فهرست مطالب

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 33، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/02
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ریحانه محمدی پور، حمید ارجمند کرمانی* صفحات 1-7
    برهمکنش باریکه نوترینو با پلاسما در کیهان فرایند مهم و مناسبی برای به دست آوردن مقدار میدان مغناطیسی در پلاسما است.در این مقاله میدان مغناطیسی سمتی را با استفاده از برهمکنش پلاسما با شار الکترو-نوترینوی حمل کننده تکانه زاویهای مداریبه دست آورده و نشان دادیم که شار نوترینویی لاگرگاوسی که از میان یک پلاسمای چگال عبور میکند میتواند منشا ایجاد میدانمغناطیسی در پلاسما باشد. منشا میدان مغناطیسی که در ابتدای عالم وجود داشته است مشخص نیست و این روند میتواند گزینهای برای منشا ایجاد میدان مغناطیسی که در ابتدای عالم وجود داشته است، باشد. استفاده از این برهمکنش در انفجار ابرنواختر نیزنتایج خوبی را به همراه داشته است. با این فرضیه میدان مغناطیسی سمتی تا حدود 107گاوس به دست آمد
    کلیدواژگان: میدان مغناطیسی سمتی، باریکه الکترو-نوترینو، موج لاگر گاوسی
  • بیتا بانوزاده، راحله پیله ور شهری*، محمدرضا بنام، جواد باعدی، فریبا کافی صفحات 9-19
    در این پژوهش با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی و معادله بولتزمن، خواص ترموالکتریکی نانو ورقه فسفرن کامل و نانو ورقه فسفرن متخلخل در دماهای 100،200 و 300 درجه کلوین محاسبه و مقایسه شد. نتایج نشان می دهد بیشینه ی ضریب سیبک در دمای 300 درجه کلوین برای نانو ورقه متخلخل برای ناخالصی نوع n و p حدود دو برابر مقدار مشابه درنانو ورقه فسفرن کامل است. ماده ی ترموالکتریک خوب باید رسانندگی الکتریکی بالا و رسانندگی گرمایی پایینی داشته باشد. اگرچه هدایت الکتریکی نانو ورقه ی کامل در همه ی دماهای مورد بررسی بیش ازنانوورقه متخلخل می باشد، اما سهم الکترونی هدایت حرارتی فسفرن متخلخل کمتر از فسفرن کامل است. بیشینه ی ضریب شایستگی که نشان دهنده ی شایستگی ماده ی ترموالکتریک است در همه ی دماهای مورد بررسی برای نانو ورقه فسفرن متخلخل بیشتر از فسفرن کامل می باشد. نتایج این پژوهش پتانسیل مواد دو بعدی متخلخل را جهت کاربردهای ترموالکتریک نشان می دهد.
    کلیدواژگان: فسفرن متخلخل، نانو ورقه فسفرن، خواص ترموالکتریک، ضریب سیبک، هدایت گرمایی، عامل توان، ضریب شایستگی
  • لیلا رزاقی، فرهاد خوئینی*، مریم خلخالی، علی رجب پور صفحات 21-30
    در این مقاله، ما با استفاده از رهیافت شبیه سازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی و روش تقریب میانگین، تاثیر نانو پرکننده ی گرافین به عنوان تقویت کننده را بر رسانندگی گرمایی موثر نانوکامپوزیت برپایه پلی اتیلن بررسی می کنیم. طبق نتایج ما، رسانندگی گرمایی پلی اتیلن در دمای اتاق با استفاده از پتانسیل بین اتمی ایربو، تقریبا W/m.K 21/0 به دست آمد. این پژوهش نشان می دهد با افزایش کسر حجمی نانو پرکننده گرافین، رسانندگی گرمایی موثر نانوکامپوزیت افزایش می یابد. همچنین مشاهده کردیم که با افزایش کسر حجمی گرافین از 1% به 3% رسانندگی گرمایی موثر نانوکامپوزیت نزدیک به 55% افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت پلی اتیلن، رسانندگی گرمایی، مدلسازی چند مقیاسی، گرافین، دینامیک مولکولی
  • علی محمد علی لویی، حمیدرضا مشفق* صفحات 31-47
    اثر میدان مغناطیسی بزرگ بر معادله حالت ستاره های نوترونی و خواص ساختاری ستاره نوترونی بررسی شده است. برای هسته ستاره نوترونی از روش وردشی برای یافتن معادله حالت استفاده کرده ایم و برای پوسته از سه مدل مختلف گاز فرمی، BPS و BBP  بهره برده ایم. در این پژوهش بر اثر میدان مغناطیسی روی ترازهای لاندایوی الکترون ها تمرکز داشته ایم. نشان داده ایم با افزایش میدان مغناطیس فشار درون ستاره افزایش می یابد. با حل معادلات تعادل هیدرواستاتیکی درون ستاره رابطه جرم-شعاع ستاره به دست آمده است و دیده می شود میدان مغناطیس اثر چشمگیری روی جرم بیشینه ستاره ندارد و با مدل های به کار رفته جرم بیشنه ستاره 2.3Mʘ به دست می آید. محاسبات ما نشان می دهد افزایش میدان مغناطیسی درون ستاره موجب افزایش شعاع ستاره می شود. این افزایش شعاع برای معادله حالت پوسته BBP بیش از دو مدل دیگر است.
    کلیدواژگان: ستاره نوترونی، معادله حالت، میدان مغناطیسی، ترازهای لاندائو
  • محمدحسین صحافی، محمد مهدوی* صفحات 49-62

    در این تحقیق، خواص ساختاری، ترمودینامیکی و پاشندگی فونونی کاربید توریم توسط نظریه تابعی چگالی و نظریه اختلالی تابعی چگالی با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن در چارچوب روش امواج تخت مورد بررسی قرار گرفته است. از شبه پتانسیل های فوق نرم با تابعیت تقریب شیب تعمیم یافته برای پتانسیل تبادلی و همبستگی استفاده شده است. خواص ترمودینامیکی کاربید توریم تحت مدل شبه هماهنگ دبای - گرونیسن همان طور که در کد GIBBS2 پیاده سازی شده برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. خواص ساختاری شامل ثابت شبکه (a0)، مدول حجمی (B0) و مشتق مرتبه اول مدول حجمی (B0') با برازش معادله حالت درجه سوم بریچ - مورناگون محاسبه و با سایر کارهای نظری و تجربی مقایسه شدند که سازگاری خوبی با یکدیگر داشتند. ساختار نوار فونونی توسط نظریه اختلالی تابعی چگالی برای ثابت شبکه محاسبه شده و تجربی مورد بررسی قرار گرفت و گپ فونونی بدست آمده در حدود cm-1185 بود. مشاهده شد که دمای دبای با افزایش دما در یک فشار ثابت کاهش می یافت در حالی که با افزایش فشار برای تمام دماها افزایش می یافت. انرژی آزاد هلمهولتز ارتعاشی، انرژی آزاد گیبس، مدول حجمی آدیاباتیک، مدول حجمی همدما با افزایش دما در یک فشار ثابت کاهش پیدا می کردند.

    کلیدواژگان: کاربید توریم، مدل شبه هماهنگ دبای-گرونیسن، خواص ترمودینامیکی، پاشندگی فونونی
  • بهناز ترکمان زهی، هدا نعمت الهی* صفحات 63-72
    نحوه تحول تابع توزیع گلویون را نسبت بهQ^2 در ناحیه x های کوچک بررسی می کنیم. به طور کلی تحول توابع توزیع پارتون های درون هادرون نسبت به مقیاس انرژی به وسیله معادلات تحول خطی DGLAP داده می شود. در ناحیه x های کوچک چگالی گلویون ها افزایش می یابد. بنابراین به منظور در نظر گرفتن اثر بازترکیب گلویون ها در این ناحیه، تصحیحاتی به صورت جملات غیر خطی به معادلات DGLAP افزوده می شود که این معادله تصحیح شده به عنوان معادله GLR-MQ شناخته می شود. در این کار معادله GLR-MQ برای تابع توزیع گلویون های درون پروتون حل می شود و نتایج حاصل با نتایج معادله DGLAP مقایسه می گردد. همچنین ممان های ملین مرتبه اول و دوم این تابع توزیع را محاسبه می کنیم، نتایج حاصل نشان دهنده ی اثر مهم تصحیحات غیر خطی در تحول تابع توزیع گلویون هستند.
    کلیدواژگان: کرومودینامیک کوانتومی، تابع توزیع گلوئون، ناحیه x های کوچک، بازترکیب گلوئون ها، معادلات تحول، اثرات غیرخطی
|
  • Reyhane Mohamadipour, Hamid Arjomand Kermani * Pages 1-7
    The interaction of the electron-neutrino beam with the plasma in the universe is an important and appropriate process to obtain the amount of magnetic field in the plasma. In this study, the azimuthal magnetic field generated by electron-neutrino with orbital angular momentum is presented. Laguerre Gaussian neutrino transferring through a dense plasma could  produce a magnetic field. The origin of the magnetic field that existed at the beginning of the universe is unknown. This method is one of the candidates for magnetic field generation in the early universe. Using this interaction for supernova explosion produced good results. The azimuthal magnetic field is calculated up to 107 Gauss by this model.
    Keywords: Azimuthal magnetic field, Electron-neutrino beam, Laguerre Gaussian beam
  • Bita Banoozadeh, Raheleh Pilevar Shahri *, Mohammadreza Benam, Javad Baedi, Fariba Kafi Pages 9-19
    In this study, using density functional theory and Boltzmann equation, the thermoelectric properties of perfect and porous phosphorene nanosheets are calculated and compared at different temperatures including 100, 200 and 300 K. The results show that the maximum seebeck coefficient at 300 ° K for porous nanosheet is about twice the corresponding amount of the perfect one. A good thermoelectric material should have a high electrical conductivity as well as a low thermal conductivity. Although the electrical conductivity of the perfect sample is higher than that of the porous one at all studied temperatures, the electronic contribution of the thermal conductivity related to porous phosphorene is less than the thermal conductivity of the perfect one. At all studied temperatures, the maximum figure of merit (ZT) in porous phoephorene, is higher than the ZT in the perfect nanosheet. The results of this study indicate that two-dimensional porous phosphorene is a promising material for thermoelectric applications and even demonstrates a better performance than the perfect 2D-phosphoren.
    Keywords: porous phosphorene, phosphorene nanosheet, thermoelectric properties, seebeck coefficient, thermal conductivity, power factor, figure of merit
  • Leila Razzaghia, Farhad Khoeini *, Maryam Khalkhali, Ali Rajabpour Pages 21-30
    In this paper, using the non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) simulation approach, and the effective medium approximation (EMA) method, we investigate the effect of graphene nanoscale filler, as an enhancer, on the effective thermal conductivity of polyethylene-based nanocomposites. Our results suggest that the thermal conductivity of polyethylene at room temperature was estimated to be nearly 0.21 W/m.K, through using the reactive bond order (AIREBO) interatomic potential. This study shows that by increasing the volume fraction of graphene nanofillers, the effective thermal conductivity of the nanocomposite increases. We also observed that by increasing the volume fraction of graphene from 1% to 3%, the normalized thermal conductivity of nanocomposite increases to nearly 55%..
    Keywords: Polyethylene nanocomposites, Thermal conductivity, Multiscale modeling, Graphene, Molecular dynamics
  • Ali Mohammad Ali Looei, Hamidreza Moshfegh * Pages 31-47
    This study investigates the effects of intense magnetic field on Equation of State (EOS) and bulk properties of neutron stars (NS). We have used a variational many-body approach to obtain the EOS of core of NS and various models are considered as basic EOS of crust of neutron stars. In this study, we focused on Landau levels of electrons. It is shown that by increasing the magnetic field, the pressure of NS is increased. Finally, the mass-radius relation of a neutron star is extracted by solving the hydrostatic equilibrium equations. It is shown that the magnetic field does not have a considerable effect on maximum mass which is obtained 2.3Mʘ by employing EOS in this study. Instead, by increasing the magnetic field inside the NS, the radius of star increases depending on the crust EOS.
    Keywords: Neutron star, Magnetic field, Equation of state, Landau Levels
  • MohammaHossein Sahafi, Mohammad Mahdavi Pages 49-62

    In this paper, the structural, thermodynamic properties and phonon dispersion of thorium carbide are investigated through the density functional theory and the density-functional perturbation theory by using ab initio calculations within the framework of the plane-wave method. Ultrasoft pseudopotentials with GGA-PBE functional are utilized for the exchange and correlation potential. Thermodynamic properties of ThC are studied for the first time under the quasi-harmonic Debye-Gruneisen model as was implemented in the GIBBS2 code. Structural properties including lattice constant (a0), bulk modulus (B0) and the first derivative of the bulk modulus (B0') are calculated by fitting the third-order Birch-Murnaghan equation of state and compared to other theoretical and experimental works that revealed a good agreement. The phonon band structure is calculated from the density-functional perturbation theory for the lattice constant and investigated experimentally and the obtained phonon gap was about 185 cm-1. It was observed that the Debye temperature decreases with increasing the temperature at a constant pressure while it increases with increasing the pressure for all temperatures. The Vibrational Helmholtz free energy, the Gibbs free energy, the adiabatic bulk modulus, and the isothermal bulk modulus decreased with increasing the temperature at a given pressure.

    Keywords: Debye-Gruneisen quasi-harmonic model, Thermodynamic properties, Gruneisen parameter, Phonon dispersion
  • Behnaz Torkamanzehi, Hoda Nematollahi * Pages 63-72
    We investigate Q^2 evolution of gluon distribution function in small-x region. In general, the evolution of parton distribution functions of hadrons is given by linear DGLAP evolution equations. In small-x region the gluon density increases. So in order to consider the effect of gluon recombination in this region, some corrections as nonlinear terms are added to DGLAP equations. This modified equation is known as GLR-MQ evolution equation. In this work, the GLR-MQ equation for gluon distribution of proton is solved and the obtained results compared with those of DGLAP evolution equation. We also calculate the first and second order Mellin moments of this distribution. The obtained results show important effect of nonlinear corrections on the evolution of gluon distribution function.
    Keywords: quantum chromodynamics, gluon distribution function, small-x region, gluon recombination, evolution equations, nonlinear effects