فهرست مطالب

Interface, Thin Film and Low Dimension Systems - Volume:8 Issue: 1, Summer-Autumn 2024

Journal of Interface, Thin Film and Low Dimension Systems
Volume:8 Issue: 1, Summer-Autumn 2024

  • تاریخ انتشار: 1403/09/28
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهدی سلیمانی*، پریسا محمودی صفحات 789-801
    در این مقاله، گاف نواری بلور فوتونی دو بعدی با چند سوراخ در صفحه مربعی با استفاده از روش اجزا محدود در نرم افزار کامسول مورد بررسی قرار گرفت. حفره ها از چند جامد و مایع در بلورهای صوتی ساخته شده اند که تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. ما اثر ثابت شبکه ثابت را در حالی که شعاع حفره تغییر می کند و بالعکس بررسی کردیم. هنگامی که حفره از فلز نیکل ساخته شده بود، در حالی که محیط اطراف آن آب بود، عرض باند بزرگتری پیدا کردیم. مشاهده شد که سیستم با سرعت صوت بالاتر دارای شکاف باند بزرگتری است. در دماهای بالاتر، سرعت صوت بالاتر و در نتیجه پهنای باند بیشتری خواهیم داشت. هنگامی که سوراخ ها با فلز پر می شوند، گاف نواری کوچکتری داریم. هدف اصلی این مقاله یافتن ساختاری بهینه ای بود که دارای گاف نواری بزرگتری برای کاربردهای فیلتری باشد. به این ترتیب تاثیر پارامترهای مختلفی مانند ثابت شبکه، مواد تشکیل دهنده، هندسه بلور فونونی و دما بر روی پهنای کاف فونونی بررسی شده است.
    کلیدواژگان: بلور فونونی، گاف نواری، ثابت شبکه
  • محمدرضا جعفری*، مرضیه قناعتی، اکبر اسدی صفحات 803-810

    در سال های اخیر، دستیابی به ظرفیت بالا برای انتقال داده ها به طور گسترده مورد توجه بوده است. با این حال، مانع اساسی برای تحقق این ظرفیت مطلوب، محدودیت های پراش نور در مواد دی الکتریک بوده است. یکی از رویکردهای موجود برای این موضوع، استفاده از موجبرهای نوری کوتاه برد است. برای این منظور، از پلاسمونیک استفاده می کنیم. زیرا توانایی غلبه بر حد پراش (در مواد دی الکتریک) را دارد. در این مقاله، از لایه های نانوموج پلاسمونیک استوانه ای بیضوی مبتنی بر نیکل استفاده می شود. نتایج این ساختار هدفمند که با روش المان محدود در برنامه شبیه ساز کامسول به دست می آید نشان می دهد که این رویکرد ظرفیت بیشتری برای محصور کردن میدان و به طور همزمان اتلاف کمتر دارد. در نتیجه، پلاسمون های سطحی می توانند برای بهبود انتقال داده ها مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: موجبر- نانونیکل، پلاسمونیک، روش المان محدود
  • سارا حشمتیان*، هومن بخشی، توان کیخاونی صفحات 811-817
    وجود نانوذرات باعث افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی می شود. میزان افزایش انتقال حرارت به نوع، اندازه و شکل نانوذرات و همچنین شرایط دمایی بستگی دارد. بنابراین، در این مطالعه، بهبود هدایت حرارتی در یک نانوسیال هیبریدی با استفاده از ترکیب یک نانوکامپوزیت انجام می شود. نانوذرات نقره کروی به دلیل رسانایی حرارتی بالا گزینه مناسبی برای سنتز کامپوزیت با نانولوله کربنی چند جداره استوانه ای شکل هستند. ویژگی های نانوکامپوزیت سنتز شده از طریق اسپکتروفتومتر UV-Vis، SEM و آنالیز TEM مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثرات غلظت نقره و دما بر هدایت حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. هدایت حرارتی را می توان با افزایش غلظت نقره از 0.05-0.5 درصد وزنی و دما در محدوده 20-45 درجه سانتیگراد 15٪ افزایش داد. پایداری نانوسیال MWCNT/Ag سنتز شده پس از بیش از 90 روز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوسیالات با غلظت های پایین تر نانوذرات نقره، پایداری خود را بدون استفاده از سورفکتانت حفظ کردند.
    کلیدواژگان: نانوسیالات هیبریدی، ذرات نانوکامپوزیت، نانولوله کربنی چند دیواره، هدایت حرارتی
  • زهره دهقانی*، الناز خلیل زاده صفحات 819-826
    این پژوهش به تولید نانوذرات نقره از طریق میکروپلاسما در فشار اتمسفر با استفاده از چیدمان الکتروشیمیایی- پلاسما می پردازد. در این کار ابتدا، پیکربندی الکتروشیمیایی با استفاده از میکروپلاسما در فشار اتمسفر و منبع DC طراحی شده و سپس، نانوذرات نقره در محیطی بدون پایدارکننده تولید و مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که روش الکتروشیمیایی بر پایه میکروپلاسما نسبت به روش های دیگر، از جمله الکتروشیمیایی سنتی، علاوه بر افزایش دقت در شکل و ساختار نانوذرات، منجر به تسریع در فرآیندهای ساخت نانومواد می شود. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل نانو ذرات ساخته شده، نشان می دهد که با توجه به شرایط ساخت (زمان)، می توان نانوذراتی با مورفولوژی مختلف مانند کروی و میله ای ساخت.
    کلیدواژگان: پلاسما، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، زمان پرتودهی، نانوساختارهای نقره
  • سمیه عسگری* صفحات 827-836
    ساختار الماس با استفاده از روش DC-PECVD در CH4/H2 مختلف در گازهای واکنش دهنده (CH4/H2 = 2، 5 و 7 حجم درصد) با موفقیت بر روی زیرلایه Si پوشش داده شده با طلا انباشت شد. خصوصیات ساختار الماس با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی رامان (RS)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به تفصیل بررسی شده است. نتایج اثر CH4 / H2 مختلف در گازهای واکنش دهنده را بر کریستالی، فاز، مورفولوژی سطح و ریزساختار تعیین کرد. الگوهای XRD ساختار چند کریستالی با جهت گیری رشد ترجیحی الماس (111) و کیفیت کریستالی بهتر در غلظت های متوسط ​​متان را نشان دادند. پیک مرتبه اول رامان برای فاز الماس در غلظت های متوسط ​​متان شدیدتر بود، در حالی که یک باند G نسبتا وسیع از گونه های گرافیتی ظاهر شد. سازه های الماس با اندازه دانه های بزرگ در محدوده میکرون یا ده ها میکرون دارای سطح همگن هستند.
    کلیدواژگان: ساختار الماس، روش PECVD، رامان، XRD
  • سید محسن موسوی خوانساری* صفحات 837-854
    در این مقاله، دینامیک درهم تنیدگی کوانتومی یک سیستم ترکیبی کیوبیت-کیوبیت در مدل های همسانگرد XXX هایزنبرگ و ناهمسانگرد XYZ با برهمکنش Dzyaloshinskii-Moriya تحت میدان های مغناطیسی مورد بررسی قرار می گیرد. حالت اولیه سیستم به عنوان یک حالت همدوس اسپینی در نظر گرفته می شود و دینامیک درهم تنیدگی این سیستم ترکیبی با استفاده از معیار منفیت به عنوان معیار درهم تنیدگی برای ارزیابی تاثیر اندرکنش دزیالوشینسکی - موریا و میدان های مغناطیسی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: منفیت، درهم تنیدگی کوانتومی، حالت همدوس اسپینی
|
  • Mehdi Solaimani *, Parisa Mahmoodi Pages 789-801
    In this article, the bandgap of the two-dimensional phononic crystal with some holes in a square plane was studied using the finite element method in the Comsol software. The holes are made of both some solids and liquids simultaneously in our phononic crystals that is less studied so far. We examined the fixed lattice constant while the cavity radius changes and vice versa. We found a larger bandgaps width when the cavity was made of nickel metal while the surrounding media is water. We; observed that the system with higher sound speed possesses more significant band gap.At higher temperatures, we will have a higher sound speed, and thus, a higher bandgap width. we have a smaller bandgap when the holes are covered by metal. The main aim of the manuscript was to find an optimum structure that have a phononic crystal with largest passible phononic band gap for filtering properties applications. In this way, we have considered the effect of different parameters such as lattice constant, composing materials, phononic crystal geometry, temperature on the phononic bandgap width.
    Keywords: Phononic Crystal, Bandgap, Lattice Constant
  • Mohamadreza Jafari *, Marzieh Ghenaati, Akbar Asadi Pages 803-810

    In this article, a nickel-based elliptical cylinder plasmonic Nano-waveguide (NECPNW), layers is used to serve the coating purpose. The results of this purposed structure that are yielded by Finite Element Method in the COMSOL-multi-physics simulator program reflect that this approach has the capacity for more field confinement and simultaneously less dissipation. As a result, surface plasmons (SPs) can be utilized to improve data exchange. Our resulting has displayed that the proposed waveguide has a figure of merit over 35000, propagation length over 470 μm, and a normalized mode area of ∼〖10〗^(-3) by tuning the semi-major axis Ni nanowire, wavelength of incident light, and the thickness of the dielectric layers. Hence, proposed waveguide shows longer propagation length and better figure of merit than the similar plasmonic waveguides.

    Keywords: Nickel, Nano-Waveguide, Plasmonic, Finite Element Method
  • Sara Heshmatian *, Hooman Bakhshi, Tavan Kikhavani Pages 811-817
    he presence of nanoparticles enhances heat transfer in heat exchangers. The degree of enhancement depends on the type, size, and shape of nanoparticles, as well as temperature conditions. Therefore, this study aims to improve thermal conductivity in a hybrid nanofluid by incorporating a nanocomposite. Due to their high thermal conductivity, spherical-shaped silver nanoparticles are suitable for synthesizing composites with cylindrical-shaped functionalized multi-wall carbon nanotubes.  The characteristics of the synthesized nanocomposite were investigated via UV-Vis spectrophotometer, SEM, and TEM analyses. Also, the effects of Ag concentrations and temperature on thermal conductivity were investigated. The thermal conductivity can be enhanced by 15%, increasing Ag concentration from 0.05-0.5 wt.% and temperature in the 20-45 C range. The stability of the synthesized MWCNT/Ag nanofluid was evaluated after more than 90 days. The results indicated that the nanofluids with lower concentrations of Ag nanoparticles preserved their stability without using a surfactant.
    Keywords: Hybrid Nanofluids, Ag, MWCNT Nanocomposite Particles, Thermal Conductivity
  • Zohreh Dehghani *, Elnaz Khalilzadeh Pages 819-826
    This article presents a method for producing silver nanoparticles through plasma at atmospheric pressure using electrochemical techniques. Initially, an electrochemical configuration is designed using atmospheric pressure plasma (a direct current (DC) source). Subsequently, silver nanoparticles were produced in an environment without a stabilizer and evaluated according to the treatment time. The results demonstrate that the plasma-based electrochemical method, in comparison to other methods, including traditional electrochemical, can increase the accuracy in the shape and structure of nanoparticles while simultaneously accelerating the synthesized processes of nanomaterials. Analysis revealed that the synthesized nanostructures range between 2 and 3 nanometers in size and exhibit rod-like shapes, among other morphologies.
    Keywords: Plasma, TEM, Treatment Time, Ag Nanostructures
  • Somayeh Asgary * Pages 827-836
    Diamond structure were deposited on gold coated Si substrate successfully using DC-PECVD technique at different CH4 /H2 in the reactant gases (CH4/H2 = 2, 5 and 7 vol. %). Characterization of diamond structure has been investigated in detail by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS), atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The results determined the effect of the different CH4 /H2 in the reactant gases on the crystallinity, phase, surface morphology and microstructure. The XRD patterns showed polycrystalline structure with diamond (111) preferred growth orientation and better crystalline quality at middle methane concentrations. The first order Raman peak for diamond phase was more intense at middle methane concentrations, while a relatively broad G-band from the graphitic species was appearance. Diamond structures with large grain sizes in the micron or tens of micron range have homogenous surface.
    Keywords: Diamond Structure, PECVD Method, Raman, XRD
  • Seyed Mohsen Moosavi Khansari * Pages 837-854
    This paper presents a detailed investigation into the quantum entanglement dynamics of a qubit-qubit compound system, specifically exploring its behavior within the framework of both the isotropic XXX Heisenberg model and the anisotropic XYZ model. The analysis also considers the presence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction, particularly in the context of external magnetic fields. For the study, the initial state of the system is assumed to be a spin coherence state, which serves as a crucial starting point for understanding the entanglement properties. The dynamics of entanglement in this compound system are thoroughly analyzed using the negativity criterion, which is employed as a measure of entanglement. This approach allows for a comprehensive assessment of how the Dzyaloshinskii-Moriya interaction and varying magnetic fields influence the entanglement dynamics throughout the evolution of the system.
    Keywords: Negativity, Quantum Entanglement, Spin Coherent State