فهرست مطالب

فیزیک کاربردی - سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1404)

مجله فیزیک کاربردی
سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1404)

  • تاریخ انتشار: 1404/01/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمدمهدی آقاملایی*، علی حسن بیگی، فریبرز تقی زاده کنازه صفحات 7-14

    پیکربندی هندسی الکترود به صورت قابل توجهی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی تخلیه تاثیر می گذارد. مقاله ارائه شده پویایی ساختارهای پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک سطحی فشار اتمسفر سرد با پیکربندی های مربعی، شش ضلعی و دایروی ساخته شده در پژوهشکده پلاسما دانشگاه خوارزمی را نمایان می سازد و تاثیرات عمیق آن بر توان مصرفی دستگاه، یکنواختی میکرو تخلیه و دمای تولیدی پلاسما روشن می کند. افزایش تعداد نقاط گوشه ای الکترود منجر به افزایش توان تخلیه شد. آزمایش ها نشان داد که یکنواختی میکرو تخلیه اتمسفری سد دی الکتریک سطحی به شدت تحت تاثیر ساختار قرار دارد و یکنواخت ترین تخلیه زمانی بدست می آید که پیکربندی الکترود دایره ای باشد. افزون بر این، تجزیه و تحلیل ها نشان می دهد که پیکربندی های مختلف الکترود می تواند دمای پلاسما را تغییر دهد، که در نهایت بر کاربرد این نوع از منابع تولیدی پلاسمای سرد اتمسفری تاثیر می گذارد. به عنوان اصلی ترین نتیجه آزمایشات مشخص شد که دستگاه های تخلیه سد دی الکتریک سطحی با پیکربندی الکترود دایره ای بیشترین توان مصرفی، یکنواخت ترین میکروتخلیه و کم ترین دمای تولیدی را دارا می باشند.

    کلیدواژگان: تخلیه سد دی الکتریک سطحی، پیکربندی هندسی الکترود، توان مصرفی، یکنواختی پلاسما
  • راضیه بیرانوند* صفحات 15-34
    نانوصفحه های اکسید روی (ZnO) به عنوان یکی از مواد نیمه رسانا با ویژگی های منحصر به فرد، در سال های کنونی توجه بسیاری را در حوزه های مختلف علمی و صنعتی به خود جلب کرده اند. این ماده به دلیل شکاف انرژی نسبتا زیاد (حدود 3/3 الکترون ولت) و توانایی جذب نور در ناحیه فرابنفش، در دیودهای نوری، حسگرها و سلول های خورشیدی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، طیف گسترده ای از ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی این ماده در چارچوب نظریه تابعی چگالی (DFT) انجام شده است. نتایج نشان می دهد که حضور ناخالصی کادمیوم در نانوصفحات اکسید روی تاثیرات قابل توجهی بر ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی این مواد دارد. افزودن کادمیوم به ساختار اکسید روی می تواند منجر به تغییرات قابل توجهی در شبکه بلوری و بهبود پایداری ساختاری شود. این تغییرات می توانند به کاهش نقص های بلوری و افزایش نسبت سطح به حجم منجر شوند، که به نوبه خود تاثیر مثبتی بر روی ویژگی های نوری و الکترونی نانوصفحات دارد.  نتایج این پژوهش نشان می دهد که ناخالصی کادمیوم می تواند موجب کاهش شکاف انرژی و افزایش میزان گشتاور مغناطیسی کل ماده شود. این تغییرات می تواند حالت های الکترونی جدیدی در ساختار نانوصفحه ایجاد کند که به بهبود ویژگی های نوری، از جمله جذب و گسیل نور برای کاربرد در ابزارهای فوتوولتائیک کمک می کند.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، ویژگی های ساختاری، ویژگی های الکترواپتیکی، نانوصفحات اکسیدروی
  • سجاد پارسامهر* صفحات 35-50

    چالش در توسعه نظریه گرانش کوانتومی ناشی از روش های اساسی متفاوتی است که این دو نظریه برای شرح سامانه های فیزیکی به کار می برند. مکانیک کوانتومی بر اساس اصول گسسته و احتمالی عمل می کند، در حالی که نسبیت عام یک نظریه پیوسته و قطعی است. اصل عدم قطعیت تعمیم یافته یک نسخه اصلاح شده از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که اصلاحات گرانشی کوانتومی را در سامانه هایی با گرانش قوی اعمال می کند. نمونه بارزی از این سامانه ها کوتوله های سفید هستند. در کوتوله های سفید فشارتبهگنی پشتیبانی لازم را در برابر فروپاشی گرانشی فراهم می کند. با این وجود، نشان داده شده است که اصل عدم قطعیت تعمیم یافته در حضور طول کمینه، حد چاندراسخار را نفی می کند و به کوتوله های سفید اجازه می دهد تا به هر اندازه نامحدودی  بزرگ شوند، که این خود در تضاد با مشاهدات اختر فیزیکی می باشد. این مقاله رابطه بین فشار تبهگنی و چگالی در کوتوله های سفید را با استفاده از یک شکل جایگزین از اصل عدم قطعیت که بیشینه طول را در برمی گیرد، اصلاح می کند. ما نشان می دهیم که این فرمالیزم جدید حد چاندراسخار را بازیابی می کند و اختلاف بین نظریه و مشاهده را برطرف می کند.

    کلیدواژگان: اصل عدم قطعیت تعمیم یافته، گرانشی کوانتومی، حد چاندراسخار، کوتوله های سفید، طول بیشینه
  • محمد پورانوری* صفحات 51-64

    در این پژوهش، به مطالعه رفتارهای موضعی و انتقالی یک سامانه یک بعدی با استفاده از یک الگوی ترکیبی که شامل الگوی ماتریس های تصادفی پراکنده (PRBM) و الگوی جایگزینی تصادفی (RD) است، پرداخته شده است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی گذارهای فاز و تاثیر کمیت های سامانه بر حالت های کوانتومی آن است. برای تحلیل دقیق این گذارها، از کمیت های متنوعی همچون نسبت مشارکت و نسبت فواصل انرژی استفاده شده که هر یک می تواند داده های ارزشمند درباره پویایی سامانه ارائه دهد. نتایج نشان دهنده آن است که با تغییر مقادیر کمیت های α و  ، می توان به صورت موثری گذار از حالت گسترده به حالت موضعی را کنترل نمود. به صورت خاص، مقدار α به عنوان عامل مشخص کننده در این گذارها عمل کرده و نقش کلیدی در ایجاد تغییرات فاز ایفا می کند. این الگوی ترکیبی با توانایی شبیه سازی دقیق، امکان بررسی جامع رفتارهای کوانتومی در سامانه های پیچیده را فراهم کرده و راهگشای مطالعات آتی در زمینه تاثیر اختلال و تغییرات تصادفی در گذارهای فاز کوانتومی است. این پژوهش می تواند بستر مناسبی برای درک عمیق تر روش های گذار فاز در سامانه های بی نظم ایجاد کند.

    کلیدواژگان: گذار فاز کوانتومی، نسبت مشارکت، نسبت فواصل انرژی، سیستم های جایگزیده و گسترده
  • فرشته حاج اسماعیل بیگی*، حسین رزاقی، افتخار سادات بستان دوست، اسما سادات معتمدی صفحات 65-81

    بیناب سنجی جذبی گذرا امکان مشاهده دینامیک حالت های برانگیخته پس از تحریک نوری را در بازه گسترده ای از مقیاس های زمانی فمتوثانیه تا میلی ثانیه فراهم می کند. در این مقاله چیدمان اندازه گیری بیناب جذب گذرای فوق سریع مبتنی بر روش دمش- کاوش با استفاده از تپ های فمتوثانیه لیزر تیتانیوم سفایر در طول موج اصلی و هماهنگ دوم آن پیاده سازی شده است. بیناب جذب گذرای آب بدون یون به عنوان رایج ترین حلال با وضوح زمانی فمتوثانیه در دو حالت تغییرات جذب گذرا در زمان تاخیر ثابت در بازه طول موجی 740 تا 820 نانومتر از تپ کاوش و همچنین طول موج کاوش ثابت در ازای تاخیرهای زمانی مختلف در بازه صفر تا 1/1 پیکوثانیه مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل اختلاف جمعیت ایجاد شده در اثر جذب فوتون های دمش یک سیگنال منفی که نشان دهنده سفیدشدگی تراز زمینه در طول موج 788 نانومتر است، در بیناب تغییرات جذب گذرا مشاهده می شود. همچنین سیگنال منفی ناشی از گسیل القایی در طول موج 798 نانومتر نیز در نوار سفیدشدگی تراز زمینه ادغام شده و نسبت به آن 10 نانومتر جابه جایی استوکس دارد. بیناب تحول زمانی تغییرات جذب گذرا قله جذبی در زمان تاخیر70 فمتوثانیه بین تپ های دمش و کاوش را نشان می دهد. این قله که ناشی از فرآیند جذب دو فوتونی، یکی از تپ دمش در طول موج 392 نانومتر و دیگری از تپ کاوش با طول موج 784 نانومتر می باشد، نشان دهنده تراز میانی است. با استفاده از برازش داده های واهلش و خوراندن تابع نمایی دوتایی طول عمر این تراز 150 فمتوثانیه به دست می آید.

    کلیدواژگان: بیناب جذب گذرا، لیزر تیتانیوم سفایر، فمتوثانیه، آب بدون یون
  • محمدرضا رضازاده شیرازی* صفحات 82-95

    در این پژوهش، یکی از کاربردهای پراکندگی برانگیخته بریلوئین در رابطه با حسگرهای توزیعی دما که فیبرهای نوری تک مد مرسوم را به کار می برند بررسی می شود. هدف یافتن رابطه ای بین جابه جایی های بسامدی بریلوئین و دما تا حدود 1500 درجه سانتی گراد در این حسگرهای توزیعی دما است. در ابتدا تقریب خطی سرعت موج آکوستیک و یک چندجمله ای گزارش شده نمارشکست برحسب دما برای محاسبه جابه جایی بسامدی بریلوئین به کار می روند. مقایسه جابه جایی بسامدی بریلوئین بدست آمده با دو دسته مستقل داده های آزمایشگاهی کنونی نشان می دهد که رابطه خطی مورد نظر بین سرعت موج آکوستیک و دما به خصوص در دماهای زیاد معتبر نمی باشد. سپس از راه برازش منحنی داده های آزمایشگاهی گزارش شده دیگری، چند جمله ای هایی با مراتب مختلف تا درجه شش برای سرعت موج آکوستیک برحسب دما پیشنهاد می شود. نتایج نشان می دهند که چند جمله ای های پیشنهادی مرتبه دوم و سوم سرعت موج آکوستیک را می توان در محاسبه جابه جایی های بسامدی بریلوئین به کار برد، به صورتی که آن ها حتی در دماهای زیاد به داده های آزمایشگاهی بسیار نزدیک تر باشند.

    کلیدواژگان: پراکندگی برانگیخته بریلوئین، حسگر، فیبر نوری، دما، کرنش
  • امیرهوشنگ رمضانی*، ژاله ابراهیمی نژاد، مژگان عدنان صفحات 96-120

    در تحقیق حاضر، بررسی می شود که چگونه سنتز نانوذرات و نانوساختارهای آلومینیوم هیدروکسید و نقره، به عنوان پوشش هایی بر روی سطح چوب، می تواند خواص ضد قارچی و ماندگاری بیشتر آن را افزایش دهد. برای سنتز، از روش ماکروویو استفاده شده است و سپس خواص پوشش های حاصل، از جمله خواص ضدباکتریایی و ضدآتش سوزی، با استفاده از تحلیل های SEM، XRD، TGA، و آزمون های آتش سوزی UL-94 و ضریب حداقل اکسیژن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که پوشش های دولایه با نقره و آلومینیوم هیدروکسید، به ترتیب، خواص ضد قارچی و ماندگاری بیشتر بهتری را نسبت به پوشش هایتک لایه دارند. همچنین، در آخرین نمونه که از هر دو نمک آلومینیوم نیترات و نقره نیترات استفاده شده است، همگرایی بین خواص ضد قارچی و ماندگاری بیشتر به خوبی مشاهده شده است.

    کلیدواژگان: سنتز نانوذرات، آلومینیوم هیدروکسید، نقره، ماندگاری بیشتر، خواص ضد قارچی
  • علیرضا گرائیلی*، حسین قدس، مریم کریمی، حسین رفیع خیری صفحات 121-139

    در مقاله حاضر، به ساخت و مشخصه‏یابی هدف تیتانیومی بر زیرلایه مس به‎منظور تولید ذرات نوترون در شتابگرالکتروستاتیک ES-150 پرداخته شده است. مس، به‏دلیل رسانایی حرارتی بالا و تیتانیوم به‎دلیل ضریب جذب بالای هیدروژن به‎ ترتیب به‏ عنوان زیرلایه و ماده هدف انتخاب شدند. به این منظور لایه‎‎نازکی از فلز تیتانیوم با روش کندوپاش پرتو یونی بر زیرلایه مسی انباشت شد. ساختار بلوری تشکیل‎شده در نمونه ها به‎ کمک طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) ، ریخت‎شناسی سطح به‎ کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)  و توزیع وترکیب عناصر موجود در نمونه‎ها نیز با استفاده از طیف‎سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) بررسی شده است. طیف سنجی XRD قله های مختلف تیتانیوم با جهت‎گیری غالب Ti (002) را در زاویه o42/38 برای لایه رسوب شده نشان می دهد. تصاویر SEM، لایه‎ای با ساختار یکنواخت با توزیع منظم دانه‎ ها و بدون نقص را نشان می دهد و نتیجه بررسی EDX نیز شامل عناصر تیتانیوم و مس می‎باشد. مشخصه‏یابی عنصری با روش های مبتنی بر آنالیز با باریکه یونی نشان می دهد که نمونه دارای یک زیرلایه مسی ضخیم و لایه تیتانیوم با ضخامت µm 19/0 ± 90/1 است. میزان شار نوترونی مربوط به اهداف ساخته شده در شتابگر الکتروستاتیک  KeV150، مطالعه و بهره نوترونی در راستای محور باریکه اندازه‎گیری‎ شد. بیشینه بهره نوترونی از مرتبه n/s 107 بدست آمد.

    کلیدواژگان: لایه‎ تیتانیوم، هدف، شتابگر، نوترون
  • حمید مطهری*، مجتبی الله پور صفحات 140-165

    استفاده از شیشه های بازتاب کننده حرارت در سال های اخیر با هدف کاهش مصرف انرژی الکتریکی مورد نیاز در خنک سازی ساختمان ها و کاهش ناترازی برق، مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، بررسی نظری و تجربی پوشش های چند لایه بر روی شیشه با هدف جلوگیری از ورود تابش حرارتی مادون قرمز و کنترل تابش در محدوده مرئی، تحت عنوان انتخابگر طیفی بررسی شده است. با بهره گیری از مبانی نظری ساختارهای لایه نازک چندلایه، ساختار سه لایه دی اکسید زیرکونیوم/ طلا/ دی اکسید زیرکونیوم بر روی شیشه شبیه سازی شده و سپس به روش باریکه الکترونی ساخته شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که این ساختار سه لایه ای در ضخامت های در حدود 160 نانومتر برای ZrO2 و ضخامت پوشش طلا در حدود 20 نانومتر، گزینه مناسبی است. نمونه واقعی ساخته شده در آزمایشگاه برای سطح پوشش دهی شده سه لایه ای با ضخامت 160/20/160 نانومتر، به خوبی با طیف نمونه های شبیه سازی شده برابری می کند و انحراف جزیی ناشی از منابع خطای آزمایشی وجود دارد. نمونه شبیه سازی شده و ساخته شده، در ناحیه طیفی 500 تا 700 نانومتر مرئی دارای بیش از 50 درصد عبوردهی و در میانه طول موج مرئی دارای قله عبوردهی بیش از 70 درصد بوده است. همزمان، در ناحیه طیف مادون قرمز نزدیک برای طول موج 750 نانومتر تا 1100 نانومتر، دارای عبور کمتر از 20 درصد بوده است. بنابراین، این ساختار برای استفاده به عنوان بازتاب کننده تابش حرارتی مادون قرمز، بسیار مناسب است. این ساختار یک شیشه انتخابگر طیفی است که می تواند به عنوان یک شیشه هوشمند برای مقاصد خنک سازی تابشی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: پوشش انتخابگر طیفی، شیشه هوشمند، تابش حرارتی، مادون قرمز، دی اکسید زیرکونیوم
|
  • Mohammadmahdi Aghamolaei *, Ali Hasanbeigi, Fariborz Taghizadeh Kenazeh Pages 7-14

    The geometrical configuration of the electrode significantly affects the physical and chemical properties of the discharge. This article presents the influence of cold atmospheric pressure Surface Dielectric Barrier Discharge (SDBD) plasma structures with square, hexagonal, and circular configurations, developed at the Plasma Research Institute of Kharazmi University, and their profound effects on the device's power consumption, the uniformity of micro-discharges (MD), and the plasma production temperature. Increasing the number of corner points in the electrode design led to an increase in discharge power. Experiments showed that the uniformity of the Surface Dielectric Barrier Atmospheric Micro-Discharge (SDBAMD) was strongly influenced by the electrode structure, with the most uniform discharge observed when the electrode configuration was circular. Additionally, our analysis demonstrates that different electrode configurations can alter the plasma temperature, ultimately affecting the application of this atmospheric cold plasma generation source. Finally, the results indicate that surface dielectric barrier discharge devices with circular electrode configurations exhibit the highest power consumption, the most uniform micro-discharge, and the lowest production temperature.

    Keywords: Surface Dielectric Barrier Discharge (SDBD), Electrode Geometry Configuration, Power Consumption, Plasma Uniformity
  • Razieh Beiranvand * Pages 15-34
    Zinc oxide (ZnO) nanosheets, recognized as one of the semiconductor materials with unique characteristics, have garnered significant attention in various scientific and industrial fields in recent years. Due to their relatively high band gap (approximately 3.3 electron volts) and ability to absorb light in the ultraviolet region, this material is widely used in light-emitting diodes, sensors, and solar cells. This study examines a comprehensive range of structural, electronic, and optical properties of this material within the framework of density functional theory (DFT). The results indicate that the presence of cadmium impurities in zinc oxide nanosheets significantly affects the structural, electronic, and optical properties of these materials. Incorporating cadmium into the zinc oxide structure can lead to notable changes in the crystal lattice and enhance structural stability. These changes may result in a reduction of crystal defects and an increase in the surface-to-volume ratio, which in turn positively impacts the optical and electronic properties of the nanosheets. Furthermore, cadmium impurities can lead to a reduction in the band gap and an increase in the overall magnetic moment of the material. These modifications may create new electronic states within the nanosheet structure, contributing to the enhancement of optical properties, including light absorption and emission, and improving optical characteristics for applications in photovoltaic devices.
    Keywords: Density Functional Theory (DFT), Structural Properties, Electro-Optical Properties, Zno Nanosheet
  • Sajad Parsamehr * Pages 35-50

    The challenge in developing a theory of quantum gravity stems from the fundamentally different ways the two theories describe physical systems. Quantum mechanics operates on discrete, probabilistic principles, while general relativity is a continuous, deterministic theory. The generalized uncertainty principle is a modified version of Heisenberg's uncertainty principle that applies quantum gravitational corrections to systems with strong gravity. As a clear example of these systems, white dwarfs can be mentioned. In white dwarfs, the gravitational pressure provides the necessary support against gravitational collapse, however, the generalized uncertainty principle has been shown to negate the Chandrasekhar limit in the presence of a minimum length, allowing white dwarfs to grow to any size, even infinitely large, which is in contradiction with physical astrophysical observations. This paper modifies the relationship between degeneracy pressure and density in white dwarfs using an alternative form of the uncertainty principle that incorporates a maximum length. We demonstrate that this new formalism recovers the Chandrasekhar limit and resolves the discrepancy between theory and observation.

    Keywords: Generalized Uncertainty Principle, Quantum Gravity, Chandrasekhar Limit, White Dwarfs, Maximum Length
  • Mohammad Pouranvari * Pages 51-64

    In this study, we explore the localization and transport behaviors of a one-dimensional system using a hybrid model that combines the Power-Law Random Banded Matrix (PRBM) model and the Random Dimer (RD) model. The primary objective of this research is to examine phase transitions and the influence of system parameters on quantum states. To achieve a precise analysis of these transitions, we utilize quantities such as the participation ratio and the energy level spacing ratio, each providing valuable insights into the system's dynamics. The results indicate that by varying parameters α and , the transition from extended to localized states can be effectively controlled. Specifically, α emerges as a critical factor in determining phase transitions, playing a key role in inducing phase shifts. This hybrid model, with its capacity for accurate simulation, enables a comprehensive examination of quantum behaviors in complex systems and paves the way for future studies on the effects of disorder and random variations in quantum phase transitions. This research establishes a robust foundation for deeper understanding of phase transition mechanisms in disordered systems.

    Keywords: Quantum Phase Transition, Combined PRBM-RD Model, Participation Ratio, Energy Level Spacing Ratio, Localized, Extended Systems, Disorder, Randomness
  • Fereshteh Hajiesmaeilbaigi *, Hosein Razzaghi, Eftekhar Sadat Bostandoost, Asama Sadat Motamedi Pages 65-81

    Transient absorption spectroscopy allows the observation of excited state dynamics following optical excitation across a wide range of time scales, from femtoseconds to milliseconds. This article presents an ultrafast transient absorption spectroscopy setup based on the pump-probe method, utilizing femtosecond pulses from a Ti:sapphire laser at both fundamental and second harmonic wavelengths. We investigated the transient absorption spectrum of deionized water, the most common solvent, with femtosecond time resolution in two modes: one with a fixed delay time for probe wavelengths ranging from 740 to 820 nm, and the other with a fixed probe wavelength for various time delays up to 1.1 picoseconds. The transient absorption spectra reveal a negative signal peaking at 788 nm, attributed to ground state bleaching caused by the depopulation of the ground state induced by the pump. Additionally, a negative signal at 798 nm, resulting from stimulated emission, overlaps with a 10 nm Stokes shift of the ground state bleaching band. The temporal evolution of the transient absorbance spectra shows an absorption peak at a 70 femtosecond delay between the pump and probe pulses, indicating an unstable intermediate level resulting from a two-photon absorption process—one photon from the pump pulse at 392 nm and another from the probe pulse at 784 nm. Fitting a biexponential function to the relaxation data yields a lifetime of approximately 150 femtoseconds for this intermediate leve.

    Keywords: Transient Absorption Spectra, Ti: Sapphire Laser, Femtosecond Deionized Water
  • Mohammadreza Rezazadeh Shirazi * Pages 82-95

    This research investigates one of the stimulated Brillouin scattering applications related to distributed-temperature sensors that utilize common single-mode optical fibers. The aim is to find a relation between the Brillouin frequency shift (BFS) and temperature up to 15000C in these distributed-temperature sensors. At first, a linear approximation of the acoustic wave velocity and a reported polynomial of the refractive index with temperature are employed to calculate BFS. A comparison of the obtained BFS with two independent sets of recent experimental data shows that the linear relation between acoustic wave velocity and temperature, which is generally considered valid, is not valid, especially at high temperatures. Then, using a curve-fitting method based on another reported experimental data set, different-order polynomials of degrees up to six are considered for the acoustic wave velocity with temperature. The results show that the proposed second and third-order polynomials of the acoustic wave velocity can be used to calculate BFSs that align more closely with experimental data, even at elevated temperatures.

    Keywords: Stimulated Brillouin Scattering, Sensor, Optical Fiber, Temperature, Strain
  • Amirhoshang Ramezani *, Zhaleh Ebrahiminejad, Mojghan Adnan Pages 96-120

    This paper investigates how the synthesis of aluminum hydroxide, silver nanoparticles, and nanostructures, as coatings on wood surfaces, can enhance their antifungal and fire-retardant properties. The microwave method is employed for synthesis to investigate properties of the resulting coatings, including antibacterial and fire-retardant properties. They have been  examined using SEM, XRD, TGA analyses, fire tests such as UL-94 , and Limiting Oxygen Index (LOI). The results show that bilayer coatings with silver and aluminum hydroxide, respectively, have better antifungal and fire-retardant properties compared to single-layer coatings ones. Furthermore, in the another sample, where both aluminum nitrate and silver nitrate salts are used simultaneously, a good correlation between antifungal and fire-retardant properties has been observed. Overall, these findings contribute to a deeper understanding of the functional properties and potential applications of silver and aluminum hydroxide-coated wood surfaces in various fields such as antimicrobial coatings and environmental remediation.

    Keywords: Nanoparticle Synthesis, Aluminum Hydroxide, Silver, Fire-Retardant Properties, Antifungal Properties
  • Alireza Grayeli *, Hossein Ghods, Maryam Karimi, Hossein Rafi-Kheiri Pages 121-139

    This article presents the fabrication and characterization of a titanium target deposited on a copper substrate, designed for generating neutron particles in the ES-150 electrostatic accelerator. The selection of copper as the substrate and titanium as the target material was based on their respective properties: copper's exceptional thermal conductivity and titanium's high hydrogen absorption coefficient. A titanium thin film was deposited onto the copper substrate using ion beam sputtering. The resulting crystal structure, surface morphology, and elemental composition of the samples were analyzed using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray spectrophotometry (EDX), respectively. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed distinct titanium peaks, primarily oriented along the Ti (002) plane at an angle of 38.42o. The scanning electron microscopy (SEM) results indicate a uniform film with a regular grain distribution and no visible defects. Energy Dispersive X-ray analysis (EDX) further confirmed the presence of titanium and copper elements in the target. Ion beam analysis-based elemental characterization revealed a thick copper substrate and a titanium layer, which was 1.90 ± 0.19 µm thick. The neutron flux produced by the targets in the 150 KeV electrostatic accelerator was investigated, and the neutron yield was measured along the beam axis. A maximum neutron yield of 107 n/s was achieved.

    Keywords: Titanium Film, Target, Accelerator, Neutron
  • Hamid Motahari *, Mojtaba Allahpoor Fadafan Pages 140-165

    The use of heat-reflective glass has recently gained attention for its potential to reduce the electrical energy consumption required to cool buildings and mitigate electricity shortages. In this research, theoretical and experimental investigations of multi-layered coatings on glass, which is called spectrally selective glass, have been conducted. The aim was to prevent the entry of infrared thermal radiation and control radiation in the visible range. Using the theoretical method of multilayer thin film structures, the structure of three layers of zirconium dioxide/gold/zirconium dioxide has been simulated on glass and then made by the electron beam method. The simulations showed that this three-layer structure with a thickness of about 160 nm for ZrO2 and a gold coating thickness of about 20 nm is a proper choice. The sample made in the laboratory for this structure with a thickness of 160/20/160 nm matches well with the spectrum of the simulated samples and there is a slight deviation due to experimental error sources. The simulated and fabricated sample has more than 50% transmittance in the visible spectral range from 500 to 700 nm. There is a transmittance peak of more than 70% in the center of the visible range. The transmittance is less than 20% in the near-infrared spectrum range for the wavelength of 750 nm to 1100 nm. Therefore, this structure is very suitable for use as a reflector of infrared thermal radiation. This structure is a spectrally selective glass that can be used as a smart glass for radiant cooling purposes.

    Keywords: Spectrally Selective Coating, Smart Glass, Thermal Radiation, Infra-Red, Zirconium Dioxide