فهرست مطالب

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال سیزدهم شماره 2 (پیاپی 37، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/09
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجتبی اشهدی صفحات 1-12

    در این پژوهش، با استفاده از نظریه تابعی چگالی و معادله ترابردی نیمه کلاسیکی بولتزمن، ویژگی های الکترونی و ترموالکتریکی نانو ماده پنج ضلعی دوبعدی BeP2، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نانو ماده پنج ضلعی دوبعدی BeP2 یک نیم رسانا با گاف نواری غیر مستقیم و با مقدار 28/0 الکترون ولت می باشد. مطالعه ترموالکتریک تک لایه دوبعدی BeP2، عملکرد خوب ترموالکتریکی را با ضریب ارزشی بالا را نمایش می دهد، به طوری که نانو ماده BeP2 یک نیم رسانای نوع p است و مقدار ضریب سیبک و ضریب ارزشی در دمای اتاق به ترتیب، V/K308µ و 9/0 به دست آمدند. انتظار می رود که در آینده، نانو ماده پنج ضلعی BeP2 نامزد خوبی برای مواد ترموالکتریک با کارایی بالا باشد.

    کلیدواژگان: نانو ماده پنج ضلعی دوبعدی BeP2، ویژگی های الکترونی و ترموالکتریکی، نظریه تابعی چگالی، معادله ترابردی بولتزمن
  • شایسته رحمانی انباردان، منصور اسلامی، رضا خردمند صفحات 13-22

    مدولاسیون سینوسی موضعی سالیتون های کاواک در یک لیزر نشرکننده از سطح کاواک بالای حد آستانه لیزرزایی به طور عددی مورد مطالعه قرار گرفته و همزمانی آنها در یک رژیم برهم کنشی یک طرفه بحث شده است. در ادامه، سوییچ فرکانسی تمام نوری مبتنی بر این رژیم همزمانی سالیتون های کاواک معرفی شده است و عملکرد آن بر اساس دو شاخص مهم 1) آستانه نیروی خارجی و 2) زمان پاسخ سوییچ زنی از نظر کمی بررسی گردیده است. مطالعات ما نشان می دهد که استفاده از سالیتون های کاواک به عنوان سوییچ های فرکانسی تمام نوری که سرعتی متناسب با نیاز ارتباطات نوری دارند امکان پذیر می باشد.

    کلیدواژگان: سالیتون کاواک، لیزرنشر کننده از سطح کاواک، خود تقویت کننده، همزمانی
  • سعیده دلاوری، علیداد عسکری، وحید عامری سیاهویی صفحات 23-29

    همگام سازی و همبستگی کوآنتومی بین دو نوسانگر جفت شده اتلافی واندرپل در سیستم کوآنتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بهره گیری از رهیافت معادله اصلی، اطلاعات متقابل، درهم تنیدگی و خطای همگام سازی را محاسبه و اثر جفت شدگی اتلافی بر همگام سازی و همبستگی کوآنتومی دو نوسانگر جفت شده اتلافی واندرپل با تغییر دما در حالت چلانده را بررسی کرده ایم. نتایج نشان می دهد، افزایش دما در حالت چلانده، اثر منفی بر همگام سازی و همبستگی کوآنتومی داشته و در حالی که اطلاعات متقابل، که مجموع همبستگی های کلاسیکی و کوآنتومی می باشد، افزایش داده است.

    کلیدواژگان: نوسانگرهای واندرپل، همگام سازی کوانتومی، همبستگی کوانتومی، جفت شدگی اتلافی، اطلاعات متقابل، درهم تنیدگی
  • محمدرضا فدوی اسلام، فاطمه شریعتی نیا صفحات 31-38

    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تغییر ضخامت و آهنگ های لایه نشانی متفاوت لایه های نازک آلومینیوم بر روی بستر ITO/PEDOT:PSS/Alq3 بر ویژگی های ساختاری لایه آلومینیوم است. بدین منظور لایه های نازک PEDOT:PSS، و Al به ترتیب بر روی زیر لایه ITO لایه نشانی شدند. برای بررسی اثر تغییر ضخامت، لایه های نازک آلومینیوم با ضخامت های 60 و 80 و 100 نانومتر و برای بررسی اثر تغییر آهنگ لایه نشانی، لایه های نازک آلومینیوم با آهنگ های 1/0 و 5/0 و 1 و nm/s 2 بر روی لایه 3Alq به روش تبخیر گرمایی لایه نشانی شدند. لایه PEDOT:PSS با روش لایه نشانی چرخشی با دستگاه spin coating ساخت شرکت Backer لایه نشانی شد. لایه های 3Alq و Al به ترتیب با روش لایه نشانی تبخیر گرمایی در خلاء با دستگاه تبخیر گرمایی در خلاء ساخت جهاد دانشگاهی دانشگاه شریف لایه نشانی شدند. ساختار لایه ها توسط پراش پرتو ایکس (XRD) و ریختار آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدان (FESEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مطالعه شدند. مشخصه یابی پراش پرتو ایکس نشان داد که لایه های تهیه شده با ضخامت کمتر از nm 100 و با آهنگ لایه نشانی کمتر از nm/s 1 دارای ساختار بس بلوری با قله هایی در راستای صفحه (111) می باشند. تصاویر FESEM ساختار دانه ای نمونه ها را نشان می دهد. افزایش آهنگ لایه نشانی منجر به افزایش خوشه ها در سطح لایه می شود که افزایش اندازه دانه ها را به همراه دارد. تصاویر AFM نشان می دهند که افزایش ضخامت لایه و آهنگ لایه نشانی باعث افزایش زبری سطح لایه می شود.

    کلیدواژگان: آلومینیوم، لایه نازک، تبخیر گرمایی، آهنگ لایه نشانی
  • مریم مالمیر صفحات 39-48

    در این مطالعه، با استفاده از کد محاسباتی دینامیک مولکولی LAMMPS به شبیه سازی جذب مولکول های گازهای سمی CO، CO2 و NH3 توسط لایه و نانولوله Ti2C، که در دسته مواد مکسین ها قرار می گیرند، پرداخته شد. نتایج نشان داد که نانولوله Ti2C حساسیت بالاتری به هر سه نوع گاز سمی، نسبت به لایه آن، از خود نشان می دهد، همچنین این نانولوله، بالاترین میزان انتخاب پذیری و حساسیت را به جذب مولکول های گاز CO نسبت به بقیه گازهای مورد مطالعه از خود نشان می دهد. بنابراین، ابعاد ساختار تاثیر اساسی بر میزان حساسیت و گزینش پذیری ساختار به عنوان حسگر گاز دارد. نتایج این مطالعه برای مطالعات تجربی و محاسباتی در زمینه حسگرهای گازی در دمای محیط مفید خواهد بود.

    کلیدواژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی، سنسورهای گازی، گاز CO، گاز CO2، گاز NH3، لایه Ti2C، نانولوله Ti2C
  • فاطمه بهارلونژاد، محمدعلی محمدی، محمدصادق ذاکر حمیدی صفحات 49-63

    در این مقاله با به کارگیری یک راکتور شیشه ای هافمن به عنوان دستگاه الکترولیز، مکانیسم واکنش های فاز مایع ناشی از اعمال یک تخلیه تابان فشار اتمسفری DC برای گازهای آرگون، اکسیژن و نیتروژن در یک محلول آبی به طور تجربی مورد مطالعه قرار گرفت و اثرات تابش الکترونی و تابش یون مثبت بر فاز مایع به طور جداگانه برای رابط های آندی و کاتدی پلاسما بررسی شدند. در این تحقیق هدایت الکتریکی (EC)، کل جامدات محلول (TDS)، غلظت کاتیون های هیدروژن ، آنیون های هیدروکسید و گاز اکسیژن آب در الکترولیز معمول و رابط های آندی و کاتدی پلاسما-مایع در بازه های زمانی ∆t=2min در طول مدت زمان کوتاه t=6min محاسبه و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که می توان از رابط های آندی و کاتدی پلاسما به عنوان روش الکترولیز نوین جهت تغییر و کنترل خواص مایعات بهره گرفت. علاوه بر این، پلاسماهای نیتروژن و اکسیژن در مقایسه با پلاسمای آرگون به دلیل وجود گونه های واکنش پذیر حاصل از گازهای تغذیه کننده اکسیژن و نیتروژن علاوه بر گونه های ناشی از گازهای اتمسفر و بخار آب به عنوان عاملی بر افزایش واکنش ها و تغییرات چشمگیرتر خاصیت آب مشاهده شدند. همچنین تخلیه کاتد مایع در تولید گونه های واکنش پذیر و تغییر خواص آب موثرتر از تخلیه آند مایع بود.

    کلیدواژگان: پلاسما، رابط آندی، رابط کاتدی، تخلیه تابان، الکترولیز
|
  • Mojtaba Ashhadi Pages 1-12

    In this study, using the density functional theory and the semiclassical Boltzmann transport equation, the electronic and thermoelectric properties of two-dimensional (2D) pentagonal nanomaterial BeP2 are calculated. According to our results, 2D pentagonal nanomaterial BeP2 indicates an indirect band gap semiconductor with the value of 0.28 eV. The thermoelectric study shows an excellent thermoelectric performance of the 2D BeP2 monolayer with a high figure of merit, so that, the nanomaterial of BeP2 is a p-type semiconductor, and Seebeck coefficient and figure of merit at room temperature were obtained as 308 µV/K and 0.9, respectively. It is expected that in the future, the pentagonal nanomaterial BeP2 will be a perfect candidate for high-performance thermoelectric materials.

    Keywords: 2D pentagonal nanomaterial BeP2, Electronic, thermoelectric properties, Density functional theory, Boltzmann transport equation
  • Shayesteh Rahmani anbardan, mansour eslami, Reza Kheradmand Pages 13-22

    Local sinusoidal modulation of cavity solitons in an injected Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser1 above the laser threshold is numerically investigated and their synchronization in a unidirectional interaction regime is discussed. An all-optical frequency switch based on the synchronization of cavity solitons in this regime is proposed and its performance is quantified by two important parameters: 1) external force threshold and 2) response time of the switching. Our study shows that cavity solitons can be used as all-optical frequency switches with a speed that meets the requirements of optical operations.

    Keywords: Cavity Soliton, (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) VCSEL, Self-sustained, Synchronization
  • Saeide Delavari, Alidad Askari, Vahid Ameri Seyahooei Pages 23-29

    The quantum synchronization and correlation have been studied between two coupled dissipative van der pol oscillators in a quantum system. Using the master equation approach, this study calculated mutual information, entanglement and synchronization error and investigated the effect of dissipative coupled on quantum synchronization and correlations of two coupled dissipative van der pol oscillators, considering the effect of temperature change in the squeeze states,. The results show that increasing the temperature in the squeeze states has a negative effect on the quantum synchronization and quantum correlation, while mutual information, which is the sum of classical and quantum correlations, indicates a decrease.

    Keywords: Ivan der Pol Oscillators, Quantum Synchronization, Quantum Correlation, Coupled dissipative, Mutaul information, Entanglement
  • MohammadReza Fadavieslam, Fatemeh Shariatiniya Pages 31-38

    In this study, PEDOT:PSS, Alq3 and Al thin films were deposited on the ITO substrate, respectively. The of aluminum thin films with different thicknesses and deposition rates were deposited on Alq3 film by thermal evaporation technique. The structure of the films by X-ray diffraction (XRD) and their morphology by field effect scanning electron microscope (FESEM) and atomic force microscopy (AFM) were studied. X-ray diffraction characterization showed that the films prepared with a thickness less than 100 nm and with a deposition rate less than 1 nm/s have a polycrystalline structure with a peak along the (111) plane. The FESEM images show the grain structure of the samples. Increasing deposition rate leads to the increase of clusters on the surface of film that resulting an increase in the size of the grains. The AFM images show that increasing the thickness and deposition rate of film cause to increase the surface roughness of film.

    Keywords: Aluminum, thin film, thermal evaporation, deposition rate
  • maryam malmir Pages 39-48

    In this study, the LAMMPS molecular dynamics calculation code is used for the first time to simulate the absorption of toxic gas molecules, CO, CO2 and NH3 by Ti2C monolayer and nanotube, classified as Maxene materials. The results show that the Ti2C nanotube exhibits higher sensitivity to the three toxic gases than its layer. This nanotube has the highest selectivity and sensitivity for absorbing of CO molecules. The results demonstrated that the dimension of the structure has an essential effect on the amount of sensitivity and selectivity of the structure as a gas sensor. The results of this study will be helpful for experimental and computational studies in the field of gas sensors at room temperature.

    Keywords: Molecular dynamics simulation, Gas sensors, CO gas, CO2 gas, NH3 gas, Ti2C layer, Ti2C nanotube
  • Fatemeh Baharlounezhad, MohammadAli Mohammadi, MohammadSadegh Zakerhamidi Pages 49-63

    In this paper, using a Hoffmann glass reactor as an electrolysis instrument, the mechanism of liquid phase reactions resulting from the application of a DC atmospheric pressure discharge was studied experimentally for argon, oxygen, and nitrogen gases in an aqueous solution, and the effects of electron and positive ion radiations on the liquid phase were investigated separately for plasma anodic and cathodic interfaces. Electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), the concentrations of hydrogen cations , hydroxide anions , and oxygen gas of water were calculated and compared in conventional electrolysis and plasma-liquid anodic and cathodic interfaces for short time t=6min in periods of ∆t=2min. The results show that plasma anodic and cathodic interfaces can be used as a new electrolysis method to change and control the properties of liquids. In addition, nitrogen and oxygen plasmas were observed as a factor in increasing reactions and more considerable changes in water properties than argon plasma. That was due to the presence of reactive species derived from oxygen and nitrogen feeder gases in addition to species of atmospheric gases and water vapor. Further, liquid cathode discharge was more effective than liquid anodic discharge at producing more reactive species and changing water properties.

    Keywords: Plasma anodic interface, Plasma cathodic interface, Atmospheric pressure glow discharge