فهرست مطالب

نشریه پژوهش سیستم های بس ذره ای
سال سوم شماره 2 (پیاپی 6، زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/10/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • غلامحسین بردبار، فاطمه شاکر صفحات 1-7
    در اینجا از یک روش وردشی بر اساس بسط خوشه ایانرژی استفاده شده تا انرژی آزاد، آنتروپی، معادله حالت، ظرفیت گرمایی و تراکم ناپذیری مایع هلیم-3 دو بعدی را در دمای معین محاسبه نماییم. در این محاسبات پتانسیل لنارد-جونز را به عنوان پتانسیل برهمکنش بین اتمهای هلیم در نظر گرفته ایم. محاسبات نشان می دهندکه انرژی آزاد سیستم با افزایش چگالی، افزایش و با افزایش دما، کاهش می یابد. همچنین نشان داده ایم که مایع هلیم-3 دو بعدی دارای حالت مقیدی نیست. نتایج محاسبات ما نشان می دهند که با افزایش دما، معادله حالت سیستم سخت تر می شود. برای ظرفیت گرمایی در حجم ثابت دیده شده است که در دمای بالا به مقدار حدی 1 می رسد، یعنی در این حالت سیستم مورد نظر ما دارای رفتاری شبیه یک گاز ایده آل دو بعدی کلاسیک می باشد. همچنین نتایج ما نشان داده اند که با افزایش چگالی و دما سیستم مورد نظر تراکم ناپذیر تر می شود.
    کلیدواژگان: مایع هلیم، 3 دو بعدی، انرژی آزاد، معادله حالت، ظرفیت گرمایی، تراکم ناپذیری
  • مهرداد دادستانی، راضیه مومنی فیلی، آزاده بیرانوند صفحات 9-24
    در این مطالعه، با استفاده از روش امواج تخت بهساخته خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی، ویژگی های الکترونی و اپتیکی کلکوژنیدهای چهارتایی Cu2-II-IV-VI4(II=Zn،Cd; IV=Ge،Sn; VI=S،Se،Te) در ساختار حالت پایه بررسی و نتایج به دست آمده با داده های تجربی موجود مقایسه شده اند. ویژگی های اپتیکی با محاسبه قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک، طیف اتلاف انرژی الکترون و ضریب جذب با استفاده از تقریب فاز کاتوره ای (RPA) بررسی شده است. ضمن تحلیل ساختارهای اصلی در طیف های قسمت حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک و اتلاف انرژی الکترون، مقادیر ثابت دی الکتریک استاتیک برای این ترکیبات محاسبه شده است. برجسته ترین ویژگی این ترکیبات، ضریب جذب بالا و طیف جذب پهن آن ها می باشد که پارامتر مناسبی جهت بکارگیری در سلول های خورشیدی است. در بررسی خواص الکترونی، ساختار نواری ترکیبات با استفاده از سه تقریب PBE-GGA، EV-GGA و mBJ-GGA محاسبه و تاثیر تابعی تبادلی-همبستگی بر روی گاف این ترکیبات بررسی شده است. در مقایسه با GGA، انرژی گاف از روش mBJ-GGA توافق بهتری با نتایج تجربی موجود دارد.
    کلیدواژگان: کلکوژنیدهای چهارتایی، نظریه تابعی چگالی، خواص الکترونی و اپتیکی، GGA، mBJ
  • حسن آریانی محمدیه، محمد ابراهیم قاضی، مرتضی ایزدی فرد صفحات 25-37
    در این مقاله با استفاده از تقریب های چگالی اسپین موضعی (LSDA) و چگالی اسپین موضعی بعلاوه انرژی هابارد (LSDA+U) در چارچوب نظریه تابعی چگالی ابتدا چگالی حالت های کل، جزئی و همچنین گشتاور مغناطیسی اتم ها محاسبه و سپس با توجه به نتایج بدست آمده خواص الکترونی و مغناطیسی منگنایت NdMnO3 مطالعه شده است. محاسبه انرژی حالت پایه سیستم نشان داد فاز پایدار سیستم فرومغناطیس است. همچنین این بررسی نشان داد که به طور کلی نتایج بدست آمده با استفاده از تقریب LSDA+U توافق بهتری با نتایج تجربی گزارش شده دارد. تحلیل نتایج بدست آمده از محاسبه چگالی حالت ها نشان داد که الکترون های اوربیتال d3 اتم منگنز در فرایند های هیبریداسیون، رسانش و مغناطش نقش موثرتری ایفا می کنند.
    کلیدواژگان: منگنایت، نظریه تابع چگالی، تقریب چگالی اسپین موضعی، چگالی حالات
  • ناصر فولادی، محمدعلی جعفریزاده، جواد فولادی، هادی صبری صفحات 39-51
    در این مقاله،طیف انرژی و احتمال های گذار های چهار قطبی الکتریکی ایزوتوپ هایزوج –زوج هسته Er، با استفاده از مفاهیم تقارن دینامیکی جزئی در چارچوب مدل اندرکنش بوزونی مطالعه شده است.مزیت اندرکنش هایی با تقارن دینامیکی جزئی، بکارگیری یک روند کنترل شده بدون آسیب زدن به نتایج قبلی بدست آمده توسط تقارن دینامیکی برای بخشی از طیف انرژی می باشد.تقارن دینامیکی جزئی (3)SU، با از بین بردن تبهگنی های ناخواسته موجود در طیف انرژی هسته هایی که ساختار تغییر شکل یافته دورانی از خود نشان می دهند، توصیف دقیق تری از این هسته ها را نمایش می دهد.همچنین نتایج حاصل افزایش دقت پیش بینی های این مدل با افزایش تعداد نوترون ها و همچنین میزان تغییر شکل چهار قطبی را پیشنهاد می دهد.
    کلیدواژگان: تقارن دینامیکی، تقارن دینامیکی جزئی، مدل اندرکنش بوزونی، تغییر شکل چهار قطبی
  • طیبه ندایی، سعید مهدوی فر صفحات 53-62
    در این مقاله زنجیره ی هایزنبرگ همسانگرد پادفرومغناطیس اسپین -2/1 ناکام دایمر، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مدل پارامتر دایمر برای تبادل نزدیکترین همسایه ها و پارامتر ناکامی برای تبادل دومین نزدیکترین همسایه هاست. ما نمودار فاز حالت پایه ی سیستم هایزنبرگ اسپین -2/1 پادفرومغناطیس وامانده ی دایمر را در دو زیرفضای مورد بررسی قرار دادیم. در این مطالعات از روش لنکشوز برای قطری سازی عددی زنجیره ی محدود استفاده کردیم و با استفاده از نتایج قطری سازی، توابع پاسخ سیستم را برحسب تابعی از پارامتر ناکامی محاسبه کردیم. براساس نتایج قطری سازی دقیق، همچنین با محاسبه ی پارامترهای نظم برای سیستم مورد نظر مشخص شد که اثر دایمرشدگی در مدل زنجیره ی ناکام اسپین-2/1 منجر به یک گذار فاز مرتبه ی دوم بین دو نوع فاز دایمر، در نقطه ی ناکامی بحرانی می شود.
    کلیدواژگان: زنجیره ی هایزنبرگ، ناکامی، دایمرشدگی
  • عاطفه نجاتی، فرامرز کنجوری، حسن تشکری صفحات 63-73
    در این مقاله خواص الکترونی، فونونی و مکانیکی بلور GaN در حالت انبوهه، برای دو فاز مکعبی بلندروی و شش گوشی ورتسایت با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی، تقریب شیب تعمیم یافته و استفاده از شبه پتانسیل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی خواص الکترونی نشان داد که این بلور در فازهای بلندروی و ورتسایت نیم رسانا، با گاف انرژی 2 و 2/2 الکترون-ولت است. با منطبق نمودن نمودار انرژی بر حسب پارامترهای شبکه بهینه شده با معادله ی حالت مورناگون، مدول حجمی محاسبه شد. نمودار پراکندگی فونونی برای هر دو فاز در راستای بیشترین تقارن رسم شد. مقادیر ثابت های کشسانی با توجه به شیب شاخه های آکوستیکی در راستاهای مورد نظر در نمودار پراکندگی فونونی برای فاز بلندروی 272=، 122= و 127= گیگا پاسکال و برای فاز ورتسایت 301=، 380=، 85=، 88=، 125= و 153= گیگا پاسکال به دست آمد. نتایج به دست آمده از محاسبات تطابق خوبی با نتایج دیگران داشت. همچنین مدول یانگ در حالت های کششی و تراکمی برای فاز ورتسایت و مدول یانگ برای فاز بلندروی محاسبه شد. مقایسه مقاومت این بلور در راستای z، مقاومت بیشتر فاز ورتسایت را نشان داد.
    کلیدواژگان: GaN، خواص الکترونی، طیف فونونی، ثابت کشسانی، خواص مکانیکی
|
  • Gholam Hossein Bordbar Pages 1-7
    We have used a many-body method based on the cluster expansion of the energy to calculate the free energy، entropy، equation of state، heat capacity and incompressibility of the two dimensional liquid helium-3. In these calculations، we have used the Lennard-Jones potential as the inter atomic interaction. Our calculations show that the free energy increases by increasing the density، and decreases by increasing temperature. We have also shown that the two dimensional liquid helium-3 has no bond state. Our results indicate that the equation of state of the system becomes stiffer as the temperature increases. For heat capacity، it was seen that reaches the limiting value 1 k_B at high temperatures. This means that our system has a behavior the same as two dimensional classical ideal gas. Also، our results have shown that as the density and temperature increase، the system becomes more incompressible.
    Keywords: Two dimensional liquid helium, 3, free energy, equation of state, specific heat, incompressibility
  • Mehrdad Dadsetani, Razieh Momeni Feili, Azadeh Beiranvand Pages 9-24
    Electronic and optical properties of Cu2-II-IV-VI4 (II=Zn،Cd; IV=Ge،Sn; VI=S،Se،Te) quaternary chalcogenides are calculated using the full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method within the density functional theory (DFT) and the calculated results are compared with the available experimental results. The real and imaginary parts of the dielecteric function ԑ (ω)، the electron energy loss function (EELS) and the optical absorption coefficient I (ω) are calculated within the random phase approximation (RPA). The prominent structures in the specrta of ԑ1 (ω)، ԑ2 (ω) and EELS are discussed in detail and the static dielectric constants of these compounds are calculated. The most prominent feature of these compounds is their high absorption coefficient and wide absorption spectrum. It is an appropriate parameter for using in solar cells. The band structures are calculated using Perdew et al.، Engel-Vosko and modified Becke-Johnson schemes and the effect of the exchange-correlation functional on the band gap of these compounds is investigated. It is shown that mBJ-GGA leads to a better result.
    Keywords: Quaternary chalcogenides, Density functional theory, Electronic, optical properties, GGA, mBJ
  • Pages 25-37
    In this paper، we study the NdMnO3 manganite compound based on the density function theory and using the local spin density LSDA and local spin density plus Hubbard energy LSDA+U approximations. The magnetic and electronic structures of this system were studied using these approximations. After the optimization of volume and structure parameters، the ground state magnetic phase، magnetic moments of atoms and local and total density of states of the atoms were calculated by considering different Hubbard energy. The results of ground state energy showed that although the ferromagnetic and anti-ferromagnetic phases are in competition but the ferromagnetic phase is more stable. The magnetic moments and the density of states calculated from LSDA+U lead to reasonable result but LSDA results are not accurate. The results of density of states indicated that the 3d orbitals of Mn atom، contributed in conduction and hybridization، are the most effective orbital in magnetic properties of the compound.
    Keywords: manganite, Density functional theory, LSDA, density of state
  • Pages 39-51
    In this paper، we have considered the energy spectra and quadruple transition probabilities of even-even Er isotopes via partial dynamical symmetry in interacting boson model framework. The advantage of using interactions with a partial dynamical symmetry is that they can be introduced، in a controlled manner، without destroying results previously obtained with a dynamical symmetry for a segment of the spectrum. Partial dynamical SU (3) symmetry has an accurate description for nuclei which exhibit rotational deformed structure because of removing undesired degeneracies from energy spectrum of them. The agreement with the most recent experimental counterparts is acceptable. Also، there are some suggestions about the reduction of uncertainty with increasing the neutron number and quadrupole deformation parameter.
    Keywords: Dynamical symmetry (DS), Partial dynamical symmetry (PDS), Interacting Boson Model (IBM), Quadrupole deformation
  • Tayebeh Nedaee, Saeed Mahdavifar Pages 53-62
    In this paper، the frustrated dimerized antiferromagnetic isotropic s=1/2 Heisenberg chain is studied. In this model، denotes the dimerization parameter for the exchange of nearest neighbors and denotes the frustration parameter for the exchange of next nearest neighbor interaction. Using the numerical Lanczos method، we have studied the magnetic phase diagram of the model in two subspaces. We have calculated the response functions of the system as a function of the frustrated parameter. According to the exact diagonalization results، by calculating order parameter، it is argued that، adding the dimerization will cause a phase transition between two different types of dimer phases.
    Keywords: Heisenberg chains, frustration, dimerization
  • Atefe Nejati, Faramarz Kanjouri, Hasan Tashakori Pages 63-73
    In this paper، the electronic، phononic and mechanical properties of zinc-blende and wurtzite phases of GaN compound are studied by Density Functional Theory (DFT)، generalized gradient approximation (GGA) and pseudo potentials. Results show both phases are semiconductors. The calculated band gaps are 2 and 2. 2 eV for zinc-blende and wurtzite phases correspondingly. Bulk modules are obtained by fitting the variation of energy vs. the lattice constants data to the murnaghan equation of state. The phonon dispersion curves are obtained in high symmetry directions. The elastic constants are calculated by the slope of the phonon acoustic modes in different directions. These constants are =272، =122 and =127 GPa in zinc-blende phase and =301، =380، =85، =88، =125، =153 GPa in wurtzite phase. Our results are compared with other calculation and are in good agreement with them. Young modules are calculated in tensile and comparison modes for wurtzite phase and compared with zinc-blende phase. The results show; the wurtzite phase is harder in z direction.
    Keywords: electronic properties, phonon spectrum, elastic constants, mechanical properties