فهرست مطالب

پژوهش فیزیک ایران - سال نهم شماره 4 (زمستان 1388)
  • سال نهم شماره 4 (زمستان 1388)
  • تاریخ انتشار: 1388/12/11
  • تعداد عناوین: 11
|
  • طهماسب مردانی، محمد مردانی صفحه 295

    در این مطالعه ما رسانش الکتریکی یک نانو لوله کربنی ایده ال و یک نانو لوله کربنی در حضور پتانسیل خارجی یکنواخت را به کمک رهیافت بستگی قوی در نظریه پاسخ خطی مطالعه کرده و به کمک این رهیافت در تقریب همسایه نزدیک، به کمک ساز وکار تابع گرین رسانش این دستگاه را به دست می آوریم، نتایج به دست آمده نشان می دهد که در حضور پتانسیل خارجی علاوه بر محدودتر شدن ناحیه رسانش تشدیدی، در ابتدای (انتهای) پنجره مجاز انرژی، ساز وکار رسانش ازتشدیدی به تونل زنی تبدیل شده و در نهایت تعداد مدهای رسانش و در نتیجه رسانش کل کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: تابع گرین، رسانش الکتریکی، نانو لوله کربنی، رهیافت بستگی قوی
  • داود نصر، فردین خیراندیش صفحه 299

    در این مقاله مقاومت یک مدار کوانتومی LC را به عنوان یک محیط گرمایی در نظر می گیریم. محیط گرمایی را می توان با مجموعه ای از نوسانگرهای هم آهنگ کوانتومی با فرکانس پیوسته مدل سازی نمود. با استفاده از روش جفت شدگی کمینه بین مدار و میدان توصیف کننده محیط، فرآیند اتلاف انرژی و احتمال های گذار بین ترازهای انرژی مدار کوانتومی، به دست آمده است.

    کلیدواژگان: اتلاف، مدار کوانتومی، حمام گرمایی، جفت شدگی کمینه
  • غلامرضا اطاعتی، رضا امراللهی، وحید دوست محمدی صفحه 305

    آشکارساز شمارنده فعال سازی با پوشش نقره ای از جمله آشکارساز های پرکاربرد در اندازه گیری شار نوترون های پالسی به خصوص در دستگاه پلاسمای کانونی می باشد. این آشکارساز از یک شمارنده گایگر- مولر با یک لایه نقره به عنوان ماده فعال شونده و پلی اتیلن به عنوان کند کننده نوترون ها تشکیل شده است. نوترون ها پس از کند شدن در پلی اتیلن، ورقه نقره را فعال می کنند. با اندازه گیری فعالیت ورقه نقره در شمارنده گایگر- مولر می توان شدت نوترون ها را به دست آورد. در این مقاله نحوه طراحی و همچنین محاسبه ثابت کالیبراسیون این شمارنده با استفاده از کد مونت کارلو MCNP4C شرح داده شده است و در انتها ثابت کالیبراسیون به دست آمده با نتایج اندازه گیری با روش شمارش در اشباع با چشمه Am-Be مقایسه شده است. نتیجه حاصل از محاسبات تطبیق خوبی با اندازه گیری دارد.

    کلیدواژگان: شمارنده فعال سازی نقره ای، ثابت کالیبراسیون، پلاسمای کانونی، کدMCNP، نوترون
  • لیلا اسلامی، مهدی اسماعیل زاده صفحه 313

    در این مقاله، یک حلقه کوانتومی با دو ناخالصی مغناطیسی یکسان و بدون برهم کنش را در نظر گرفته و با استفاده از نظریه موجبر، نوسانات آهارانوف- بوهم مربوط به ضریب عبور الکترون از این حلقه محاسبه شده و مورد بررسی قرار گرفته است. چنانچه ناخالصی ها در حالت درهم تنیده تکتایی باشند به ازای مقادیر خاصی از بردار موج الکترون ورودی، نوسانات آهارانوف- بوهم مستقل از ثابت جفت شدگی بین الکترون و ناخالصی ها می شود. همچنین نشان داده شده است چنانچه ناخالصی ها در حالت اسپینی در هم تنیده سه تایی باشند، با تنظیم شار و ثابت جفت شدگی می توان یک وارونگر اسپینی (دریچه NOT) با راندمان بالای 50% را طراحی نمود.

    کلیدواژگان: حلقه کوانتومی، ناخالصی مغناطیسی، نوسانات آهارانوف، بوهم، درهم تنیدگی اسپینی، وارونگر اسپینی
  • خیرالله محمدی، رسول صراف ماموری، رضا محمدی، علی موسوی زرندی صفحه 321

    دزیمترهای ترمولومینسانس، قرص های کوچکی هستند که برای اندازه گیری دز دریافتی ناشی از پرتوهای مختلف رادیواکتیو مورد استفاده قرار می گیرند. معمول ترین آنها دزیمتر TLD-100 بوده که از خانواده فلوراید- لیتوم و حاوی ناخالصی های منیزیوم و تیتانیوم می باشد. در این تحقیق، ابتدا پودر فلوراید- لیتیوم با ناخالصی منیزیوم و تیتانیوم مخلوط شده و سپس پرس شدند و در ادامه نمونه ها به مدت زمان مشخص و تحت فشار کنترل شده تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. پس از اندازه گیری چگالی و سختی نمونه ها، منحنی درخشندگی آنها ترسیم و تصاویر میکروسکوپی نمونه های تولید شده تهیه گردید. بهترین فشار پرس در محدوده 6-8 ton/cm2، دمای حرارت دهی در محدوده 800-775 درجه سانتیگراد و مدت زمان حرارت دهی نمونه ها در محدوده 20-15 ساعت تعیین گردید. سپس پاسخ دزیمتر TLD-100 تولید شده تحت تابش پرتوهای گاما چشمه 60Co به میزان 500 mSv اندازه گیری شد. و مقادیر اندازه گیری با مقادیر به دست آمده توسط قرص های ساخت شرکت هارشا مقایسه گردید. ویژگی دزیمتری نمونه تولید شده نیز مطابق استانداردهای IEC-ISO 1066، ASTM E 668-00 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مقایسه ها توافق خوبی از نمونه تولید شده و نمونه هارشا را مطابق استاندارد نشان می دهد.

    کلیدواژگان: دزیمتری، ترمولومینسانس، منحنی درخشندگی، هارشا، پرتو گاما، نوترون، فلوراید، لیتیوم
  • سیدسعید سیوف، سیدفرهاد مسعودی صفحه 329

    در دهه های اخیر بازتاب سنجی نوترونی با نوترون های قطبیده به منظور مطالعه ساختار سطوح کاربردهای فراوانی یافته است. به طور مثال با اندازه گیری شدت و قطبش نوترون های بازتابیده از یک لایه مجهول با زیرلایه فرومغناطیس می توان نوع و ضخامت نمونه را تشخیص داد. اصول بازتاب سنجی نوترونی بر اساس حل معادله شرودینگر یک بعدی و یافتن ضریب بازتاب در مرز دو محیط ناپیوسته استوار است. در این مقاله با پیوسته در نظر گرفتن تغییرات پتانسیل در مرز دو محیط با استفاده از سه پتانسیل متفاوت خطی، اکارت و تابع خطا در مرز بین لایه ها، اثرات نرمی پتانسیل بر روی بازتابندگی، فاز ضریب بازتاب و قطبش نوترون های بازتابیده از نمونه را برای هر یک از این توابع بررسی کرده ایم.

    کلیدواژگان: بازتاب سنجی نوترونی، پتانسیل مرزی نرم، پتانسیل اکارت، تابع خطا
  • غلام رضا راشدی صفحه 337

    در این مقاله یک اتصال جوزفسون با ضریب عبور اختیاری بین دو انباره ابررسانای دمای بالا به صورت تحلیلی مطالعه می شود. محورهای c دو انباره ابررسانای دمای بالا موازی با یکدیگر و موازی با سطح تماس دو انباره هستند در حالی که صفحات ab آنها دارای زاویه ای اختیاری نسبت به یکدیگر می باشند. دیواره عایق بین ابررساناها که تونل زنی از طریق آن انجام می شود را در حکم یک سد پتانسیل در نظر می گیریم و فیزیک سد پتانسیل را در یک ضریب عبور الکترون های ابررسانشی نمایش می دهیم. برای بررسی پدیده فوق معادلات شبه کلاسیک آیلنبرگر را به صورت تحلیلی حل می کنیم. سپس نمودارهای جریان فاز را رسم کرده و اثر سد پتانسیل و زاویه بین محورهای دو ابررسانا روی نمودارهای جریان فاز را بررسی می کنیم. مشاهده شده است که نمودارهای جریان فاز با نمودارهای مربوط به اتصال بین دو ابررسانای دماب پایین و همچنین با نمودار مربوط به دو ابررسانای دمای بالا با ضریب عبور کامل متفاوت است. این مجموعه می تواند در نمایش پارامتر نظم ابررسانی -dموج که به ابررساناهای دمای بالا نسبت داده می شود مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این ساختار به عنوان نکته ای در فهم مکانیسم تشکیل ابررسانایی دمای بالا می تواند مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ابررسانایی دمای بالا، پارامتر نظم، ضریب عبور، مکانیسم تشکیل جفت کوپر
  • فردوس رضایی، بهروز میرزا صفحه 341

    معادلات فوکر- پلانک غیر خطی می توانند به آنتروپی های تعمیم یافته مربوط شوند. حل مانای معادلات فوکر- پلانک وابسته به آنتروپی هایی که به شکل تابع کلی از آنتروپی تسالیس هستند را به دست می آوریم. حل وابسته به زمان این معادلات نیز برای نیروی رانشی خطی تعیین شده است.

    کلیدواژگان: معادلات فوکر، پلانک غیر خطی، آنتروپی های تعمیم یافته، مکانیک آماری غیر فزونور
  • محمود حسینی، نرگس یزدان پناه صفحه 349

    در این مقاله به تحلیل میدان در فیبر براگ بلورفوتونی با هسته تو خالی پرداخته می شود. برای تحلیل خواص جالب انتشاری مدهای TE و TM در این نوع فیبربراگ از روش ماتریس انتقال کل استفاده شده که میدان هسته را به میدان آخرین لایه پیوسته ارتباط می دهد. با رسم نمودار β/k (عدد موج طولی به عدد موج کل) برای مدهای انتشاری برحسب λ (طول موج پرتو ورودی به فیبر) نمودار پاشندگی موجبر این ساختار مشخص می شود. همچنین رفتار میدان های الکتریکی و مغناطیسی در طول موج های گاف پوسته فیبر و خارج از آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با رسم نمودار سرعت زاویه ای موثر، ω، بر حسب β، ثابت انتشار طولی موثر نوارهای گاف در این نوع فیبر براگ بلور فوتونی به وضوح مشاهده می شوند.

    کلیدواژگان: فیبر بلور فوتونی، فیبر براگ بلور فوتونی
  • حسین مهربان صفحه 357

    در این تحقیق از هامیلتونی موثر و مدل کوارک استفاده شده است. با استفاده از آنها آهنگ واپاشی های ماده- پاد ماده کوارک b مورد بررسی قرار گرفته است. تئوری هامیلتونی موثر شرح و از آن برای محاسبه آهنگ واپاشی های عملگرهای جریان- جریان (Q1،2)، پنگوئن QCD (Q3،...،6)، دو قطبی مغناطیسی (Q8) و پنگوئن الکتروضعیف (Q7،...،10) استفاده شده است. ساختار پنگوئن گلئونی هادرونی واپاشی های کوارک b، b→qkg→qkqiqj، به واسطه ضرایب ویلسون هامیلتونی موثر مورد مطالعه قرار گرفته است. نسبت تناسب واپاشی های کوارکb، b→qiqkqj، qi{u،c}، qk{d،s} و qj{u،c{، در حالت شاخه ای، هامیلتونی موثر، هامیلتونی موثر شامل پنگوئن الکتروضعیف، هامیلتونی موثر شامل دوقطبی مغناطیسی و هامیلتونی موثر شامل پنگوئن الکتروضعیف و دوقطبی مغناطیسی محاسبه شده است. نشان داده شده است که سهم پنگوئن الکتروضعیف و دوقطبی مغناطیسی در واپاشی های کوارک b ناچیز و عملگرهای جریان- جریان غالب می باشند.

    کلیدواژگان: کوارک b، پنگوئن QCD، پنگوئن الکتروضعیف، دوقطبی مغناطیسی
  • مصطفی سعید عمر، طارق عبدالمجید عباس صفحه 358

    وابستگی دمایی مغناطو - اپتیکی و مغناطو - رسانش نوری در بازه 200 تا 300 کلوین اندازه گیری شده است. یخچال اپتیکی مورد اندازه گیری ساخت آزمایشگاه محلی است. برای این نمونه، گاف انرژی اندازه گیری شده در دمای اتاق eV 2.211 به دست آمد. ضریب دمایی گاف انرژی اندازه گیری شده با روش جذب نوری eV/K -5.48×10-4 و با اندازه گیری رسانش نوری eV/K -4.90×10-4 به دست آمد. اندازه گیری ضریب میدان مغناطیسی گاف انرژی نشان می دهد که این کمیت بستگی به دما دارد و با میدان مغناطیسی اعمال شده 2.2 تسلا در دمای 202 کلوین اندازه آن eV/Tesla 1.34×10-5 است در حالی که در دمای اتاق eV/Tesla 2.67×10-3 می باشد. جرم موثر کاهش یافته حاملان نیز از دو روش مذکور محاسبه شد که برای دمای 202 و 330 کلوین با استفاده از داده های مغناطو - اپتیکی به ترتیب 0.034m و 0.021m و برای داده های مغناطو – رسانش نوری 0.052m و 0.032m محاسبه شد.

    کلیدواژگان: خواص مغناطو، اپتیکی، رسانش نوری، نیمه رساناها
|
  • T. Mardaani, M. Mardaani Page 295

    In this study, we derive analytically Green’s function (GF) formalism to calculate the electrical conductance for an armchair SWCNT in the ballistic regime. We obtain an exact analytical formula for the conductance of the SWCNT, in the tight-binding approach and assuming nearest-neighbor interaction by recursion process in the GF formalism. We show that in the presence of uniform external potential, the number of conductance channels and resonance energy range of the system decrease.

    Keywords: Green’s function, electrical conductance, armchair SWCNT, tight-binding model
  • D. Nasr Esfahani, F. Kheirandish Page 299

    In this article we consider the resistance of a quantum LC circuit as a heat bath. The heat bath can be modeled by a collection of quantum harmonic oscillators with a continuum of frequencies. By using the minimal coupling method between the circuit and the field describing the environment, the process of energy dissipation and probability transitions between the energy levels of the quantum circuit, are obtained.

    Keywords: dissipation, LC circuit, minimal coupling, transition probabilities
  • Gr Etaati, R. Amrollahi, V. Doostmohammadi Page 305

    The silver activation counters are commonly used for pulsed-neutron yield measurements especially in plasma focus devices. The counter normally consists of a Geiger-Muller tube along with silver foils and polyethylene (as a moderator), which is calibrated against an Am-Be radioisotope neutron source. The neutrons, after being slowed-down in the polyethylene, activate the silver foils. By measuring the foil activity with a Geiger-Muller counter, the neutron yield is determined. In the present paper, the activation counter’s calibration constant calculation using the MCNP4C code is explained. The calculated calibration constant is in good agreement with the experimental results.

    Keywords: silver activation counter, plasma focus, MCNP4C Code, calibration constant, neutron
  • L. Eslami, M. Esmaeilzadeh Page 313

    In this paper we study the Aharonov-Bohm oscillations of transmission coefficient for an electron passing through a quantum nanoring with two identical magnetic impurities using quantum waveguide theory. It is shown that the Aharonov-Bohm oscillations are independent of the coupling constant between the electron and magnetic impurities for the singlet spin state of impurities, while for the other spin states of impurities the Aharonov-Bohm oscillations decrease rapidly with an increasing coupling constant. For a triplet spin state of impurities, we can use this system as a quantum NOT gate with an efficiency upper than 50% by adjusting the coupling constant between the electron and magnetic impurities and the magnetic flux passing through the ring.

    Keywords: quantum ring, magnetic impurity, Aharonov-Bohm oscillations, spin entanglement, spin NOT gate
  • Kh Mohammadi, R. Sarraf Maamory, R. Mohammadi, A. Mosavi Zarandi Page 321

    Thermoluminescence dosimeters are small tablets used with 3. 2*3. 2*0. 9mm^3 for measurement of received dose from radioactive various beams. The most common dosimeter is TLD-100 which is lithium-fluoride family and this dosimeter contain magnesium impurities. In this study, first lithium-flouride powder was mixed with titanium and controlled atmosphere samples were heated. After measuring of samples density and hardness, their glow curves were drawn and microscopic pictures of producted samples were provided. Of course, the reader should know that the best press pressure, the best range of temperature heating and the best range of samples heating were determined in 6-8 (ton/cm2), 775-800 ° C and 15-20 h, respectively [1]. Then, the response of producted TLD-100 under radiation of gamma sources, 60Co, was measured in 500 mSv rate and obtained values were compared with obtained values by Harshaw producted samples. Dosimetry characteristics of producted samples was evaluated according to ASTM E 668-00, IEC-ISO 1066 standards. The results of comparisions indicate good agreements between producted sample and Harshaw sample.

    Keywords: dosimetry, thermoluminescence, Glowcurve, Harshaw, gammaray, neutron, LiF
  • Ss Soyouf Jahromi, Sf Masoudi Page 329

    In the past decades, neutron reflectometry have flourished as an applicable method to the study of thin films. As an example, the type and thickness of an unknown thin film which is mounted on top of a magnetic substratum could be determined by measuring the intensity and polarization of the reflected neutrons from the sample. Neutron reflectometry is based on solving the one dimentional schrödinger equation and determining the reflection coefficient at two distinct boundaries. In this paper by considering three smooth varying potential (linear, eckatrt and error function), we have investigated the effects of continuity of interfacial potential on determination of reflectivity, phase and polarization of reflected neutrons from the sample.

    Keywords: neutron reflectometry, smooth potential, Eckart potential, error function
  • Ghr Rashedi Page 337

    In this paper, a dc Josephson junction between two singlet superconductors (d-wave and s-wave) with arbitrary reflection coefficient has been investigated theoretically. For the case of high Tc superconductors, the c-axes are parallel to an interface with finite transparency and their ab-planes have a mis-orientation. The physics of potential barrier will be demonstrated by a transparency coefficient via which the tunneling will occur. We have solved the nonlocal Eilenberger equations and obtained the corresponding and suitable Green functions analytically. Then, using the obtained Green functions, the current-phase diagrams have been calculated. The effect of the potential barrier and mis-orientation on the currents is studied analytically and numerically. It is observed that, the current phase relations are totally different from the case of ideal transparent Josephson junctions between d-wave superconductors and two s-wave superconductors. This apparatus can be used to demonstrate d-wave order parameter in high Tc superconductors.

    Keywords: Josephson junction, high Tc superconductor, d-wave, transparency
  • F. Rezaei, B. Mirza Page 341

    The nonlinear Fokker-Plank equations can be related to generalized entropies. We investigate the stationary solutions of Fokker- Plank equations which are related to entropies defined as arbitrary functions of Tsallis entropy. Also the transient solutions of the equations are determined for linaer drifts.

    Keywords: nonlinear Fokker-planck equations, generalized entropies, nonextensive statistical mechanics
  • M. Hosseini Farzad, N. Yazdanpanah Page 349

    In this article, we considered the field analysis in photonic crystal Bragg fibers. We apply the method of transmission matrix to calculater the dispersion curves, the longitudinal wave number over wave number versus incident wavelength, and the field distributions of TE and TM modes in the Bragg fiber. Our analysis shows that the field of guided modes is confined in the core and can exist only in particular wavelength bands corresponding to the band-gap of the periodic structure of the clad. From another point of view, light confinement is due to Bragg reflection from high-and low-refractive index layers of the clad. Also, the diagram of average angular frequency with respect to average longitudinal wave number is plotted so that the band gap regions of the clad are clearly observed.

    Keywords: photonic band-gap fibers, photonic crystal Bragg fibers
  • H. Mehrban Page 357

    This research, works with the effective Hamiltonian and the quark model. Using, the decay rates of matter-antimatter of b quark was investigated. We described the effective Hamiltonian theory which was applied to the calculation of current-current (Q1,2), QCD penguin (Q3,…,6), magnetic dipole (Q8) and electroweak penguin (Q7,…,10) decay rates. The gluonic penguin structure of hadronic decays b→qkg→qkqiqj was studied through the Wilson coefficients of the effective Hamiltonian. The branching ratios of the Tree-Level, effective Hamiltonian, effective Hamiltonian including electroweak penguin, effective Hamiltonian including magnetic dipole and the effective Hamiltonian including electroweak penguin and magnetic dipole b quark decays b→qiqkqj, qi{u,c}, qk{d,s}, qj{u,c} have been calculated. It was shown that, the electroweak penguin and magnetic dipole contributions in b quark decays are small and current-current operators are dominated.

    Keywords: b quark, QCD penguin, electroweak penguin, magnetic dipole
  • Ms Omar, Ta Abbas Page 358

    The temperature dependence of magneto-optical and magneto-photoconductivity measurements were carried out in the range of (200-330) K. A home made optical cryostat was used for the measurements. The measured room temperature value of the energy gap was found to be 2.211 eV. The temperature coefficient of energy gap was found to be -5.48×10-4 eV/K obtained by the optical absorption method and -4.90×10-4 eV/K from the measurements of photoconductivity. The magnetic field coefficient of energy gap was found to be temperature dependent with values of 1.34×10-3 eV/Tesla at 202 K and 2.67×10-3 eV/Tesla at room temperature, when the field used was up to 2.2 Tesla. The reduced effective mass of carriers are also calculated from both techniques and found to be changing from 0.034 m0 to 0.021 m0 when magneto-optical data was used in the calculations and from 0.052 m0 to 0.032 m0 when magneto-photoconductivity data was used as the temperature changed from 220 K to 330 K respectively.

    Keywords: Magneto-Optical properties, photoconductivity, semiconductors, GaP