فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال هشتم شماره 4 (زمستان 1387)

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال هشتم شماره 4 (زمستان 1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/10/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهین اشراقی، پرویز کاملی، هادی سلامتی، اسماعیل عبدالحسینی سارسری صفحه 185
  • شعبان رضا قربانی، مریم همایی صفحه 191
    ترکیبات بس بلور 0/0 ≤ x ≤ 0.15 در بازه) Nd1-xCaxBa2-xLaxCu3O7δ) به روش استاندارد حالت جامد ساخته شده اند. تاثیر آلاینده خنثای Ca-La بر روی خواص ترابردی نظیر مقاومت الکتریکی و توان گرما الکتریسیته S این ترکیبات به صورت تابعی از دما و تراکم آلایش بررسی شده است. مقاومت الکتریکی این ترکیبات با افزایش غلظت آلایش افزایش می یابد و توان گرما الکتریسیته در دمای بالا ثابت ولی در دماهای پایین اندکی تغییر می کند. در حالی که دمای بحرانی ابررسانایی به صورت خطی کاهش می یابد. از روی توان گرما الکتریسته چگالی حالتهای الکترونg(εF) در نزدیکی تراز فرمی تعیین و نتایج نشان داد که g(εF) با افزایش غلظت آلایش کاهش می یابد. برای تحلیل داده های توان گرما الکتریسیته از مدل نوار باریک استفاده شد. نتایج حاصل از برازش داده ها به این مدل توافق بسیار خوبی با کاهش چگالی حالتهای الکترونی g(εF) دارد.چون این ترکیبات از لحاظ الکتریکی خنثی هستند لذا تغییرات مقاومت الکتریکی P (X، T)، توان گرما الکتریستهS (X،T) دمای بحرانی Tc(x)، و g(εF) در مجاورت تراز فرمی همگی پیشنهاد می کنند که جایگزیدگی حاملهای بار عامل اصلی از بین رفتن ابررسانایی توسط آلاینده ای خنثی از لحاظ الکتریکی هستند.
    کلیدواژگان: ابررسانایی، مقاومت الکتریکی، توان گرما الکتریسیته، چگالی حالتهای الکترونی، جایگزیدگی
  • هوشیار نوشاد، قاسم جانی پور شهرودکلایی صفحه 199
    رفتار یون در دام پاول به وسیله حل عددی دستگاه معادلات دیفرانسیل متی یو بررسی شده است. سپس مسیرهای حرکت دو یون سبک و سنگین مانند 208Pb+ وH+در دام پاول با روش رونگه - کوتا مرتبه چهار به دست آمده است. برای دام با ابعاد مشخص و فرکانس معین، ناحیه های پایداری برای جداسازی دو یون از یکدیگر مانند یونهای 2H+وH+بر حسب ولتاژهای مستقیم و متناوب اعمال شده به دام محاسبه شده است. به علاوه، پنج ناحیه پایداری این دستگاه معادلات که برای آنها عمل به دام اندازی یون صورت می گیرد، به دقت تعیین شده است. محاسبه ناحیه پنجم پایداری قبلا در مقالات گزارش نشده است.
    کلیدواژگان: دام پاول، معادله متی یو، روش رونگه، کوتا مرتبه چهار، نواحی پایداری سوم تا پنجم، ناپایداری یون
  • علیرضا حق پیما، محسن سربیشه ای صفحه 205
    دو کوارکی ها ممکن است نقش مهمی را در فیزیک هادرونی به خصوص در نزدیکی گذارهای فاز (نقاط کایرال و نقاط غیرمحبوس شدگی) بازی کنند. ما با استفاده از ایده های مربوط به دو کوارکی برداری در حد همبستگی های دو کوارکی کایرال در ناحیه نسبیتی و با اعمال نمودن برهم کنشهای فوق ریز بین کوارکها در دوکوارکی های برداری، جرم حالت پنج کوارکی+θ را محاسبه می کنیم، همچنین با استفاده از روش تونل زنی به طور هم زمان پهنای واپاشی آن را به دست می آوریم. نتایج در توافق خوبی با حدود تجربی می باشند.
    کلیدواژگان: دوکوارکی، پنج کوارکی، فیزیک هادرونی، مدل کوارکی
  • سیداحمد بابانژاد، رسول ملک فر، محمدرضا سیدحسینی صفحه 219
    در این مقاله با استفاده از روش تخلیه قوس الکتریکی (DC) و با استفاده از گاز استیلن به عنوان منبع کربن و گازحامل نیتروژن، نانو لوله های کربنی آلاییده به عنصر سه ظرفیتی بور تولید شده است. نمونه های نانو لوله های کربنی نشست یافته بر روی الکترود کاتد را که دارای خاصیت آلاییدگی ساختاری به عنصر بور بودند، جمع آوری و پس از خالص سازی با استفاده از طیف سنجی پس پراکندگی رامان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق موید این حقیقت است که مولفه فرکانس بالای مد G در نانو لوله های کربنی آلاییده به عنصر پذیرنده الکترون، بور، به سمت اعداد موجی بالاتر انتقال می یابد و مد فرکانس پایین G، که در اعداد موجی تقریبی1540 cm-1 تا 1570 cm-1 ظاهر می شود و به نام مد BWF شناخته شده است، نشانگر فلزی بودن نانو لوله می باشد. مد D در نانو لوله های کربنی مذکور به واسطه حضور آلایش، دارای قله طیف رامان تیز و شدت نسبی بالایی می باشد.
    کلیدواژگان: نانو لوله های کربنی، تخلیه قوس الکتریکی، طیف سنجی رامان
  • محمد علی عسگریان، سید ظفرالله کلانتری صفحه 227
    پدیده آوادرخش تک حبابی در سیال آب، بدون حرکت انتقالی حباب آوادرخشنده انجام می شود. اگر حباب در سیالی مانند مایعات آلی یا اسیدها ایجاد شود و توسط امواج صوتی در شرایط مناسب تحریک شود حباب علاوه بر تولید نور حرکت انتقالی نیز انجام می دهد که به آوادرخش متحرک معروف است. ویژگی این سیالات در ایجاد حرکت انتقالی در طی آوادرخش، چسبندگی آنها در مقایسه با آب است. در این مقاله ویژگی های داخلی (شعاع، سرعت دیواره حباب و دمای گاز داخل حباب) و ویژگی های انتقالی حباب (مسیر حرکت و سرعت حباب) مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر آنها از طریق شبیه سازی عددی محاسبه شده است. در شبیه سازی حباب آوادرخشنده متحرک، افزون بر معادله رایلی-پلست که حرکت شعاعی دیواره حباب را توصیف می کند و معادله مربوط به دمای درون حباب، باید معادله حرکت انتقالی حباب را نیز به دست آورد و این معادلات جفت شده را حل کرد. یکی از نتایج مهم به دست آمده در این مقاله افزایش دمای بیشینه حباب با کاهش فاصله آن از مرکز بالون است. همین نتیجه برای شدت نور گسیل شده نیز قابل پیش بینی است. بدین وسیله راهی برای آزمایش بر روی حبابهای آوادرخشنده متحرک پیشنهاد کرده ایم.
    کلیدواژگان: آوادرخش تک حبابی، معادله رایلی، پلست، آوادرخش متحرک
  • فاطمه خردمند، سعید جلالی اسدآبادی صفحه 235
    ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی بلور سریم در دو فاز همساختار آلفا و گاما بر مبنای نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته اند. حجم تعادلی و گشتاور مغناطیسی فاز آلفا با استفاده از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) به ترتیب برابر با 3 Å 64/27 و 0/00018 μB محاسبه شده اند. سازگاری نتایج تقریب GGA با داده های تجربی نشان می دهد که الکترونهای در فاز آلفا غیرجایگزیده می باشند. چگالی حالتها، حجم تعادلی و گشتاور مغناطیسی فاز آلفا با در نظر گرفتن همبستگی قوی بین الکترونها 4F با استفاده از رهیافت GGA+U و انتخاب U=6/1 eV محاسبه شده اند. مقایسه چگالی حالتهای 4F حاصل از تقریبهای GGA و GGA+U نشان می دهد که در نظر گرفتن همبستگی بین الکترونهای 4F تاثیر قابل توجهی بر ساختار الکترونی فاز آلفا ندارد و سبب عقب نشینی چگالی حالتهای الکترونهای 4F در فاز آلفا نمی شود. این نتیجه با تجربه که نشان دهنده غیر جایگزیده بودن الکترونهای 4F در فاز آلفاست سازگار است. حجم تعادلی در فاز گاما با استفاده از تقریبهای LDA و GGA قابل محاسبه نمی باشد و کمینه منحنی انرژی بر حسب حجم، به سمت حجم تعادلی فاز همساختار آلفا که دور از مقدار تجربی فاز گاماست میل می کند. حجم تعادلی فاز گاما با در نظر گرفتن همبستگی قوی بین الکترونهای 4F و با استفاده از روش LDA+U و به کار بردن پارامتر هابارد U=4/4 eV سازگار با تجربه محاسبه شده است. نتایج ما در فاز گاما نشان می دهند که چگالی حالتهای الکترونهای 4Fبرخلاف فاز آلفا پس از اعمال LDA+U به دو شاخه پر و خالی شکافته می شوند و شاخه مربوط به اربیتالهای پر از سطح فرمی دور می گردد. گشتاور مغناطیسی فاز گاما و فشار گذار فاز آلفا – گاما محاسبه و با مقادیر تجربی مقایسه شده اند.
    کلیدواژگان: دستگاه های همبسته قوی، محاسبات ابتدا به ساکن، روش LDA+U، بلور سریم، الکترونهای 4F، فاز آلفا و فاز گاما
  • سکینه مینایی فرد، رضا ثابت داریانی صفحه 241
    هدف از این مقاله وارد کردن اصلاحاتی به مدل انبوهش پخش محدود می باشد که بتواند اثرات نوع آلایش و چگالی جریان را درشکل ساختارهای به دست آمده طی رشد سیلیکان متخلخل شبیه سازی کند. برای تاثیر نوع آلایش، ضریب چسبندگی و برای تاثیر چگالی جریان، پارامتر میدان متوسط را به مدل انبوهش پخش محدود اعمال کردیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که پارامتر ضریب چسبندگی در کنترل ضخامت خلل مؤثر است در حالی که پارامتر میدان متوسط ویژگی درختی یا میله ای بودن خلل را کنترل می کند. نتایج آن بر روی شبیه سازی رشد سیلیکان متخلخل، نشان داد اصلاحات اعمال شده با تاثیر این دو پارامتر در شکل ساختارهای شبیه سازی شده با نتایج نمونه های تجربی به دست آمده توافق و سازگاری دارند.
    کلیدواژگان: سیلیکان متخلخل، انبوهش پخش محدود، شبیه سازی، ضریب چسبندگی، میدان متوسط
  • سیداحمد کتابی، احمد احمدی فولادی، ناصر شاه طهماسبی صفحه 249
    در این مقاله، با استفاده از مدل هامیلتونی بستگی قوی، یک روش تابع گرین تعمیم یافته و تکنیکهای تقسیم بندی لودین، بعضی از خواص اساسی رشته poly(dG)-poly(dC) مولکول DNA در ساختار SWNT/DNA/SWNT به صورت عددی بررسی می شود. مولکول DNA در مدل استخوان ماهی به صورت یک مولکول تخت با M سلول و 3 جایگاه (یک جایگاه برای هر زوج پایه و دو جایگاه برای اسکلت) در نظر گرفته می شود. مولکول DNA در این مدل بین دو نانولوله کربنی تک جداره نیمه- نامحدود به عنوان نانو الکترود قرار داده می شود. با اتکا به فرمولبندی لانداور، توجه خود را بر مطالعه گسیل الکترون و تعیین مشخصه های جریان- ولتاژ مولکول DNA در ساختار فوق متمرکز می کنیم. علاوه بر این، با اعمال پتانسیل الکتریکی بین دو انتهای مولکول DNA، نتایج ما نشان می دهد که افزایش ولتاژ خارجی و همچنین افزایش شعاع لوله الکترود منجر به افزایش قابل ملاحظه ای در رسانندگی سیستم می شود.
    کلیدواژگان: DNA، گسیل الکترونی، نانو لوله کربنی، مدل استخوان ماهی، تابع گرین
  • داود پورمحمد، فاطمه بحرینی داورانی صفحه 250
    پرتوهای کی هانی و پرتو گاما در انرژی بیش از 1014 eV با اندرکنشهای پیاپی در جو، بهمنی از ذرات ثانویه، شامل الکترونها، موئونها، نوکلئونها و پایونها تولید می کنند. آشکارسازی این بهمن می تواند منجر به تخمین انرژی، جهت، و نوع ذره اولیه شود. روش معمول در این تخمینها، مقایسه چگالی ذرات در بخشهایی از جبهه بهمن با چگالی های پیش بینی شده در بررسی های متکی بر شبیه سازی است. با برازش نمونه آشکارسازی شده با مدلهای مذکور، پارامترهای جهت، انرژی و نوع ذره اولیه تخمین زده می شوند. در روشی که توسط رستگارزاده و صمیمی معرفی شده، به جای چگالی الکترونهای بهمن، بعد فراکتالی توزیع الکترونهای ناحیه مرکزی بهمن در سطح زمین به عنوان کمیت تعیین کننده نوع ذره ی اولیه به کار می رود. از آنجا که روش مذکور فقط برای بهمنهایی با انرژی 1014 eV مورد آزمون قرار گرفته بود، بررسی آن در انرژی های بالاتر، برای تعیین کارایی آن لازم به نظر می رسد. در این پژوهش تحلیل بعد فراکتالی با استفاده از تبدیل موجک، برای 1200 بهمن شبیه سازی شده ناشی از فوتون، پروتون، هسته آلومینیوم، و هسته آهن، در انرژی های 1016، 1015، 1014 الکترون ولت به کار برده شد. نتایج این تحلیل حاکی از افزایش بعد فراکتالی با انرژی ذرات است. دقت تعیین بعد فراکتالی نیز با افزایش انرژی افزایش می یابد. از آنجا که با افزایش انرژی، شعاع جبهه بهمن نیز بزرگتر می شود، توانستیم بعد فراکتالی در نواحی دور از مرکز بهمن را نیز به دست آوریم. نحوه کاهش بعد فراکتالی با فاصله از مرکز بهمن نیز به دست آمد. با لحاظ کردن تغییرات انرژی بهمن، توانستیم تابع تخمین جرم ذره اولیه را با پارامترهایی که خود وابسته به انرژی هستند مشخص کنیم. نتایج به دست آمده حاکی از دقت خوب این روش در تخمین جرم در انرژی های بیشتر است.
    کلیدواژگان: پرتوهای کیهانی، بهمنهای هوایی گسترده
|
  • S. R. Ghorbani, M. Homaei Page 191
    Polycrystalline samples of Nd1-xCaxBa2-xLaxCu3O7-δ (with 0.0 ≤ x ≤ 0.15) were prepared by the standard solid state method. The transport and superconducting properties have been studied by the resistivity and thermoelectric power measurements as a function of temperature and doping concentration. With increasing doping concentration, the resistivity was increased and thermoelectric power was constant at high temperature while it was increased slightly at low temperature. The critical temperature Tc was linearly decreased with increasing doping. The density of statets at Fermi energy g(εF) were obtained from the thermoelectric power. They were decreased as x increased. The thermoelectric power as a function of temperature was analyzed in terms of the phenomenological narrow band model. The model well described thermoelectric power data up to near the critical temperature. Severl property results such as the resistivity ρ(x,T), thermoelectric power S(x,T), critical temperature Tc(x), and g(εF) variation suggested that the hole localization is the main reason of superconducting suppression in the charge neutral doped cuprates.
  • H. Noshad, G. H. Janipour-Shahroud-Kolaee Page 199
    The behavior of ions in a Paul trap has been investigated using numerical solution of the set of Mathieus differential equations. Afterwards, the trajectories of two typical ions such as H+ and 208Pb+ in the trap have been obtained using the fourth-order Runge-Kutta method. For specific dimensions of a Paul trap and a given frequency, the stability regions for separation of H+ and 2H+ ions have been determined in terms of the DC and AC voltages applied to the trap. Furthermore, five stability regions in which ion trapping occurs have been obtained accurately. Computation of the fifth stability region has not been reported in the literature previously.
  • A. Haghpeyma, M. Sarbisheie Page 205
    Diquarks may play an important role in hadronic physics particularly near the phase transitions (chiral, deconfinement points). By using vector diquark ideas in the chiral limit diquark correlations in the relativistic region and imposing HF interactions between quarks in a vector diquark, we calculate the mass of Theta pentaquark state. Also by using the tunnelling method we simultaneously calculate its decay width. Our results are in good agreement with experimental results.
  • S. A. Babanejad, R. Malekfar, M. R. Seyyed Hosseini Page 219
    In this paper by using DC arc discharge method and acetylene gas, as the carbon source, and nitrogen, as the carrier gas, canrbon nanotubes, CNTs, doped with trivalent element boron, B, have been produced. The deposited CNTs on the cathod electrod, which have structural doped properties to boron element, have been collected and after purification have been investigated by back-scattering Raman spectroscopy. The results reveal that the high frequency G mode component in CNTs doped with electron acceptor element, B, shift to higher wavenumbers. The low frequency G mode component which can appear at approximately 1540–1570 cm-1 wavenumber region, called BWF mode, is a sign of metallic CNT. In the synthesized doped CNTs due to the presence of boron dopant, D mode has sharp peaks and has relatively high intensity in the Raman spectra.
  • M. Aliasgarian, S. Z. Kalantari Page 227
    Moving single bubble sonoluminescence has been discovered after searches to find the fluids other than water for observing SBSL. The main property of these fluids is their more viscosity rather than water. In this paper, after introducing the forces which act on sonoluminescing bubble, the moving of the bubble have been simulated. For this purpose, the bubble’s equation of motion is coupled with the Rayleigh-Plesset and temperature equations. For solving these equations we have used the Runge-Kutta method. We have shown that the path of the bubble is the same as an ellipsoidal movement near the center of the flask. One of the main results of this simulation is that the maximum temperature (at collapse moment) of the bubble is increased by reducing the distance of the bubble from the center of flask. Due to direct relation between light emission and the temperature of the bubble, the same result can be get for intensity of the light. In other words, we have shown that the intensity of the emitted light from bubble oscillates. Accordingly we propose that the measurement of the light oscillation from the moving bubble is as a criterion for experiment on moving single bubble sonoluminescence.
  • S. Minaeifard, R. Dariani Page 241
    The aim of this article is apply modification to limited diffusion aggregation model. The method can simulate the doping type and current density on obtained structures forms within porous silicon growth. For doping type effect, the sticking coefficient parameter and for the current density effect, mean field parameter applied to limited diffusion aggregation. Simulation results showed that the sticking coefficient parameter influences pores thickness controlling. Meanwhile, the mean field parameter could control tree or rod characteristics of pores. Results on porous silicon growth simulation showed that the applied modifications accompany with these two parameters on structure simulation formation are consistence with experimental data of the samples.
  • . A. Ketabi, A. Ahmadi Fouladi, N. Shahtahmasebi Page 249
    In this work, using a tight-binding Hamiltonian model, a generalized Greens function method and Löwdins partitioning techniques, some of the significant properties of the conductance of poly(dG)-poly(dC) DNA molecule in SWNT/DNA/SWNT structure are numerically investigated. In Fishbone model, we consider DNA as a planar molecule which contains M cells and 3 further sites (one base pair site and two backbone sites) in each cell sandwiched between two semi-infinite single-walled carbon nanotubes(SWNT) as the nano-electrodes. Relying on Landauer formalism as the basis for investigating the conductance properties of this system, we focus on the studying of the electron transmission and the current-voltage characteristics of DNA in the foregoing structure. In addition, in the presence of the electric potential between DNA molecule ends, our results suggest that the increasing of the value of applied bias give rise to the large enhancement in the conductance of the system. We also find that, as the tube radius increases, the conductance of the system considerably increases. Keywords: DNA, electronic transmission, carbon nanotube, Fishbone model, Greens function,
  • D. Purmohammad, F. Bahreini Davarani Page 250
    Secondary electrons at ground level of simulated extensive air showers have been analyzed using a wavelet transform based technique, in order to investigate the variation of fractal dimensions of the lateral distribution of the electrons with shower energy and primary particle mass number. The fractal dimension is shown to increase with shower energy and seems to saturate to constant values near the core of the shower at higher energies. Using the fractal dimension properties at different core distances, a multi-parameter separation technique is then applied to the data. It has been shown that the technique has good accuracy at high energy, provided the energy of the shower is obtained independently.