فهرست مطالب

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال دوم شماره 2 (پیاپی 4، زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی اصغر خرمی، اصغر عسگری صفحات 1-10
    در این مقاله، مدل سازی تمام عددی برای بررسی اثرات دما روی طول عمر ترازهای لیزری، بهره اپتیکی و توان خروجی، در لیزر آبشار کوآنتومی آلایش شده AlGaN/GaN ارائه می گردد. در محاسبات، کلیه اثرات فیزیکی از جمله: میدان های قطبش داخلی و مکانیسم های مختلف پراکندگی، با استفاده از حل عددی خودسازگار معادلات شرودینگر، پواسون و آهنگ لیزر، در نظر گرفته شده است. تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده، آشکارا نشان می دهد که لیزرهای آبشاری چاه کوآنتومی بر پایه مواد نیتریدی، یکی از بهترین منابع همدوس برای تولید امواج تراهرتز هستند. همچنین اثرات دما بر چگالی جریان آستانه، بهره اپتیکی و توان خروجی بررسی شده است. مقایسه نتایج به دست آمده از این مدل سازی، حاکی از توافق خیلی خوب، با نتایج تجربی موجود در این زمینه است.
    کلیدواژگان: لیزر چاه کوآنتومی، لیزر آبشاری، تراهرتز، AlGaN، GaN
  • مهناز محمدی، بهرام خوشنویسان صفحات 11-20
    در این مقاله در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از روش امواج تخت و شبه پتانسیل، به بررسی اثرات جای گذاری پتاسیم در ترکیب YBa2-xKxCu3O7 با مقادیر 75/0و5/0،25/0،16/0=x پرداخته و ساختار الکترونی، سطوح انرژی و چگالی حالات (DOS) با تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) محاسبه شده است. با افزایش میزان پتاسیم تغییراتی در ساختار الکترونی و چگالی حالت های جزئی به وجود آمده است که در مقایسه با نتایج تجربی گزارش شده باید مسئول کاهش دمای گذار ابررسانایی با افزایش میزان پتاسیم باشد. همچنین نتایج محاسباتی تغییرات ثابت های شبکه (که با a، b وc نشان داده می شوند) با مطالعات تجربی بر مبنای پالایش ریتولد نمایه های پراش اشعه X توافق خوبی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ابررسانایی دمای بالا، محاسبات ابتدا به ساکن، آلایش پتاسیم، چگالی حالات جزئی
  • سعید دوست محمدی، سید جلیل الدین فاطمی، حمیده محمودی میمند صفحات 21-26
    پرتوهای کی هانی با انرژی های بالا (بیش از 1014 الکترون ولت) در برخورد با جو کره زمین، آبشاری از ذرات ثانویه را به راه می اندازند که بر حسب نفوذ این ذرات در جو به تعداد آن ها افزوده می گردد تا اینکه به یک مقدار بیشینه برسند. پس از آن از تعداد ذرات کاسته شده تا اینکه به سطح آشکار سازهای زمینی برسند. در این مقاله با استفاده از داده های آرایه های آشکارساز یاکوتسک، ولکانو رنچ و هاورا پارک که در ارتفاع های متفاوت از سطح زمین قرار دارند، میزان تغییر تولید ذرات ثانویه مورد بحث قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: پرتوهای کیهانی پرانرژی، بهمن های گسترده هوایی، گسترش طولی بهمن
  • حمد الله صالحی، زهره جاودانی، حجت الله باده یان صفحات 27-36
    در این کار برخی از ویژگی های ساختاری، مغناطیسی و الکترونی ترکیبSrFe2O4 بررسی می شود. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل (FP-LAPW)، در چارچوب نظریه تابعی چگالی با تقریب های مختلف برای انرژی تبادلی- همبستگی و با استفاده از نرم افزار Wien2k صورت گرفته است. نتایج نشان می دهند که برای ترکیب SrFe2O4 نظم فری مغناطیس، پایدارترین حالت مغناطیسی است که برای نظم فری مغناطیس، 6 نوع نظم اسپینی مختلف وجود دارد. تقریب های شیب تعمیم یافته و چگالی اسپینی موضعی برای توصیف گاف نواری و گشتاور مغناطیسی مورد انتظار این ترکیب، مناسب نبوده اند و بنابراین تقریب دیگری نظیر تقریب GGA+U مورد استفاده قرار گرفت که با استفاده از آن مقادیر گاف نواری و پارامترهای شبکه بهبود یافتند. در تقریب هابارد مقادیر مختلف U مورد بررسی قرار گرفتند و مقدار 5/4 U= الکترون ولت برای محاسبات بعدی انتخاب گردید. تاثیر فشار بر گاف نواری محاسبه و بر طبق آن با افزایش فشار گاف نواری در هر دو حالت اسپین بالا و پایین کاهش می یابد. نتایج ثابت های شبکه در توافق با نتایج تجربی است اما کمیت های مدول حجمی، گشتاور مغناطیسی و گاف نواری به صورت تجربی گزارش نشده اند.
    کلیدواژگان: SrFe2O4، نظریه تابعی چگالی، پارامتر هابارد، فری مغناطیس، تاثیر فشار
  • صدیقه میرابوطالبی، محمد کاظم خدیوی بروجنی، لیلا رجایی صفحات 37-46
    مقالات آماده انتشار شماره جاری شماره های پیشین مجلهدر این مقاله به بررسی چگونگی عبور امواج الکترومغناطیسی از لایه پلاسمای سرد ابرچگال ناهمگن در حضور میدان مغناطیسی پرداخته می شود. پلاسمای ابرچگال نمونه ای از یک ماده چپگرد است، و عبور موج الکترومغناطیسی از آن ناشی از برانگیختگی مدهای سطحی پلاسما می باشد. در اینجا ساختار خاصی از پلاسمای چگال معرفی می شود و به طور ویژه نشان داده می شود که امواج سطحی به خوبی می توانند در دو سمت آن برانگیخته شوند و از این رو ساختار مناسبی جهت ساخت ابرلنزها می باشد. در این ساختار چگالی حامل های بارالکتریکی از نظر مکانی، متغیر در نظر گرفته می شود و تابع خاصی برای چگالی حامل های بار انتخاب می شود که طی آن چگالی تدریجا از دو طرف لایه پلاسما و به طور خطی افزایش می یابد. به این ترتیب که فرض می شود ضریب گذردهی الکتریکی معادل به طور خطی منفی شده و سپس به همان صورت در طرف دیگر لایه، مثبت شود. دامنه توزیع شدت موج برای مد عادی در دو حالت فرود عمودی و مایل بررسی می شوند. در این حالت خاص میدان مغناطیسی خارجی تاثیری بر گذار موج ندارد. در مد عادی مشاهده گردید که امواج سطحی به خوبی در دو طرف ساختار ایجاد می شوند. از این رو ساختار معرفی شده قابلیت عبور غیرعادی امواج الکترومغناطیسی را دارد.
    کلیدواژگان: ماده چپگرد، پلاسمای سرد چگال، پلاسما با چگالی متغیر
  • بهرام رشیدیان ملکی، هادی صبری، محمدعلی جعفریزاده صفحات 47-54
    با استفاده از داده های تجربی، تابع توزیع نزدیکترین فاصله مجاور را برای هسته های پایدار و رادیواکتیو مستقیما با روش تخمین دانسیته کرنلی (Kernel Density Estimation) محاسبه کرده و فاصله تابع به دست آمده با دو حد منظم و آشوبناک را با استفاده از روش واگرایی Kullback-Leibeller به دست می آوریم. نتایج به دست آمده نشان می دهند که طیف هسته های پایدار منظم تر از هسته های رادیواکتیو بوده و طیف هسته های با واپاشی آلفازا غیر منظم تر از هسته های دیگر می باشند. که این نشان دهنده تقارن بیشتر ساختار هسته های پایدار نسبت به هسته های رادیواکتیو می باشد.
    کلیدواژگان: هسته های پایدار، هسته های رادیواکتیو، توزیع نزدیکترین فاصله مجاور، تخمین دانسیته کرنلی
|
  • Pages 1-10
    In this paper، we present numerical calculation to study the effect of temperature on lifetime of laser levels، optical gain and output power in an unintentionally doped AlGaN/GaN quantum cascade laser. In the calculations، we have included the effects of internal polarization fields، and different scattering mechanisms using self-consistent numerical calculation of Schrödinger، Poisson and laser rate equations. The analysis of our results clearly indicates that the III- nitride based quantum well cascade lasers are one of the best coherent sources for the generation of the terahertz waves. Also، the threshold current density، the optical gain and output power were analyzed at different temperatures. A comparison of our results with the experimental data has shown good agreement.
    Keywords: Quantum well laser, Cascade laser, THz, AlGaN, GaN
  • Pages 11-20
    DFT ab-initio calculation (using plane waves and pseudo-potential approach) has been employed for a systematic study of potassium substitution in YBa2-xKxCu3O7 samples. The electronic structure، energy levels and the density of states (DOS) with different potassium doping amounts (x=0. 16، 0. 25، 0. 5، 0. 75) were calculated under the generalized gradient approximation (GGA). The substitution of potassium changes the electronic band structure and DOS. These modifications are responsible for empirical reports of decreasing the TC with increasing of the potassium. In addition، our results about the variation of lattice parameters (a، b and c) of the system are in good agreement with experimental reports according to the Rietveld refinement of XRD data.
    Keywords: High temperature superconductivity, Ab, initio study, Potassium doped, Partial density of states
  • Pages 21-26
    Ultra-high energy cosmic rays (with energies above 1014 eV)، by interaction with the atmosphere، generate cascades of particles (secondary particles) which increase in the atmosphere، depending on the level of penetration. Then they reach a maximum content. Following this stage، their numbers are decrease until they arrive at the surface detectors. In this paper، by using Yakutsk، Volcano Ranch and Haverah Park array data، where there are in the different altitudes، the amount of variation of secondary particles is discussed.
    Keywords: Ultra, high energy cosmic rays, Extensive air shower, Longitudinal development of shower
  • Pages 27-36
    In this work، the effect of Hubbard parameter on structural، magnetic and electronic properties of SrFe2O4 has been investigated. The calculations have been performed by Full-Potential-Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method in the framework of density functional theory with different approximations about exchange-correlations energy by WIEN2k package. The results indicated that for SrFe2O4، ferrimagnetic is the most stable state and there are six different spin configurations for ferromagnetic. «Generalized Gradient» and «Local Spin Density» Approximations were not appropriate for explaining the expected band gap and magnetic moment of the compound. Therefore، other approximations like GGA+U were used. Band gap and lattice constants improved by using this approximation. In Hubbard approximation، band gap and magnetic moment were calculated per different U parameters and U=4. 5 eV was chosen for future calculations. The effect of pressure on the band gap was calculated and it was found that by increasing pressure، band gap for both spin up and down states increases. Lattice constants results are in consistent with experimental studies. However، the amount for bulk modulus، magnetic moment and band gap have not been reported experimentally.
    Keywords: SrFe2O4, density functional theory, Hubbard parameter, ferromagnetic, Pressure effect
  • Pages 37-46
    Here، the transmission of electromagnetic waves was studied through an inhomogeneous over-dense plasma medium in the presence of a magnetic field. This plasma medium is in fact a kind of left handed material (LHM)، in which the excitation of the surface waves is the principle actor for the transmission of electromagnetic waves. A specific structure was introduced for the overdense plasma and results showed that the surface waves can effectively be excited on both sides of the structure. The charge density of the plasma layer is supposed to have spatial variation، and in such a way that the density gradually (linearly) increases from both sides of the slab. In this way، the generalized electric permittivity of the plasma structure linearly acquires negative values and then، with the same rate، becomes positive. It is only considered the normal mode of the system. The amplitude of the electromagnetic waves was studied for the total structure، in the normal mode، for the perpendicular and oblique incidences. It was found that in this mode the surface waves can be excited effectively at the plasma surface، and hence the introduced structure has the capability of being used as a super lens.
    Keywords: Left Handed Materials (LHM), Cold overdense plasma, Plasma with varying density
  • Pages 47-54
    Using experimental data، the Nearest Neighbor Spacing Distribution (NNSD) function for both stable and radioactive nuclei was directly calculated by kernel density estimation (KDE) method and the distance between the obtained function and regular and chaotic limits was determined using Kullback-Leibeller Divergence (KLD) method. The results show that stable nuclei have more regular spectra than radioactive nuclei and nuclei with alpha decay have more irregular spectra than other nuclei. This indicates that stable nuclei have a more symmetrical structure than radioactive nuclei.
    Keywords: Stable nuclei, Radioactive nuclei, Nearest neighbor spacing distribution, Kernel density estimation