستم‏های ردیابی ذرات بر مبنای آشکارسازهای تکثیرکننده الکترون گازی GEM خواهد بود که در این مقاله یک نمونه از طراحی و شبیه‏سازی مونت‏کارلوی این آشکارساز ارائه و عملکرد آن بطور کیفی بررسی شده است. بر طبق نتایج این مقاله، این آشکارساز قادر است قدرت تفکیک جرمی برای کانال واپاشی انتخابی، راندمان ردیابی و قدرت تفکیک تکانه ذرات در زوایای روبه‏جلو (زیر 22 درجه) را به نحو مطلوبی بهبود ببخشد.
    کلیدواژگان: آزمایش P ANDA، آشکارسازهای تکثیرکننده الکترون گازی GEM، کانال بنچ‏ مارک واپاشی مزون J، Ψ، اندازه‏ گیری جرم ناوردا، راندمان ردیابی، و قدرت تفکیک تکانه
  • نعیمه رحیمیان، وحید دهقانی، سید علی رضا علوی* صفحات 75-87

    در این تحقیق، روش حل تقریبی معادله شرودینگر با استفاده از پتانسیل میدان میانگین وودز ساکسون در پایه های نوسانگر هماهنگ ارائه شده است. ویژه مقادیر انرژی و ویژه توابع مریوط به ترازهای انرژی مقید تک ذره ای نوترونی و پروتونی برای تعدادی از هسته های سبک نیمه سنگین و سنگین تعیین شد. نتایج به دست آمده با نتایج حل عددی معادله شرودینگر مقایسه شد و همخوانی خوبی بین هر دو روش مشاهده شد. حل تحلیلی و دقیق معادله شرودینگر برای پتانسیل وودز ساکسون برای تک ذره نوترونی حالت S با استفاده از روش نیکوفورو یوواروف و با اعمال شرایط مرزی ارائه شده است. ترازهای انرژی حالت S برای تعدادی از هسته های سبک نیمه سنگین و سنگین محاسبه شد. نتایج بدست آمده نشان داد مقدار انرژی ترازها شدیدا به پارامترهای تطبیق پذیر پتانسیل وودز ساکسون و روش محاسبه وابسته است. به طوری که با افزایش عدد اتمی و عدد کوانتومی اصلی اختلاف بین داده های محاسبه شده با استفاده از روش عددی و روش تحلیلی بازای مجموعه پارامترهای تطبیق پذیر مختلف، بیشتر می شود.

    کلیدواژگان: تراز انرژی، پتانسیل هسته ای، نوسانگر هارمونیک، پتانسیل وودز ساکسون
  • یاسر عبدی*، حمیدرضا عرب بافرانی، علی ساریخانی، مسعود قاسمی صفحات 88-95
    امروزه چشمه های الکترونی بر پایه ی گسیل میدانی ، نقش قابل توجهی در بخش های مختلف زندگی ما ایفا می کنند. از جمله مهمترین کاربرد های گسیل میدانی می توان به میکروسکوپ های الکترونی، نمایشگر های گسیل میدانی و سلول های خورشیدی اشاره کرد. نانولوله ها به عنوان گسیلنده ی الکترونی، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان، نانولوله های کربنی به علت دارا بودن بدنه ی رسانا، به عنوان یکی از بهترین گسیلنده های میدانی شناخته می شوند. همچنین نانولوله های دی اکسید تیتانیوم به دلیل خاصیت اکسیدی و نیز قابلیت رشد بر روی زیر لایه ی رسانا، از جمله گسیلنده های خوب میدانی هستند. هدف این پژوهش، یافتن ساختاری با گسیل میدانی بالا، به کمک بررسی گسیل میدانی حاصل از ساختار های نانولوله دی اکسید تیتانیوم، نانوساختار های متشکل از نانولوله های دی اکسید تیتانیوم و نانو لوله های کربنی و نهایتا این نانو ساختار های دو طبقه تحت تابش نور می باشد. در این پژوهش، مشاهده شد که ساختارهای دو طبقه ای گسیل الکترونی به مراتب بیشتری نسبت به ساختارهای معمولی داشتند و همچنین شاهد افزایش چشمگیر گسیل میدانی برای نانو ساختار دو طبقه ای تحت تابش نور بودیم.
    کلیدواژگان: نانولوله های TiO2، نانولوله های کربنی، گسیل الکترون
  • الهه طعامی، یاشار عزیزیان کلاندرق*، علی خدایاری، غلام رضا پیرقلی گیوی صفحات 96-105

    در این پژوهش، نانوساختار فریت منیزیم به روش فراصوت تهیه شده و برای مطالعه ی ویژگی های ساختاری، اپتیکی و مغناطیسی آن از داده های حاصل از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) و مغناطیس سنج ارتعاشی (VSM) استفاده شده است. الگوی XRD نشان داد که نانوساختارفریت منیزیم با فاز مکعبی اسپینلی سنتز شده است. تصاویر SEM نشان می دهند که شکل نانوساختار به صورت تقریبا کروی بوده و اندازه میانگین نانوساختارها در حدود 15-10 نانومتر بوده اند. مقدار گاف انرژی نانوساختارهای فریت منیزیم تهیه شده، از طریق طیف جذبی UV-Vis، برابر eV 8/2 بدست آمده است که در مقایسه با حالت توده ای آن به مقدار eV62/0جابجایی به سمت ناحیه آبی دارد که به دلیل اثر محدود شدگی کوانتمی و حبس الکترون ها در فضای کوچک تر است. حلقه پسماند به دست آمده از آنالیز VSM برای نمونه نشان می دهد که نانوساختار فریت منیزیم در دمای اتاق از خود رفتار پارامغناطیسی نشان می دهد. مقدار بهینه pH برای متیلن آبی برابر13 بود. شدت و طیف منبع نوری مهندسی شده و موثرترین حالت برای این آزمایش بکار گرفته شده است. نتایج نشان دادند که در مدت زمان 45 دقیقه 99% رنگ توسط نانوساختار فریت منزیم تخریب می شود.

    کلیدواژگان: نانوساختار فریت منیزیم، امواج فراصوت، فعالیت فوتوکاتالیستی، متیلن بلو
  • ساناز علمداری*، مجید جعفر تفرشی، مرتضی ساسانی قمصری صفحات 106-114
    در این مقاله نانو کامپوزیت شفاف اکسیدروی آلائیده به عنصرگالیم با خواص تابناکی ویژه در دمای اتاق تهیه شد. نانوبلورهای اکسیدروی آلائیده به عنصر گالیم((GZO به روش ساده سل ژل سنتز شدند. خواص اپتیکی، ساختاری و ریخت شناسی نمونه های تهیه شده توسط مشخصه یابی های مختلف از جمله طیف فوتولومینسانس، طیف جذبی-عبوری، طیف پراش پرتوی ایکس (XRD)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس(EDAX)، تبدیل فوریه مادون قزمز(FTIR)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) و تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. بررسی XRD نشان داد نمونه ها دارای ساختار ورتزایت منطبق با تمام صفحات بلوری اکسیدروی بدون هیچ قله اضافی یا فاز اکسیدی میباشند. دو نانوکامپوزیت حاوی نانوپودرهای بدون عملیات حرارتی و دیگری حاوی نانوپودرهای کلسینه شده، نیز تهیه شد. نانوکامپوزیت حاوی پودر کلسینه شده خواص نوری مناسبی از جمله 70 درصد شفافیت نوری در ناحیه طول موجهای مرئی همراه با تابناکی قوی سبز(در محدوده 540 نانومتری) در دمای اتاق، از خود نشان داد. همچنین حضور عناصر گالیم و روی در ساختار توسط مشخصه یابیEDAX تایید شدند. بررسی ها نشان دادند کامپوزیت GZO دارای خاصیت تابناکی مناسب در ناحیه مرئی آبی تا سبز بوده که میتواند گزینه مناسبی برای کاربردهای آشکارسازی نوری و کاربردهای فتونیکی با هزینه بسیار کم باشند.
    کلیدواژگان: سل ژل، کامپوزیت، اکسیدروی، سنتز، گالیم، خواص تابناکی
  • صدرالله فتحی، مریم عبدی پور، ابوالقاسم عوض پور* صفحات 115-123
    در بلورهای مایع، مولکول های گلابی و موزی شکل به دلیل عدم تقارن، به ترتیب آرایش گسترده() یا خمیده() پیدا می کنند. در این بلورها انحراف بردار راستار از حالت تعادلی، تولید قطبش خالص می نماید. این خاصیت فلکسوالکتریسیته نامیده می شود. ضرایب فلکسوالکتریسیته در مایعات بلوری از روش های شبیه سازی و تجربی محاسبه گردیده اند. در نظریه تابعی چگالی این ضرایب به تابع همبسته مستقیم بین مولکول ها و تابع توزیع زاویه ای مولکول ها بستگی دارند. در کار حاضر با استفاده از روش پارامتری گائوسی سخت، تابع کمترین تماس بین مولکول های گلابی شکل محاسبه می شود. با استفاده از این تابع تماس عبارت تقریبی برای تابع همبسته مستقیم مولکول های گلابی شکل سخت به دست می آید. با استفاده از این تابع همبسته و تابع توزیع جهتی مناسب محاسبه شده، ضرایب فلکسوالکتریسیته سهم دوقطبی، برای بلور مایع با مولکول های گلابی شکل سخت با طول به پهنای 3 و 5 محاسبه شده اند. نتایج کار حاضر با نتایج شبیه سازی سازگاری کیفی دارند.
    کلیدواژگان: ضرایب فلکسوالکتریسیته، بلور نماتیک، تابع همبسته مستقیم، تابع توزیع جهتی، مولکول گلابی شکل
  • مهدی غضنفری مجرد*، مریم السادات فاطمی صفحات 124-142
    در چارچوب تقریب نیمه -کلاسیکی توماس-فرمی که مبتنی بر یک رهیافت آماری است، ضریب اشغال نوکلئونی در فضای فاز برای ماده هسته ای، با به کارگیری نظریه مایعات کوانتومی لاندائو به دست می آید. با بهره گیری از برهمکنش های نوکلئون-نوکلئون مایرز و شواتکی، موسوم به TF(96) و TF(90)، در ابتدا معادله حالت ماده هسته ای نامنقارن بدست می آید. سپس، توجه ویژه ای به بررسی رفتار کمیتهای انرژی تقارنی و انرژی آزاد تقارنی که در معادله حالت تاثیر زیادی دارند، می شود. از این رو، سخت تر شدن معادله حالت در برهمکنش TF(90) نسبت به TF(96) به تاثیر کلیدی این کمیتها برمی گردد. قابلیت تعمیم پذیری مدل کنونی با تعیین چگالی اشباع و ضریب تراکم ناپذیری اشباع ماده هسته ای به ازای دماها و پارامترهای مختلف عدم تقارن، به خوبی نشان داده شده است. همچنین، علاوه بر مقایسه ضرائب مربوط به انرژی آزاد تقارنی، چگالی اشباع و ضریب تراکم ناپذیری اشباع برای ماده هسته ای سرد با نتایج حاصل از مدلهای دیگر، تاثیر دما بر روی این کمیتها نیز بررسی می شود.
    کلیدواژگان: تقریب توماس- فرمی، ماده هسته ای، معادله حالت، انرژی تقارنی و انرژی آزاد تقارنی، تراکم ناپذیری
  • رسول آزمایش، حمید نقش آرا، محمد غفوری* صفحات 143-150
    با رشد علم و صنعت می توان پیش بینی کرد که هیدروژن سوخت آینده ی جوامع بشری خواهد بود. تبدیل مستقیم انرژی خورشید به سوخت، اخیرا به عنوان یک زمینه ی بسیار جذاب در علوم مطرح گردیده است. در این کار تجربی، لایه ی نازک اکسید فلزی بیسموت وانادات که می تواند در نقش فوتوآند به کار رود، به روش اسپری پیرولیز روی بسترهای ایندیم تیتانیوم اکساید لایه نشانی شد. برای اصلاح این کاتالیزگر نوری، اکسید کبالت به عنوان کمک کاتالیزور با روش پوشش دهی دورانی روی لایه ها بارگذاری گردید. برای بررسی تاثیر مدت زمان تکلیس کردن لایه ی نازک بیسموت وانادات در فوتوجریان، پنج نمونه به ترتیب از 1 ساعت تا 5 ساعت در 400 درجه سانتیگراد تکلیس شدند. نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان تکلیس از 2 ساعت الی 5 ساعت، فوتوجریان نیز افزایش می یابد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به وضوح نشان می-دهند که با افزایش زمان تکلیس، نانوذرات منفرد بهم پیوسته تر گردیده اند. طیف پراش پرتو X برای نمونه ها، با زمان تکلیس تغییرات خاصی را در ساختار بلوری نشان نمی دهد. همچنین نمودار طیف جذبی نمونه ها یک افزایش در جذب فوتون فرودی با بالا رفتن مدت زمان تکلیس نمونه ها را ابراز داشت که به اندازه دانه بندی نمونه های مختلف بیسموت وانادات مربوط است.
    کلیدواژگان: تجزیه آب، انرژی خورشیدی، بیسموت وانادات، فوتوجریان، فوتوآند، کلسینه شدن
  • لیلا غلام زاده*، سمیه باغستانی، مهدی شریفیان صفحات 152-160

    در همجوشی یون سنگین که یکی از راه های تولید انرژی هسته ای است، هدف بوسیله باریکه های یون سنگین بطور مستقیم متراکم می گردد. باریکه های یونی به دلیل دارا بودن بازده، آهنگ تکرار و قابلیت کارایی بالا از مزایای بیشتری نسبت به لیزرها برخوردار هستند. طراحی شکل پالس و طراحی لایه های هدف از پارامترهای مهم در مقدار بهره هستند. در این مقاله، پارامترهای هیدرودینامیکی هدفی که با باریکه یون بیسموت با انرژیGeV 10و طول پالسns 21 راه اندازی شده با روش تفاضل محدود در حوزه زمان شبیه سازی شده است. بهره محاسبه شده برای یک هدف دلخواه 222 به دست آمده است. نتایج مقادیر شبیه سازی با نتایج کدهای DEIRA و MEDUSA مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: همجوشی یون سنگین، شکل پالس، بهره، روش تفاضل محدود در حوزه زمان
  • لیلا امام جمعه شهیدی، ادریس فیض آبادی* صفحات 161-168
    در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین به بررسی جریان با قطبش اسپینی در نقاط کوانتومی 24 و 54 اتمی فسفرینی شش گوشی با لبه ی زیگزاگ پرداخته ایم. با این فرض که تمام الکترون های ورودی به ساختار نقطه ی کوانتومی فسفرین دارای اسپین بالا باشند، با انتخاب مناسب میدان الکتریکی که از خارج توسط یک ولتاژ گیت کنترل می شود، می توان یک جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت به ویژه شرایطی وجود دارد که می توان اسپین کلیه الکترون ها را معکوس کرد و بنابراین سیستم به عنوان یک وارونگر اسپینی عمل می کند که دارای کاربردهای ویژه در اسپینترونیک و پروسه اجرایی محاسبات کوانتومی می باشند. علاوه بر آن نشان داده ایم که با بزرگ شدن اندازه ی نقطه کوانتومی فسفرین اندازه جریان قطبیده افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: نقطه کوانتومی شش گوشی فسفرین با لبه ی زیگزاگ، وارونگر اسپینی، قطبش اسپینی، روش تابع گرین
  • سمیرا کاظمی، رستم مرادیان* صفحات 169-178
    در این مقاله، خواص الکترونی و اپتیکی سه نمونه از جدیدترین ساختارهای پنج ضلعی تک لایه شامل C4B2، C2B4 و C2N4 بر مبنای نظریه تابعی چگالی (DFT) و با اجرای کد محاسباتی Wien2k مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش خواص الکترونی، با رسم ساختار نواری و منحنی های چگالی حالت های کلی و جزئی، این نتایج حاصل شد که این ساختارها از نظر الکترونی، به ترتیب با داشتن گاف انرژی ای در حدود 0.2، 1.2 و 3.1 الکترون-ولت در گروه نیم رساناها دسته بندی می شوند. همچنین، در بخش خواص اپتیکی نیز، تعدادی از پارامترهای اپتیکی مانند ثابت دی الکتریک، تابع اتلاف انرژی و بازتاب پذیری برای این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات اپتیکی نشان می دهند که در قطبش میدان الکتریکی در راستای x گاف اپتیکی با گاف نواری همخوانی داشته و نیز انرژی پلاسمونی مطابقت بیشتری با مدل الکترون آزاد دارد. همچنین تعداد موثر الکترون ها در انرژی حدود 15 الکترون-ولت برای این ترکیبات به ترتیب معادل با 21، 20 و 20 الکترون به دست آمد که در مقایسه با تعداد الکترون های آزاد به علت جایگزیدگی تعدادی از آن ها کمتر است.
    کلیدواژگان: خواص الکترونی، خواص اپتیکی، تابع دی الکتریک، بازتاب پذیری، تابع اتلاف انرژی
  • سید ابراهیم موسوی قهفرخی*، محمد رحیمی لرکی، ایرج کاظمی نژاد صفحات 179-191
    چکیده در این مقاله، نانوذرات فریت بیسموت (BiFeO3) به روش سل-ژل تهیه شدند. برای پی بردن به گستره دمایی پخت نانوذرات فریت بیسموت آنالیز توزین حرارتی (TGA) و آنالیز حرارتی تفاضلی(DTA) بر روی ژل خشک آن انجام شد. به منظور بررسی خواص ساختاری و نوری نمونه ها با استفاده از نتایج آنالیزهای حرارتیTGA و DTA عملیات پخت در دماهای 600، 650، 700، 750، 800 و °C850 انجام شد. سپس خواص ساختاری نمونه ها با آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف-سنجی تبدیل فوریه-مادون قرمز(FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. خواص نوری نمونه ها با آنالیزهای طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) و اندازه گیری طیف فوتولومینسانس(PL) مورد مشخصه یابی قرار گرفت. نتایج آنالیز XRD و FT-IR نشان می دهد که نمونه ها دارای ساختار پرووسکایت اعوجاج یافته می-باشند. نتایج آنالیزFESEM نشان داد که با افزایش دمای پخت اندازه نانوذرات افزایش می یابد. هم چنین نتایج آنالیزهایUV-Vis و PL نیز نشان می دهند نمونه ها دارای گاف انرژی در حدود (ev)2 بوده و نیمرسانا هستند.
    کلیدواژگان: BiFeO3، نانوذرات، روش سل-ژل، خواص ساختاری، خواص نوری
  • قادر نجارباشی*، لیلا بالازاده صفحات 192-198
    در این مقاله به بررسی نظریه گروه بازبهنجارش کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی در زنجیره ای یک بعدی از ذرات اسپین 1/2 می پردازیم. به این منظور، روابط بازگشتی را برای بازبهنجارش کوانتومی سنجه همدوسی در حالت پایه به کار می گیریم. نمودار سنجه همدوسی برحسب شدت میدان عرضی به ازای تعداد مراحل بازبهنجارش بیشتر، آشکارسازی نقطه ی گذار فاز کوانتومی مدل آیزینگ میدان عرضی را نشان می دهد که مبین آن است که سنجه همدوسی می تواند نشانگر مناسبی برای گذار فاز کوانتومی در مدل آیزینگ عرضی باشد. هم چنین رفتار واگرایی حاکم بر مشتق سنجه همدوسی را در مجاورت نقطه بحرانی، به دست می آوریم. با وجود آن که سنجه همدوسی به پایه ای که ماتریس چگالی نوشته شده است، بستگی دارد، نتایج نشان می دهد که نقطه ی گذار فاز کوانتومی آشکارشده توسط سنجه همدوسی مستقل از پایه ی انتخابی است.
    کلیدواژگان: بازبهنجارش کوانتومی، سنجه همدوسی، گذار فاز کوانتومی، مدل آیزینگ
|
  • Yahya Akbari, Kourbolagh *, Mahsa Azhdargalam Pages 1-6
    In the multipartite systems there exist different types of entanglement where genuine entanglement is an important one. Due to its importance in quantum information tasks, various criteria have been presented for the detection of genuine entanglement. One of them is the criterion introduced by Shchukin et al. [E. Shchukin and P. van Loock, Phys. Rev. A 92, 042328 (2015)]. First they established an inequality such that any multipartite continuous-variable quantum state violating the inequality for any bipartition is genuine entangled. Since application of the inequality requires numerical optimization and becomes more difficult by increasing the number of parties, next by using the inequality they presented a single analytical condition for genuine entanglement which, although is not the best possible one, does not have these difficulties. In this paper, using the original inequality, we present a single analytical condition for genuine entanglement whose lower bound is greater than the lower bound of the analytical condition obtained by them and so it is able to detect more genuine entangled states. Moreover, it has the same detection ability as the original inequality without having its difficulties. We illustrate this through an example.
    Keywords: quantum states, entanglement criterion, genuine entanglement, Gaussian state
  • Jafar Borhaniyan * Pages 7-19

    The nonlinear propagation of electromagnetic waves in a plasma Bragg grating is considered. In a weakly relativistic regime, by means of the Maxwell’s equations along with a plasma fluid model, two coupled equations are found that govern the evolution of the envelopes of forward and backward propagating waves in a cold unmagnetized plasma undergoing an ambient density modulation in the form of gratings. Then, the nonlinear plane wave solutions with constant amplitude are obtained and the stability of them against a small perturbation is investigated. The dependence of the growth rate and instability window on relevant parameters of the system is addressed.

    Keywords: Modulational instability, Electromagnetic waves, Plasma Bragg grating
  • Arash Boochani *, Maliheh Amiri Pages 20-24
    The electronic ,band offset and magnetic properties of Mn2FeAl /GaAs are investigated by first-principles calculations using density functional theory with generalized gradiant approgximation (GGA).The Mn - Mn/Ga interface is stable in terms of energy. The simultaneous analysis of the shotkey barriers and the electrostatic potential for this structure indicates the type III band alignment, where the valence band edge of Mn2FeAl is higher than that of conduction band edge of Gallium arsenide. We find a valence band offset (VBO) of 1.54eV and conduction band offset(CBO) of 1.39eV. Hence, Mn2FeAl /GaAs (001) is recommended for GMR and TMR applications. There was an electrostatic potential difference of 0.056 μV and also half-metallic behavior in this interface.
    Keywords: Mn2FeAl, GaAs(001) Interface, DFT, Electrostatic Potential, band alignment
  • Elham Behrouzikia *, Azizollah Shafiekhani Pages 25-32
    In this paper, we calculated the electronic properties of graphene in the presence and absence of the gold and nickelatoms using the density functional theory. The electronic structure, density of states, stability, band gap and spin polarization are studied. Our calculation is performed with SIESTA software. For this reason, we used local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA) to calculate the exchange-correlation potential. The results show that the stability and spin polarization increase while the band gap decrease when the size of graphene increases. Graphene layer doesn’t have any spin polarization but in the presence of impurity, it shows the spin polarization depends on the gold and nickel impurities location. Also gold and nickel impurities defer the flatness of surface. The is hybridization between H(s) with C(p) ingraphene with impurities of gold and nickeland hybridization between Au(d) and Ni(d) with C(p) orbitals.
    Keywords: Graphene, Density functional theory, generalized gradient approximation
  • Sara Sadat Parhizgar *, Fatemeh Morovati Pages 33-39
    The thin films of N: ZnO are deposited on the glass substrate by the DC magnetron sputtering in 10-2 Torr pressure in equal amount of Ar and N2 as sputtering gas. Thickness, morphology, crystalline structure and optical properties of layers were detected in three different sputtering time depositions. By increasing the time deposition, the thickness of the layers, the roughness of the surfaces and the height of the grains increase. The hexagonal (wurtzite) N:ZnO structure layers have grown with high (002) textured structure. In the N:ZnO, the lattice parameter, c, increases compare to pure ZnO. These layers have an optical gap about 3.2 eV which increased with thickness increasing this result was confirmed by photoluminescence spectra. The Raman spectrum confirmed the XRD results and the doping of nitrogen into the crystal structure of zinc oxide. The thickness of the layers was calculated by the Swanepoel method, which was close to the thickness measurement.
    Keywords: DC Magnetron Sputtering, Swanepoel Method, photoluminescence spectra, Raman spectra, N: ZnO
  • Mohammad Reza Pahlavani *, Mahdi Joharifard Pages 40-54
    IIn this research spontaneous fission of 284Fl superheavy nucleus has been studied using Coulomb and nuclear proximity potential. Released energy in each fragmentation Q, driving potential (V-Q), penetrability, decay constant and fission yield for each individual fragmentation are calculated. With respect to the mass and charge asymmetry, the most favorable fragmentation in the binary spontaneous fission occurs for the highest Q value and the lowest driving potential (V-Q). For spontaneous fission of 284Fl superheavy nucleus, the highest yield has been seen for 136Xe isotope (N = 82, Z = 54) as one of the Fragments. The comparison between relative yields shows the role of doubly magic and near doubly magic nuclei in having the highest fission yield. The spontaneous fission half-life of 284Fl superheavy nucleus are calculated by obtaining the total decay constant λ and compared with the results of semi empirical formula as well as experimental data. Satisfactory agreement achieved between the results of this approach and experimental data than the results of semi empirical formulas
    Keywords: Spontaneous fission, Superheavy nuclei, Isotopic yield, Half-life, Fission barrier
  • Ali Dehghan, Saeed Davatolhagh * Pages 55-64

    Using first-principles electronic structure calculations based on density functional theory, the electronic, magnetic, and structural properties of novel d0-d half-Heusler compounds XYBi (X=K, Rb; Y =Sc, Ti, V, Cr) are investigated. The results indicate that 6 of these compounds, namely, KTiBi, RbTiBi, KVBi, RbVBi, KCrBi and RbCrBi are half-metallic ferromagnets. The half-metallic energy band-gap of these compounds were calculated in the range of 0.46-0.71 eV. A detailed study of the partial density of states showed that the p-d exchange between transition metals 3d and Bi 6p states is mainly responsible for the half-metallic behavior. The total magnetic moments of the compounds under study are in agreement with the Slater-Pauling rule Mtot=Ztot-8 and it is integer valued in a wide range around the equilibrium lattice constant, which indicates that the half-metallic property is not sensitive to the lattice parameter. Employing the structure optimization program USPEX, it is shown that the introduction of d0 alkali metal atom leads to structural stability of the above novel half-Heusler compounds. In the light of their structural stability, high Curie temperature and large half-metallic gap, the above compounds are good candidates for spintronic applications.

    Keywords: d0-d half-Heusler, Half-metallic ferromagnets, Density functional theory, Spintronic
  • Nazila Divani *, Mohammad Mehdi Firoozabadi, Take Siato Pages 65-74
    One of the most challenging and exciting goals of modern physics is to achieve good and quantitative understanding of the strong interaction. Significant progress is achieved in recent years, all thanks to the remarkable progress in the study of empirical and speculative. Tentatively, study about hadron structure can be done by electrons, pions, kaons, protons and antiprotons. Antiprotons are excellent tools to inspect the antiprotons-protons annihilation problems, a particle with gluonic degrees of freedom and particle and antiparticle pair which are produced repeatedly, and also allow spectroscopy studying with very high precision and statistics. In order to identify more such as these cases, P ̅ANDA experiment is designed to be completely extraordinary physical potential due to exploit the availability of cold and high-intensity beams of antiprotons. So, for more understanding and study of high-energy physics and strong interactions, P ̅ANDA experiment is designed. One of the significant parts of the P ̅ANDA set-up is gas electron multiplayer tracking systems which are under studying and construction. In this article is tried to demonstrate the influence of one typical kind of these systems in order to improve precise particles mass measurement, tracking efficiency and momentum resolution.
    Keywords: P ̅ANDA experiment, GEM gaseous electron multiplier detectors, bench mark channel of the J, Psi decay, invariant mass measurement, tracking efficiency, momentum resolution
  • Naeme Rahimian, S. Alireza Alavi *, Vahid Dehghani Pages 75-87

    In this investigation, the approximate solution of Schrodinger equation with mean field Woods-Saxon potential in harmonic oscillator basis has been given. The eigen value energy and corresponding eigen function of bound single particle neutron and proton energy levels for some light, medium weight, and heavy nuclei were determined. Obtained results were compared with numerical solution of Schrodinger equation and good agreements were observed between two methods. By using Nikiforov-Uvarov (NU) method and considering boundary conditions the analytics and accurate solution of Schrodinger equation with Woods-Saxon potential have been represented for S-state neutron single particle. The energy levels for some light, medium weight, and heavy nuclei were calculated. Obtained results showed that the value of energy levels is strictly dependent to the adjustable parameters of Woods-Saxon potential and method of calculation. Such that by increase of atomic number and principle quantum number the discrepancy between calculated data by using numerical solution and analytic solution with different set of adjustable parameters is increased.

    Keywords: Woods-Saxon potential, harmonic oscillator, mean-field
  • Yaser Abdi *, Hamidreza Arab Bafrani, Ali Sarikhani, Masud Ghasemi Pages 88-95
    Nowadays, electron sources based on field emitters have an important role in our life. For example, utilizing the field emitters in electron microscopes, field emission displays, and solar cells are the main application of the field emission. In recent years carbon naotubes (CNTs) have been considered as a good electron emitter because of their unique electron conductivity. Also, TiO2 nanotubes as a metal oxide semiconductor with capability to grow on a conductive substrate can be a promising candidate for electron emitter. In this study, we have focused on investigating the field emission characteristics of the bare TiO2 nanotubes and CNT coated TiO2 nanotubes to achieve a high current electron emitter. In this study, we have shown that the layered nanostructures have a significantly higher electron emission comparing to the bare TiO2 nanotubes. Also, the emission current from these nanostructures changes udder the light exposure.
    Keywords: TiO2 nanotubes, Carbon nanotubes, Electron emission
  • Elaheh Taami, Yashar Azizian, Klandaragh *, Ali Khodayari, Gholamreza Pirgholi Givi Pages 96-105

    In this research, magnesium ferrite nanostructures have been prepared by the ultrasound-assisted method and for their structural, optical and magnetic characteristics, different methods such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), UV-Visible spectroscopy and vibrating sampling magnetometer (VSM), have been used. XRD pattern of the prepared magnesium ferrite nanostructures shows mixed cubic spinel phase. SEM images show a nearly spherical form of nanostructures and the mean nanoparticles size are about 10-15nm. Bandgap value of the prepared magnesium ferrite derived from UV-visible absorption spectra is 2.8eVwhich in comparison with its bulk value, a blue shift (0.62eV) due to the quantum confinement effect observed. The hysteresis loop of the prepared sample from the VSM analysis for the prepared magnesium ferrite nanostructures at room temperature shows a paramagnetic behavior. The optimum value of the pH of MB was 13. The intensity and spectrum of light source were engineered and the most efficient state has been used for the experiment. the results showed that within 45 minutes 99% of dye is degraded by magnesium ferrite nanostructures.

    Keywords: magnesium ferrite nanostructure, ultrasoundphotocatalytic activity, methylene blue
  • SANAZ ALAMDARI *, Majid Jafar Tafreshi, Morteza Sasani Pages 106-114
    In this article, a transparent gallium doped zinc oxide nanocomposite with a novel photoluminescence properties was prepared at room temperature. GZO nanocrystals were synthesized by the simple sol-gel method. The optical, structural and morphological properties of the samples were investigated by various analysis including photoluminescence spectrum, absorption spectrum, XRD, EDAX, FTIR, TEM and FESEM images. The XRD study showed that the samples had a wurtzite structure consistent with all crystalline plates of ZnO without any additional peaks or oxidation phases. Two nanocomposites containing dried nanopowders and the other containing calcined nanopowders were also prepared. Calcined nanocomposite exhibited good optical properties, including 70% optical transparency in the visible wavelength region with a high green emission peak at the room temperature. Also, the presence of gallium and zinc and related bonds in the structure was confirmed by EDAX and FTIR characterization. Studies have shown that the GZO composite has a novel luminance property in the blue-to-green visible region, which can be a good candidate for photo detection and photonic applications with a very low cost.
    Keywords: Sol-gel, Composite, ZnO, Synthesize, Gallium, Luminescence properties
  • Sadrallah Fathi, Maryam Abdipour, Abolghasem Avazpour * Pages 115-123
    In liquid crystals, pear-shaped and banana molecules find a splay and bend arrangements, due to their asymmetry. In these crystals, the director deviation from equilibrium produces pure polarization. This effect is called Flexoelectricity. Flexoelectric coefficients in liquid crystals were derived from simulation and experimental methods. In density functional theory, these coefficients depend on the direct correlation and the angular distribution functions of molecules. In this work, by using parameterized hard Gaussian overlap method the closest distance of hard pear shape molecules is calculated. By using this closest distance, the approximate direct correlation function of pear-shaped molecules is obtained. Using this correlation function and deduced proper distribution function, the dipolar Flexoelectric coefficients for liquid crystals with elongations 3 and 5 pear-shaped molecules are calculated. The results are consistent with the simulation results qualitatively.
    Keywords: Flexoelectric coefficients, Nematic crystal, Direct correlation function, orientation distribution function, Pear shape molecule
  • Mehdi Ghazanfari Mojarrad *, Maryam Sadat Fatemi Pages 124-142
    Within the semi-classical approximation of Thomas-Fermi, which is based on a statistical approach, the phase-space occupation equation number of nuclear matter is obtained by employing the Landau Fermi-Liquid theory. At the first, using the NN-interactions of Myers and Swiatecki, known as TF(96) and TF(90), the equation of state of nuclear matter (EOS) is derived. Then, a special attention is devoted to studying the behavior of symmetry energy and symmetry free energy quantities which have a substantial effect on the equation of state. Hence, the stiffer behavior of the EOS in the TF(90) interaction compared to the TF(96) interaction, refers to the important effects of these quantities. The extensibility feature of the present model is shown by determining the saturation density and the saturation incompressibility coefficient. In addition to the comparison of symmetry energy, symmetry free energy and incompressibility coefficient with the results of other models, the temperature effects on these quantities are also studied.
    Keywords: Thomas-Fermi approximation, Nuclear matter, Equation of state, Symmetry energy, symmetry free energy, Incompressibility
  • Rasool Azemayesh, Hamid Naghshara Pages 143-150
    With the growth of science and technology and according to the vision of human knowledge, it is predictable that hydrogen will be the future fuel of human society. Chemical decomposition of water for fuel production through direct conversion of solar energy has been proposed as an interesting topic in science. In this experimental work, BiVO4 films as a photoanode were prepared by spray pyrolysis deposition method. Cobalt oxide was used as a cocatalyst and deposited on BiVO4 films by spin coating method. Five samples were calcined at 400oC for 1-5 hours to study the effect of calcination time on the morphology of BiVO4 films. Results showed that by increasing calcination time, the photo-current rises. This is because that by increasing calcination time, atoms were able to move into low energy sites at the surface and so separated individual nanoparticles could attach together to make better connectivity to the substrate. The XRD patterns also showed that there are no critical changes in the microstructure of the layers. The UV-VIS spectrum of samples shows an increase in photo absorption which is related to the variation in grain size of BiVO4 films.
    Keywords: Water decomposition, Solar energy, Bismuth Vanadate, Photocurrent, Photo Anode, Calcination
  • Leila Gholamzadeh *, Somayeh Baghestani, Mehdi Sharifian Pages 152-160

    In heavy ion fusion is one of the ways of producing nuclear energy, target is directly compressed by heavy ion beams. Ion beam due to high efficiency, repetition rate and high performance capability are more advantages than lasers. The design of pulse shape and target layers are important parameters in gain value. In this paper, the target hydrodynamic parameters driven by bismuth ion beam with energy 10GeV and pulse duration 21ns, are simulated with the finite difference time domain) FDTD) method. The calculated gain is 222 for a typical fuel pellet. The gain calculated for a desired target is achieved 222. Our simulation results are compared with the results of MEDUSA and DEIRA codes.

    Keywords: heavy ion fusion, pulse shape, gain
  • Leila Emam Jome Shahidi Pages 161-168
    In this study, we investigate the spin polarized current in a zigzag hexagonal phosphorene quantum dot composed of  and  phosphorus atoms using Green's function method. Supposing that all input electrons have spin-up orientation, we have shown that an output current with desirable spin polarization may be achieved by applying an appropriate external electric field controlled by a gate voltage. Particularly, there are conditions where the spin of all electrons can be inverted; therefore, the system can act as a spin inverter that has special applications in spintronics and quantum computations. Moreover, it is demonstrated that increasing the size of phosphorene quantum dot leads to the increase of polarized current.
    Keywords: zigzag hegzagonal phosphorene quantum dot, spin inverter, spin polarization, Green's function
  • Samira Kazemi, Rostam Moradian * Pages 169-178
    In this paper, the first principle study of the electronic and optical properties of new monolayer penta-(C4B2, C2B4, and C2N4) via the density functional theory (DFT) and using the Wien2k code are studied. Our results demonstrate that the monolayer penta-(C4B2, C2B4, and C2N4) are semiconductors with gap energies 0.2 eV, 1.2 eV, and 3.1 eV, respectively. Also, in the optical properties section, a number of optical parameters optical virtues such as reflectivity, dielectric function, and energy loss function versus energy variations are calculated. The results of the optical calculations show that, in the x-polarization of the electric field, the optical band gap corresponds to the electronic band gap, and the plasmon energy matches with the free electron model. Also, the effective number of electrons in an energy of about 15 eV was found to be equivalent to 21, 20, and 20 electrons, respectively, which is small compared to the free electron, due to the localization of the number of electrons.
    Keywords: Electronic properties, optical properties, Reflectivity, Dielectric function, Energy loss function
  • Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi *, Mohammad Rahimi |Larki, Iraj Kazeminezhad Pages 179-191
    Abstract In this article‚ bismuth ferrite nanoparticles (BiFeO3) were prepared by sol-gel method. To determine the sintering temperature range of bismuth ferrite nanoparticles, thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) were performed on its dry gel. In order to improve structural and optical properties, samples sintered at temperatures of 600‚ 650,700,750, 800 and 850 °C. Then‚ structural and optical properties of the samples have been investigated of by X-ray diffraction (XRD)‚ Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR),Field emission scanning electron microscopy (FESEM)‚ Ultraviolet-visible spectroscopy analysis (UV-Vis) and Photoluminescence analysis (PL). The result of XRD and FT-IR analysis showed that samples have distorted perovskite structure. FESEM images indicated that by increasing sintering temperature‚ the size of nanoparticles increases. UV-Vis and PL analysis showed that samples are semiconductor and have an energy gap of about 2 (ev).
    Keywords: BiFeO3, nanoparticles, sol-gel method, structural properties, optical properties
  • Ghader Najarbashi *, Leila Balazadeh Pages 192-198
    In this paper, we investigate quantum renormalization group theory in transverse Ising model on one dimensional chain of spin-1/2 particles. To this end, we employ recursion relations to quantum renormalization of coherence measure at ground state. Coherence measure diagram in terms of intensity of transverse field for higher renormalization steps shows the detection of quantum phase transition point for transverse Ising model which implies that the coherence measure can be a good indicator of quantum phase transition in transverse Ising model. Also, we obtain the divergence behavior that governs the first derivative of the coherence measure behavior, near to critical point. Although the coherence measure depends on the basis of writing the density matrix, results show that the quantum phase transition point detected by coherence measure is independent of selected basis.
    Keywords: Quantum Renormalization, Coherence Measure, Quantum Phase Transition, Ising Model