فهرست مطالب

Interface, Thin Film and Low Dimension Systems - Volume:5 Issue: 2, Winter-Spring 2022

Journal of Interface, Thin Film and Low Dimension Systems
Volume:5 Issue: 2, Winter-Spring 2022

  • تاریخ انتشار: 1402/03/24
  • تعداد عناوین: 6
|
  • وحید دادمهر*، فاطمه شهباز طهرانی، صدف وفاجو صفحات 479-492
    در این تحقیق، مقاومت نمونه های پلی کریستالی BSCCO (Bi-2223) (x=0.0، 0.002، 0.0075 و 0.01) سنتز شده به روش سل-ژل تحت میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، خواص ساختاری و مورفولوژیکی ابررساناهای سرامیکی با استفاده از اندازه گیری های پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FESEM) مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شد که فاز ساختاری Bi-2223 بیش از سایر فازها در نمونه های سنتز شده برای x≤0.0075 تشکیل شده است. بر اساس اندازه گیری های مقاومت، مشخص می شود که TC با افزایش دوپینگ Zr کاهش می یابد و دومین انتقال ابررسانا برای x≥0.0075 دیده می شود. مدل خزش شار فعال شده حرارتی (TAFC) در ابررساناهای سرامیکی سنتز شده بررسی شده است. علاوه بر این، رفتار مقاومت مغناطیسی همه نمونه ها برای تعیین وابستگی انرژی پینینگ با میدان های مغناطیسی اعمال شده و دوپینگ Zr مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. دریافتیم که انرژی پینینگ با افزایش دوپینگ Zr بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. بنابراین خزش گردشاره ها و عبور از سد انرژی با سهولت بیشتری رخ می دهد و بنابراین انرژی پینینگ با افزایش دوپینگ Zr کاهش می یابد. علاوه بر این، توافق خوبی بین مدل TAFC اصلاح شده و داده های تجربی برای ترکیبات سنتز شده به دست آمده است.
    کلیدواژگان: ابررسانای دمای بالا، میکرواسترین، پایداری فاز ساختاری، خزش و میخکوبی شار، پراش اشعه x
  • مهسا فخارپور*، مریم قلی زاده ارشتی صفحات 493-503
    لایه نازک مجسمه سازی شده آلومینیم زیگ زاگ از دو ستون یکسان تشکیل شده است، نانوستون های اول (زیگ) در زاویه χ و نانوستون های دوم (زاگ) در زاویه (π-χ) جهت گیری شده اند. خواص نوری این نانوساختارها با استفاده از روش ماتریس انتقال برای نورهای تابشی پلاریزه خطی s و p در محدوده طول موج 300-1000 نانومتر به دست آمد. طیف بازتاب و انتقال نانوساختارهای زیگزاگ با تعداد بازوها و طول های مختلف در زوایای تابش مختلف به دست آمد. قله های براگ برای نانوساختارهای زیگ زاگ بیش تراز 4 بازو برای نور پلاریزه در زوایای بیشتر از 30  ظاهر می شوند. برای نانوساختارهای زیگزاگ 4، 8 و 16 بازو به ترتیب یک، دو و سه قله براگ مشاهده شد. با این حال، برای نور پلاریزه p هیچ قله براگی در هیچ یک از زوایای تابش مشاهده نشد. همچنین برای ساختار زیگزاگ 8 بازو برای نور پلاریزه s در زوایای تابش 60، تعداد قله های براگ با افزایش طول بازو افزایش می یابد. علاوه بر این، قله های ایجاد شده در طول موج های کمتر از 550 نانومتر جابه جایی قرمز و قله های به وجود آمده در طول موج های بیشتر از 550 نانومترجابه جایی آبی را نشان دادند.
    کلیدواژگان: بازتاب، ماتریس انتقال، نانوساختار زیگزاگی، نور پلاریزه خطی، پدیده براگ
  • محمدرضا جعفری*، اکبر اسدی صفحات 505-515

    یک موجبر پلاسمونیک هیبریدی مبتنی بر گرافن (GHPW) با ساختار هندسی منحصر به فرد برای هدایت و مدولاسیون پلاریتون پلاسمون سطحی (SPP) در محدوده فرکانس 30-10 THz طراحی شده است. این موجبر از یک لایه گرافن در وسط، یک لایه دریچه ای پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و دو لایه جداکننده دی الکتریک داخلی و دو زیرلایه ژرمانیوم نیمه استوانه ای تشکیل شده است که به طور متقارن در هر دو لبه گرافن تعبیه شده اند. برای انتشار مدهای SPP در ناحیه فرکانسی 10-30 تراهرتز، ناحیه مدی کوچک (4-10~) و طول انتشار بلند (10.67-28.92 میکرومتر) در انرژی فرمی 1.0 الکترون ولت، بدست آمده است. با کنترل انرژی فرمی گرافن، مشخص شد که به ازای گستره فرکانسی 30-10 تراهرتز، این ساختار دارای عمق مدولاسیون بالاتر از 20 درصد است و در فرکانس بیشتر از 28.75 تراهرتز به بیشینه مقدار خود می رسد. موجبر پیشنهاد شده، نوید بخش بهره مندی از انتشار پهن باند با راندمان مدولاسیونی بالا، و ایجاد نسل متفاوتی از موجبرهای MIR، مدولاتورها، و دستگاه های فوتونیکی و نوری را می دهد.

    کلیدواژگان: گرافن، پلاسمونیک، موجبر، مدولاتور، فروسرخ میانی، روش المان محدود
  • محمدرضا سلطانی*، مریم محمودی صفحات 517-523

    در مقاله حاضر، دینامیک درهم تنیدگی یک سیستم دو اسپین را با اندرکنش هایزنبرگ و اندرکنش ژیالوشینسکی-موریا (DM) را مورد بررسی قرار داده ایم.. فرض می کنیم که هر دو ضرایب J و D سیستم وابسته به زمان هستند. دو سناریو مختلف را در نظر می گیریم: در مورد اول، هر دو ضریب هایزنبرگ و DM تابع سینوسی هستند. یافته ها نشان می دهد که اگر وابستگی زمانی هر دو برهمکنش یکسان باشد، درهم تنیدگی کوانتومی سیستم استحکام بیشتری را نشان می دهد و نوسانات زمانی آن به طور قابل توجهی در طول زمان کاهش می یابد. در حالت دوم، ضریب هایزنبرگ و برهمکنش DM دارای اختلاف فاز در نظر میگیریم یافته ها حاکی از آن است که این نوع وابستگی به زمان باعث نوسانات شدید درهم تنیدگی می شود، به طوری که گاهی اوقات همبستگی به صفر می رسد. بنابراین، برای دستیابی به درهم تنیدگی پایدارتر در طول زمان، بهتر است وابستگی زمانی اندرکنش هایزنبرگ و اندرکنش DM یکسان باشد.

    کلیدواژگان: دینامیک درهمتنیدگی، برهمکنش هایزنبرگ، برهمکنش ژیالوشینسکی - موریا، سیستم وابسته به زمان اسپینی
  • سیده ربابه میری*، فاطمه احمدی صفحات 525-535
  • امیر علوی، شروین سعادت*، محمدرضا قنبری، سید عنایت الله علوی، علی کدخدایی صفحات 537-545

    تکامل زمانی پرتو ایکس سخت با استفاده از شبکه عصبی هیبریدی NARX-GA در ناحیه پایدار توکامک پلاسما شبیه سازی شد. ولتاژ حلقه و اشعه ایکس سخت اندازه گیری شده توسط ابزار تشخیصی توکامک به عنوان ورودی شبکه انتخاب شدند. شبکه NARX با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) آموزش داده شد و به طور دقیق تکامل زمانی پرتو ایکس سخت را تا 500 میکرو ثانیه شبیه سازی کرد (MSE = 4.13×10-5). افزایش زمان محصور سازی هدف ویژه ای در استفاده از توکامک برای تولید انرژی از طریق همجوشی می باشد. کاربرد بلادرنگ این روش ما را به این هدف نزدیکتر می کند. پیش بینی سخت اشعه ایکس می تواند از کاهش انرژی پلاسما جلوگیری کند. همچنین می تواند آسیب شدید ناشی از برخورد الکترون های گریزان (RE) با دیواره توکامک را کاهش دهد. پیش بینی تکامل زمانی پرتو ایکس سخت برای کاهش اثرات بالقوه خطرناک الکترون های گریزان امری حیاتی است.

    کلیدواژگان: روش شناسی، پرتو ایکس سخت، الکترون های گریزان، شبکه NARX-GA
|
  • Vahid Daadmehr *, Fatemeh Shahbaz Tehrani, Sadaf Vafajoo Pages 479-492
    In this research, the resistivity of the Bi1.66Pb0.34Sr2Ca2Cu3-xZrxO10+δ (Bi-2223) polycrystalline samples (x=0.0, 0.002, 0.0075, and 0.01) synthesized by the sol-gel method, has been investigated under magnetic fields. Also, the structural and morphological properties of ceramic superconductors have been studied by using Xray diffraction (XRD) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) measurements. It is found that the Bi-2223 structural phase was formed more than other phases in the synthesized samples for x≤0.0075. Based on the resistivity measurements, it is understood that the TC decreases with the increase in the Zr doping and the second superconducting transition is seen for the x≥0.0075. The thermally activated flux creep (TAFC) model has been investigated in synthesized ceramic superconductors. Furthermore, the magneto resistivity behavior of all samples has been analyzed to determine the dependence of the pinning energy with applied magnetic fields and Zr doping. It is found that the pinning energy remarkably decreases with the rise of the Zr doping. Therefore, the creeping of vortices and crossing the energy barrier occur more easily, thus the pinning energy is reduced by increasing the Zr doping. Moreover, a good agreement between the modified TAFC model and the experimental data is concluded for the synthesized compounds.
    Keywords: High TC-superconductors, micro strain, Structural Phase Stability, flux pinning, creep, X-ray diffraction
  • Mahsa Fakharpour *, Maryam Gholizadeh Arashti Pages 493-503
    The Al zig-zag sculptured thin film consists of two identical columns, the first nanocolumns (zig) are oriented at the angle χ, and the second nanocolumns (zag) are oriented at the angle (π- χ). The optical properties of these nanostructures were obtained using the transfer matrix method for linear s- and p- polarized incident lights in the wavelength range of 300-1000 nm. The reflection and transmission spectra of the zigzag nanostructures with different arm numbers and lengths were obtained at different incident angles. The Bragg peaks begin to appear for zig-zag nanostructures of morethan 4 arms for s- polarized light at angles greater than 30. For zig-zag structures of 4, 8, and 16 arms, one, two, and three Bragg peaks were observed, respectively. However, for p- polarized light, no Bragg peak was observed at any of the incident angles. Also, for the zig-zag structure of 8 arms for s-polarized light at 60 incident angles, the number of Bragg peaks increases with increasing arm length. In addition, the peaks created in the wavelengths below 550 nm showed a red shift while the peaks that appeared in the wavelengths above 550 nm showed a blue shift.
    Keywords: Reflectance, Transfer matrix, Zig-zag nanostructure, Linearly polarized light, Bragg phenomenon
  • MohamadReza Jafari *, Akbar Asadi Pages 505-515

    A graphene-based-hybrid plasmonic waveguide (GHPW) with a unique geometric structure is designed for surface plasmon polariton guidance and modulation at the frequency area of 10 to 30 THz. The GHPW consists of a graphene layer in the middle, a high-density polyethylene (HDPE) gating layer, two interior dielectric delimiter layers, and two exteriors semi-cylinder Germanium substrates symmetrically embedded on both edges of the graphene. Because of the matchless semi-cylinder structure design, the electromagnetic wave interaction with graphene ultimate subwavelength SPPs strong confinement with long propagation length. Small normalized mode area of ~10-4 and long propagation length of 10.67-28.92 μm at Fermi energy of 1.0 eV is attained for SPPs modes propagation of the GHPW in the frequency bound of 10-30 THz and semi-cylinder radius R > 450 nm, respectively. By controlling the graphene Fermi energy, it is found that the structure has a modulation depth higher than 20 % for the frequency band of 10-30 THz and arrives at the peak of approximately 100 % at a frequency greater than 28.75 THz. To benefit from the great broadband MIRpropagation and modulation efficiency, the GHPW may promise different MIR waveguides, modulators, photonic, and optoelectronic devices.

    Keywords: Graphene, Plasmonic, Waveguide, Modulator, mid-infrared, Finite element method
  • MohammadReza Soltani *, Maryam Mahmoudi Pages 517-523

    In the present paper, we study the entanglement dynamics of a two-spin system withHeisenberg interaction and Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction. We assume thatboth interior interactions of the system are time-dependent. We consider two differentscenarios: In the first case, both Heisenberg and DM interactions are sinusoidal functions(sin (ωt)). The findings show that if the time-dependency of both interior interactions isthe same, the quantum entanglement of the system presents more robustness and itstemporal fluctuations reduce significantly over time. In the second case, DM interactionis considered as D ∝ cos (ωt). The findings imply that this kind of time-dependencycauses the strong fluctuations of the entanglement, so that sometimes the correlationreaches zero. Therefore, in order to achieve a more stable entanglement over time, it isbetter that the time dependency of the Heisenberg interaction and DM interaction wouldbe the same.

    Keywords: Entanglement dynamics, Heisenberg Interaction, Dzyaloshinskii-Moriya interaction, time-dependent, spin system
  • Seyedeh Robabeh Miry *, Fatemeh Ahmadi Pages 525-535

    We study the effect of the acceleration of the observer on the quantum Fisher information andentanglement using hybrid state. The two-partite entangled hybrid state consists ofdiscrete (vacuum and single photon) and continuous (coherent) variable states. When one ofthe observers (e.g., Rob) is uniformly accelerated with respect to the other partner, Alice,we find that quantum Fisher information has a more stable structure than entanglement.Results show that quantum Fisher information decreases with the increase of the accelerationbut remains finite in the limit of infinite acceleration which is in contrast with entanglement.Moreover, the effect of acceleration is investigated on the value of two-mode squeezing.

    Keywords: Entanglement, two-mode squeezing, quantum Fisher information, Rindler coordinate
  • Amir Alavi, Shervin Saadat *, ModamadReza Ghanbari, Seyed Enayatallah Alavi, Ali Kadkhodaie Pages 537-545

    The time evolution of hard X-ray has been simulated using the NARX-GA hybrid neural network in the stable region of the plasma tokamak. Loop voltage and hard X-ray measured by the tokamak diagnostics tools were selected as network inputs. The NARX network has been trained using the Genetic Algorithm (GA) and the time evolution of the hard X-ray up to 500 μs (MSE = 4.13 × 10-5) is accurately simulated. Increasing the confinement time is the particular purpose of applying tokamak to produce energy through fusion. The real-time application of this methodology brings us closer to this goal. Hard X-ray prediction can prevent plasma energy reduction. It can also reduce the severe damage caused by runaway electrons (RE) colliding with the tokamak wall. Early prediction of hard X-ray time evolution is critical in attempting to mitigate the REs potentially dangerous effects.

    Keywords: Methodology, Hard X-ray, Runaway electrons, NARX-GA network