فهرست مطالب

پژوهش سیستم های بس ذره ای - سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 31، زمستان 1400)

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 31، زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/17
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حمیدرضا البرزنیا*، شیرین امیریان، سید تقی محمدی صفحات 1-12

    در این مقاله، نانو ساختار دوبعدی جدیدی به نام سولفور دی فسفید ژرمانیوم (GeP2S) مبتنی بر نظریه تابعی چگالی پیش یابی شده است. علاوه بر بررسی پایداری استاتیکی و دینامیکی، خواص ساختاری این تک لایه دوبعدی نیز با ساختارهای مشابه پیشین مقایسه گردیده است. یافته های تحقیق مبین پایداری قابل قبول تک لایه پیشنهادی نسبت به ساختارهای مشابه می باشد. جنبه های الکترونی این تک لایه در حالت بهینه با دو روش تقریب تابع هیبریدی HSE06  و تقریب شیب تعمیم یافته (GGA-PBE) بررسی و ارایه گردیده است. بررسی خواص الکترونی این نانوساختار را به عنوان یک نیم رسانای غیرمستقیم با گاف انرژی 367/1 الکترون ولت با تقریب HSE06 و 688/0 الکترون ولت با روش تقریب PBE-GGA معرفی می نماید. مطالعه خواص نوری از قبیل تابع دی الکتریک مختلط، جذب، بازتابش و هم چنین چگالی حالت های مشترک نوری توافق گاف نوری با گاف الکترونی این تک لایه دوبعدی را به ویژه در روش تقریب HSE06 نشان می دهد. هم چنین با استناد به یافته های نظری این تحقیق، باتوجه به میزان جذب نسبتا بالا و بازتاب بسیار کم در ناحیه طیف مریی در محدوده 1 الی 5 الکترون ولت، در صورت سنتز این نانوساختار پیشنهادی را می توان برای کاربردهای نوری به ویژه در دستگاه های انرژی خورشیدی مناسب دانست.

    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، تک لایه سولفور دی فسفید ژرمانیوم (GeP2S)، نانوساختار دوبعدی، خواص الکترونی، خواص نوری
  • محمدرضا پهلوانی*، مانا معصومی دینان صفحات 13-25

    دراین پژوهش با استفاده از مدل سیستم دوهسته ای (DNS) سطح مقطع باقیمانده تبخیر دو واکنش همجوشی سرد 64Ni+208Pb و 64Ni+209Bi محاسبه شده است. پتلنسیل هسته ای مورد استفاده در این روش پتانسیل پراکسیمیتی می باشد. در محاسبات انجام شده در این پژوهش، کمیت های ترمودینامیکی هسته های مرکب از قبیل دما و ظرفیت گرمایی با استفاده از تیوری گینزبرگ لاندایو و مدل جابجایی گاز فرمی وابسته به دما بدست آمده اند. نتایج بدست آمده با نتایج تجربی و نتایج تیوری حاصل از روش دیگر مقایسه شده است. همچنین نمودار ظرفیت گرمایی بر حسب دما شکل S مانندی دارد که نشاندهنده شکسته شدن جفت های نوکلیونی است.

    کلیدواژگان: ظرفیت گرمایی، هسته های فوق سنگین، دما، سطح مقطع
  • پریناز حسین پور* صفحات 26-36
    در این مقاله، نشان داده شده است که نقطه کوانتومی قرص شکل که با ناخالصی گاوسی آلاییده شده، می تواند بعنوان یک یکسوساز نوری عمل کند. وجود همزمان ناخالصی و اعمال میدان الکتریکی خارجی در نقطه کوانتومی سبب می شود که ساختار نامتقارنی داشته باشد. این نقطه کوانتومی نامتقارن، ساختاری می باشد که خواص نوری غیرخطی قابل توجهی از جمله یکسوسازی نوری را نشان می دهد. همچنین نشان داده شده است که میزان یکسوسازی نوری می تواند توسط میدان خارجی و پارامترهای ناخالصی گاوسی (قدرت، طول میرایی و مکان ناخالصی در نقطه کوانتومی) کنترل شود. نتایج محاسبات عددی نشان می دهند که میزان یکسوسازی نوری در نقطه کوانتومی آلاییده شده با ناخالصی نوع دافع قویتر از مورد ناخالصی نوع جاذب می-باشد. بعلاوه، مطالعه تاثیر قدرت و جهت میدان الکتریکی اعمال شده بر روی یکسوسازی نوری نشان می دهد که با افزایش قدرت میدان، محدودیت حاملین افزایش یافته و در نتیجه میزان یکسوسازی نوری کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: نقطه کوانتومی، یکسوسازی نوری، ناخالصی گاوسی، میدان الکتریکی
  • علیرضا دهقانی*، بشیر مجاوری، علی اصغر ال نبی صفحات 37-50
    در این مقاله، کلاس جدیدی از حالت های درهمتنیده شبه-کیوتریت دو مدی را بر پایه حالت های شبه همدوس معرفی می کنیم. این حالت ها به کلاس خاصی از حالت های غیرکلاسیکی نور به نام حالت های همدوس فوتون افزوده[1]نیز مرتبط هستند؛ بنابراین نامزد مناسبی برای فرآیندهای اطلاعات کوانتومی می باشند [2]. شایان ذکر اینکه بر پایه این حالت ها برهم نهی های گوناگونی از جمله حالت های درهمتنیده دوکیوبیتی معرفی و بررسی شده اند که شاهدی مناسب برای ویژگی-های ارزنده ی کوانتومی آنها می باشد [2]. از اینرو با توجه به ارتباط مذکور و شهود ویژگی های کنترل پذیر غیرکلاسیکی این دسته از حالت های کوانتومی، در این کار به دنبال تجزیه و تحلیل اثر افزودن فوتون به حالت های درهمتنیده دو کیوتریتی هستیم. برای این منظور، تحلیل جامعی از خصوصیات غیرکلاسیکی آنها، شامل آمار فوتونی و درهم تنیدگی با تاکید بر نقش پارامتر جابجایی فاز ارایه می کنیم. در همین راستا، برای اندازه گیری درهمتنیدگی از سنجه تلاقی تعمیم یافته استفاده می کنیم[3] و شرایط ممکن برای بیشینه شدن درهم تنیدگی را بررسی می کنیم. در مقایسه با برخی موارد که پیش از این بحث شده است، مشاهده می کنیم که فرایند افزودن فوتون به حالت های دو کیوتریتی، که معادل با انتخاب خاصی از پارامتر جابجایی فاز هست، نقش مهمی را در ظهور اثرات غیرکلاسیکی بازی می کند؛ همچنین ابزار مناسبی برای افزایش و حفظ درهمتنیدگی می-باشد.
    کلیدواژگان: حالت های شبه همدوس، درهمتنیدگی، اثر چلاندگی، امار زیر پواسونی، دو-کیوتریت
  • زهرا خراسانی باغینی، علیرضا مصطفایی، محدثه عباس نژاد* صفحات 51-62

    به عنوان یک خانواده جدید از مواد دو بعدی، فلزات انتقالی کاربیدها و نیتریدها (MXenes) به دلیل کاربردهای بالقوه گسترده در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این مطالعه، ساختار های الکترونی و خواص اپتیکی مکسین M=Y, Lu M2CF2 با استفاده از نظریه تابعی چگالی بررسی شده است. تک لایه (Lu2CF2) Y2CF2 نیم رسانا با گاف نواری غیر مستقیم از مرتبه 1.67eV (1.42 eV) است. با مقایسه گاف نواری دو تک لایه Y2CF2 و Y2CCl2، وابستگی خواص الکترونی و متقابلا خواص اپتیکی این ترکیبات به خاتمه سطح، که در فرآیند ساخت مکسین ها رخ می دهد، مشاهده می شود. برای مطالعه خواص اپتیکی، بخش حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک محاسبه شد. براساس نتایج به دست آمده، این ترکیبات جذب قابل توجهی درناحیه فرابنفش و مریی دارند که در مقایسه با ترکیباتی نظیر BP، MoS2 و تک لایه Sc2CO2 دارای جذب بهتری در ناحیه مریی هستند. هم چنین؛ ضریب شکست، طیف اتلاف انرژی و رسانندگی اپتیکی این ساختارها بررسی شده است. مطابق نتایج به دست آمده، تک لایه های M=Y,Lu  M2CF2 کاندیداهای مناسب تری برای کاربرد در زمینه الکترونیک، اپتوالکتریک و انرژی خورشیدی هستند.

    کلیدواژگان: مکسین ها، تک لایه های دوبعدی M2CF2 (M، Y، Lu)، نظریه تابعی چگالی، خواص اپتیکی
  • بنت الهدی عساکره*، ارشمید نهال صفحات 63-78
    در این مقاله، تاثیر شکل گیری ساختارهای دوره ای خودزا در لایه های نازک حساس به نور کلرید نقره- نقره درحالت برانگیختگی مدهای بالاتر (تحریک همزمان مدهای 〖TE〗_0 و 〖TE〗_1) بر روی میزان القای چرخش اپتیکی، تحت تابش با نور قطبیده بیضوی یک لیزر هلیوم نیون بررسی شده است. در لایه های نازک AgCl-Ag، در برهمکنش با نور قطبیده بیضوی نانو ساختارهای خودسامانده پریودیک (SPN) تشکیل می شوند که حاصل تداخل نور فرودی با مدهای تحریک شده در لایه است. بیضوی بودن قطبش نور فرودی موجب پیچیده تر شدن ساختارها شده و به نمونه ها خاصیت فعالیت اپتیکی القا می کند. در واقع شکل گیری SPN منجر به افزایش ناهمگنی و شکل گیری ساختارهای کایرال متشکل از نانوذرات نقره شده و باعث بروز فعالیت اپتیکی در نمونه ها می شود. از طرفی، افزایش زمان نوردهی و برانگیختگی همزمان دو مد تحت تابش نور قطبیده ی بیضوی موجب تقویت فعالیت نوری القاء شده می شود.
    کلیدواژگان: لایه های نازک حساس به نور، نانوذرات نقره، نانوساختارهای دوره ای خودزا، کایرالیتی، چرخش اپتیکی
  • عبدالرسول قرائتی*، یاسمن عابد، فاطمه مستغنی صفحات 79-93

    در این کار، خواص اپتیکی خطی و غیر خطی شیف باز N’,N-بیس (2-هیدروکسی بنزیلیدن) بنزیدین (HBB) به دو روش تجربی جاروب Z و محاسبات کوآنتمی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا طیف جذبی ترکیب HBB در حلال های DMSO، DMF،CH3Cl  تهیه شده و اثر قطبیت حلال و نیز مقدار گاف انرژی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده که نمونه حل شده در DMSO خواص غیر خطی بهتری نسبت به دیگر نمونه ها داشته است. سپس خواص غیر خطی نمونه به روش تکنیک جاروب Z محاسبه شده است. نتایج بدست آمده برای نمونه در حلال DMSO، نشان داد که مقدار ضریب شکست غیر خطی برابر 0.108×1010-cm2/W ، ضریب جذب غیر خطی برابر 0.14361×6-10 cm/W و پذیرفتاری مرتبه سوم برابر 4.437× 9-10 esu می باشد. همچنین به کمک محاسبات کوآنتمی، میزان گشتاور دوقطبی µ ، قطبش پذیری خطی α و همچنین ابرقطبش پذیری غیر خطی مرتبه دوم و سوم (β وγ) محاسبه شده است. هر دو نتاج به دست آمده از روش تجربی و محاسباتی نشان داد که ترکیب HBB از خواص غیر خطی بالایی برخوردار بوده و کاندیدای خوبی برای استفاده در ابزارهای اپتیکی می باشد.

    کلیدواژگان: اپتیک، روش جاروب Z، شیف باز، فراقطبش پذیری، نظریه تابعی چگالی
  • فروغ کلانتری فتوح*، مریم نیری صفحات 94-109
    فسفین PH3 گاز سمی و خطرناکی است که در اثر واکنش آلومینیوم فسفید یا قرص برنج در حضور آب، بخار آب یا اسید معده آزاد می شود. مسمومیت ناشی از فسفین بیشتر به قصد خودکشی است به طوری که دو سوم از مسمومین ناشی از آن جان خود را از دست می دهند. در این تحقیق با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی، خواص ساختاری و الکترونیکی نانولوله های سیلیکون کاربید SiC و بور کاربید BC3 (10،0) به عنوان حسگر بیولوژیکی گاز فسفین مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا گاز فسفین در فاصله تعادلی یعنی مجموع شعاع اتمی B/C/Si و P/H، از دو جهت هیدروژن و فسفر به سطح نانولوله و درون نانولوله اضافه شد. سپس ساختارها به طور کامل بهینه شدند و مطالعات الکترونیکی بر روی ساختار های بهینه شده انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده تغییرات زیادی در خواص الکترونیکی نانولوله BC3 بعد از جذب است. در نتیجه این نانولوله به طور بالقوه نه تنها قادر به جذب بلکه قادر به شناسایی گاز سمی و خطرناک فسفین است. در نهایت به منظور بررسی بیشتر برهم کنش های بین اتم ها مطالعات چگالی حالت های جزیی نیز انجام شد.
    کلیدواژگان: قرص برنج، نظریه ی تابعی چگالی، انرژی شکاف نواری، فسفین، نانولوله
  • منیر کمالیان* صفحات 110-123

    در این مقاله خواص ساختاری، الکترونی و ترابردی نانولوله های زیگزاگ (0و 5) بورون نیتراید (BN)، گالیم آرسناید (GaAs)، گالیم نیتراید (GaN)، گالیم فسفاید (GaP)، ایندیوم نیتراید (InN) و ایندیوم فسفاید (InP) با استفاده از تیوری تابعی چگالی (DFT) ترکیب شده با فرمالیزم تابع گرین غیر تعادلی (NEGF) توسط نرم افزار SIESTA مورد مطالعه قرارگرفته شده است. ساختار باندی الکترونی، چگالی حالات (DOS)، گاف انرژی، مشخصه جریان ولتاژ (I-V) و منحنی ترابرد (dI/dV) این ساختارها تحت شرایط بایاس پایین مورد بررسی قرار گرفت، نتایج بدست آمده ماهیت نیمه هادی این ساختارها را تایید می-نماید. در بین این ساختارها، نانولوله زیگزاگ (0و 5) گالیم فسفاید (GaP) باند گاف انرژی غیر مستقیم را نشان داده است که این ساختار را مناسب برای بکارگیری در نمایشگرهای رنگی می سازد در عوض نانولوله زیگزاگ (0و 5) گالیم آرسناید (GaAs) علاوه بر باند گاف انرژی کوچکتر و چگالی حالات بیشتر مشخصه مقاومت دیفرانسیلی منفی (NDR) از خود نشان داد بگونه ای که می تواند کاندیدای مناسبی برای بکارگیری در قطعات اپتوالکترونیکی سرعت بالا، سوییچ کننده های سرعت بالا و نوسانگرهای سرعت بالا باشد.

    کلیدواژگان: ترکیبات گروه III-V، نانولوله، تئوری تابعی چگالی (DFT)، مقاومت دیفرانسیلی منفی (NDR)، نرم افزار SIESTA
  • سارینا یوسف بیگی، فرح مرصوصی*، یلدا پدرام صفحات 124-138
    جذب فلویور بر گرافن سبب تنظیم شکاف انرژی و در نتیجه گرافن آلاییده به فلویور یکی از ترکیباتی است که موجب کاربردی شدن گرافن در صنایع الکترونیک می شود. در این مقاله نقش دما و غلظت اتم های فلویور بر فرآیند جذب یک سویه صفحه گرافن و دو سویه آن بررسی شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهند که تعداد اتم های فلویور که جذب صفحه گرافن می شوند با افزایش غلظت گاز فلویور تا مقدار معینی افزایش می یابند و سپس با افزایش بیشتر غلظت ثابت باقی می-مانند. همچنین با افزایش دما تا حدی که ساختار گرافن مختل نشود، سبب افزایش تعداد پیوندهای C-F می شود. همچنین مشاهده شد که چیدمان فلویورهای جذب شده چنان است که از افزایش اختلال در توازن بین دو زیر شبکه گرافن جلوگیری شود.
    کلیدواژگان: دینامیک مولکولی، گرافن، فلوئوروگرافن، جذب یک سویه
  • فاطمه حمل زاده احمدی، سید ابراهیم موسوی قهفرخی* صفحات 139-149

    در این مطالعه، نانوساختارهای یک بعدی MnO2، از جمله نانومیله، نانولوله و نانوسیم به روش آبی-حرارتی تهیه و توسط آنالیز پراش پرتو x، طیف سنج مادون قرمز- تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترون روبشی و آنالیز خودالقاء-ظرفیت-مقاومت مشخصه یابی شدند. نتایج الگوهای پراش نشان می دهند که نمونه های ساخته شده تک فاز هستند. تصاویر SEM به خوبی تشکیل نانومیله، نانولوله و نانوسیم را نشان می دهد. نتایج آنالیز خودالقاء-ظرفیت-مقاومت نشان می دهد که ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک در فرکانس های پایین، به علت مقاومت الکتریکی بالا در مرزدانه ها، زیاد و در فرکانس های بالا، به علت مقاومت الکتریکی پایین در دانه ها، کم می باشد. همچنین رسانندگی نانوساختارهای MnO2 با افزایش فرکانس، به دلیل فرآیند جهش بین +4MnMn3+/ افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: نانوساختار (نانومیله، نانولوله، نانوسیم)، روش آبی- حرارتی، خواص دی الکتریک
  • سید حمید مهدی پور* صفحات 150-168
    در این مقاله، می خواهیم خواص کوچک-مقیاس فضا-زمان را از دیدگاه اثرات ساختار ریز گسترش یافته مورد تحلیل قرار دهیم. در این راستا، تمامی ساختارهای نقطه ای به دلیل حضور اثر گستردگی ساختار ریز، با توزیع های لکه ای جایگزین و اصلاح می شوند. ما به بررسی اثری می پردازیم که چنین اصلاحی از جرم و بار نقطه ای روی ترمودینامیک یک سیاهچاله آنتی-دوسیته باردار می گذارد. به عنوان یک پیامد مهم در فواصل بسیار کوتاه نشان می دهیم که نیروی آنتروپیایی چنین سیاهچاله ای به ازای قدری پسمانده خنثی، به مقدار صفر سقوط می کند و به هیچ وجه واگرا نمی شود. همچنین، بهره گیری از توزیع های لکه ای بجای ساختارهای نقطه ای باعث اصلاح انرژی سیاهچاله می گردد. اثرات چنین اصلاحاتی روی هندسه بزرگ-مقیاس نیز به کمک اصول هولوگرافی و همبخشی انرژی موضعی مورد مطالعه قرار می گیرند. از اینرو، به تصحیحات نیروی آنتروپیایی در این نظریه تغییر شکل یافته دست پیدا می کنیم، و این به نوبه خود منجر به اصلاح قانون گرانش نیوتن در فرمولبندی ورلایند خواهد شد.
    کلیدواژگان: گرانش آنتروپیایی، ترمودینامیک سیاهچاله ها‏، ساختار گسترش یافته، صفحات هولوگرافی، ثابت کیهانشناسی
|
  • Hamidreza Alborznia *, Shirin Amirian, Seyed Taghi Mohammadi Pages 1-12

    In this paper, a new two-dimensional nanostructure called germanium sulfur diphosphide (GeP2S) structure, in the framework of the Density Functional Theory (DFT) has been predicted. In addition to studying the static and dynamic stability; structural properties of this two-dimensional nanostructure have also been compared with similar previous structures. The research findings indicate the acceptable stability of the proposed monolayer. The electronic aspects of this monolayer in the optimal state have been investigated and presented by two methods of hybrid function approximation (HSE06) and generalized gradient approximation method (GGA-PBE). The study of electron properties of this proposed monolayer introduces it as an indirect semiconductor with an energy gap of 1.367 eV by the HSE06 approximation and 0.688 eV by PBE-GGA approximation method. Study of optical properties of this proposed nanostructure indicate the agreement of optical band gap with the electronic band gap of this two-dimensional monolayer, especially in the HSE06 approximation method. Based on the findings of this study, due to the relatively high absorption rate and very low reflectivity in the visible spectrum in the energy range of 1 to 5 eV, if this proposed nanostructure is synthesized can be considered suitable for optical applications, especially in solar energy devices.

    Keywords: Density functional theory, Germanium sulfur diphosphide (GeP2S) monolayer, two-dimensional nanostructure, Electrical properties, optical properties
  • MohammadReza Pahlavani *, Mana Masoumi Dinan Pages 13-25

    In this study by Using the di-nuclear systems model (DNS), the evaporation residue cross-section of two cold fusion reactions 64Ni+208Pb and 64Ni+209Bi is calculated. ،The nuclear proximity potential is used for interaction between nuclei. In these calculations thermodynamic quantities of compound nuclei such as temperature and heat capacity are obtained using Ginzburg- Landau (EGL) theory and temperature dependent back shifted Fermi gas model (TDP- BSFGM). The obtained results of cross section are compared with experimental data and other data that is obtained using another model. Also, the plot of heat capacity versus temperature has a S-shape form which is indicator of breaking of the nucleonic pairs.

    Keywords: Heat capacity, Super heavy nuclei, Temperature, Cross section
  • Parinaz Hosseinpour * Pages 26-36
    n this paper, it has been shown that the doped disk-like quantum dot with Gaussian impurity can operate as an optical rectifier. The simultaneous presence of impurity and the external electric field in the quantum dot causes to an asymmetric structure. The asymmetric quantum dot can exhibit the significant nonlinear optical properties such as optical rectification. Also, it has been shown that the value of the optical rectification can be controlled by the external field and the Gaussian impurity parameters (strength, decay length and impurity position in the quantum dot). The results of the numerical calculations represent that the optical rectification value of doped quantum dot with the repulsive impurity is stronger than the attractive impurity. Furthermore, the study of the effect of strength and direction of the applied electric field on the optical rectification shows that enhancement of the electric field strength causes to more confinement. Therefore, the optical rectification value decreases, when the value of electric field increases.
    Keywords: Quantum dot, optical rectification, Gaussian impurity, electric field
  • Alireza Dehghani *, Bashir Mojaveri, A A Alenabi Pages 37-50
    In this study, we introduce a new class of two-mode qutrit-like entangled states based on the `Near' coherent states. They link to a specific class of non-classical states, namely, photon added coherent states, which makes them capable candidates in quantum information processes. Based on these states, various superpositions such as the two-qubit entangled states, have been introduced and studied by various authorities, which is evidence for their valuable quantum properties. Therefore, based on the above-mentioned relationship and the emergence of controllable non-classical properties of these states, in this work, we seek to analyze the effect of adding photons to two-qutrit entangled states. For this purpose, we present a general analysis of non-classical properties such as the photon statistics and entanglement with emphases on the control role of the shift parameter of these states. We apply the generalized I-concurrence measure to quantify the entanglement and the condition in which quantum entanglement can be enhanced and maximized. Comparing with some cases already discussed in the literature, we can see that the photon addition, which is equivalent to selecting a specific shift parameter, plays an important role in non-classical effects, and this operation can be applied to enhance and preserve the entanglement.
    Keywords: Coherent States, Entanglement, Squeezing Effect, Sub-Poissonian Statistics, Two-Qutrit
  • Zahra Khorasani Baghini, Alireza Mostafaei, Mohaddeseh Abbasnejad * Pages 51-62

    As a new family of 2D materials, transition metal carbides and nitrides (MXenes) have attracted growing attention in recent years due to their widespread potential applications. In this study, the electronic structures and optical properties of MXenes M2CF2 (M=Y, Lu) have been investigated using density functional theory (DFT) calculations. Based on the results, the Y2CF2 (Lu2CF2) monolayer is a semiconductor with indirect bandgap of 1.67 eV (1.42eV). Comparing the electronic bandgap of Y2CF2 and Y2CCl2 demonstrates the dependency of electronic and optical properties of these materials to the surface termination taking place during the experimental preparation of MXenes. To study the optical properties, the real and imaginary parts of the dielectric function was calculated. According to the results, there is a remarkable absorption in the ultraviolet and visible regions that they have better absorption compared to that of BP, MoS2 and Sc2CO2 monolayer compositions in the visible region. We have also considered electron energy loss function, refractive index and optical conductivity of the structures. All obtained results express that M2CF2 (M=Y, Lu) monolayers are good candidates for electronic, optoelectronic and solar energy applications.

    Keywords: MXenes, Two-dimensional M2CF2 (M, Y, Lu) monolayers, Density functional theory (DFT), optical properties
  • Bentolhoda Assakereh *, Arashmid Nahal Pages 63-78
    In the present work, formation of self-organized periodic nanostructures (SPN) in photosensitive thick (h ~ 270 nm) slab waveguide AgCl films doped by silver nanoparticles is studied. The SPN is formed as a result of interaction of a elliptically polarized light, incident light, with the AgCl-Ag layer. Formation of such nanostructure induces in the film an optical activity, which is due to the induced anisotropy and the chirality of the formed structure. The greater thickness of the layer results in excitation of higher mode TE1 of the slab waveguide which leads to simultaneous formation of two SPN associated with TE0 and TE1 modes, accordingly. It is shown that, irradiation by elliptically polarized light results in more complicated SPN with enhanced chirality, which creates stronger induced optical activity of the samples.
    Keywords: Photosensitive, nano-layers, Ag nanoparticles, Chirality, Self-organized periodic nanostructures, Optical activity
  • Abdolrasoul Gharaati *, Yasaman Abed, Fatemeh Mostaghni Pages 79-93

    In this work, the linear and nonlinear optical properties of the Schiff base N,N'-bis(2-hydroxybenzylidene) benzidine (HBB) will be investigated by two methods, Z-scan technique and quantum mechanical calculations. For this purpose, first, the absorption spectrum of HBB compound in DMSO, DMF, CH3Cl is prepared and the effect of solvent polarity on their bandgap energy is investigated. The results show that the dissolved sample in DMSO has better nonlinear properties than other samples. Then, the nonlinear properties of the sample are calculated by the Z-scan technique. The values of the nonlinear refractive index, nonlinear absorption coefficient and third order susceptibility of the sample in DMSO solvent are 0.10810-10 cm2/W, 0.1436110-6 cm/W and 4.43710-9 esu respectively. Also, the quantum mechanical analysis will be used for calculating the dipole moment (), the dipole polarizability (), and also the second and third nonlinear molecular hyperpolarizabilities (β and γ). Both experimental and theoretical results show that the HBB has a high nonlinear potential and can be a good candidate for optical devices.

    Keywords: Nonlinear optic, Z-scan technique, Schiff base, hyperpolarizabilitie, Density function
  • Forough Kalantari Fotooh *, Maryam Nayeri Pages 94-109
    Phosphine (PH3) is a toxic and harmful gas and is released by the reaction of aluminum phosphide or rice pill in the presence of water, water vapor or stomach acid. Poisoning caused by phosphine is more suicidal and two thirds of the poisoned ones die. In this paper, density functional theory has been used to investigat the structural and electronic properties of (10,0) BC3 and SiC nanotube. The PH3 molecule has been first placed at the equilibrium distance which is about the sum of atomic radius of B/C/Si of nanotube and P/H of phosphine molecule, inside and outside the nanotube from both H and P atom sides. Then the structure has been completely relaxed and the electronic calculations have been performed on relaxed structures. Considerable alternations are observed in electronic properties of BC3 nanotube which show that this nanotube is potentially a good candidate for detecting and adsorbing PH3 molecules. Partial densities of state calculations were also performed to find the origin of each adsorption.
    Keywords: Rice pill, Density functional theory, band gap, Phosphine, Nanotube
  • Monir Kamalian * Pages 110-123

    In this study, the structural, electronic and transport properties of the (5, 0) zig-zag BN, GaAs, GaN, GaP, InN and InP nanotubes have been studied using Density Functional Theory (DFT) combined with Non-Equilibrium Green’s Function (NEGF) formalism with SIESTA software. The electronic band structure, density of states (DOS), current-voltage (I-V) characteristics and quantum conductance curves (dI/dV) of these structures were studied under low-bias conditions. The obtained results demonstrate that all of these structures exhibit semiconducting behavior but the (5, 0) zig-zag GaP nanotube has an indirect band gap which makes it suitable to use for full color displays. Instead the (5, 0) zig-zag GaAs nanotube has a smaller band gap, the highest value of the electron density of states and it showed the amazing property of Negative Differential Resistance (NDR). Therefore, it is an important candidate to use in high-speed optoelectronic devices, high-speed switching devices and high frequency oscillators.

    Keywords: III-V Compounds, Nanotube, Density functional theory (DFT), Negative Differential Resistance (NDR), SIESTA Software
  • Sarina Yousefbeigi, Farah Marsusi *, Yalda Pedram Pages 124-138
    The absorption of fluorine on the graphene surface controls the energy gap. As a result, fluorinated graphene can be a valuable material for electronic applications. Based on molecular dynamics (MD) simulations, the effect of concentration and temperature on the absorption process of fluorine atoms on the graphene surface is investigated. Results show that the number of fluorine atoms absorbed on the graphene surface increases to a certain amount with the concentration of atomic fluorine gas. Further increases in atomic concentration show no effect. The number of C-F bonds increases by temperature so that the structure of the graphene is not disturbed. The adsorbed-fluorine atoms are arranged in a manner that compensates for the imbalance between the two sublattices.
    Keywords: Molecular dynamics, Graphene, Fluorinated Graphene, Single-sided adsorption
  • Fateme Hamalzadeh Ahmadi, Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi * Pages 139-149

    In this study, one-dimensional MnO2 nanostructures such as nanorods, nanotubes, and nanowires have been synthesized by the hydrothermal method. MnO2 nanostructures have been characterized by x-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), and meter LCR.The results of the XRD show that MnO2 nanostructures are single phase. Also, the SEM images well shows the nanostructures such as nanorods, nanotubes, and nanowires have been formed. The LCR meter results show that the dielectric constant and dielectric loss at the low frequencies are due to high electrical resistance at the grains boundaries while at the high frequencies are due to small electrical resistance at the grains with electrical resistance is low. The ac electric conductivity of the -MnO2 nanostructures by increasing frequency, have been increased that this increase are due to the hopping process between 〖Mn〗^(3+)/〖Mn〗^(4+).

    Keywords: Nanostructures (Nanorods, Nanotubes, and Nanowires), Dielectric properties, Hydrothermal Method
  • Sayed Hamid Mehdipour * Pages 150-168
    This paper analyses the effects of an extended microstructure in the microscopic discretion of spacetime. In this setup, all point structures get replaced by smeared distributions owing to this extended microstructure. We investigate the effect that such a modification of point mass and charge has on the thermodynamics of a charged anti-de Sitter black hole. In addition, the modification of point structures by smeared distributions modifies the energy of the black hole. The effects of such a deformation in the macroscopic geometry are studied by using the local equipartition of energy and the holographic principle. Thus, it is possible to obtain the corrections to the entropic force from such a deformation of the theory. This will in turn modify the Newton's gravity law in the Verlinde formalism.
    Keywords: Entropic Gravity, Black Hole Thermodynamics, Extended Structure, Holographic Screens, Cosmological Constant