per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
119
128
772
ساخت و بررسی نمونههای حجمی و لایه نازک فریت استرانسیوم
Preparation and investigation of bulk and thin film samples of strontium ferrite
احمد پوربافرانی
1
پرویز کاملی
kameli@iut.ac.ir
2
هادی سلامتی
3
در این مقاله نمونههای حجمی و لایههای نازک فریت استرانسیوم مورد مطالعه قرار گرفتهاند. بزرگ بودن مقاومت ویژه در فریت استرانسیوم، تلفات ناشی از جریانهای گردابی را کاهش داده و به همین جهت، میتوان از آن در مدارهای مغناطیسی مخصوص فرکانسهای بزرگ، استفاده کرد. از طرف دیگر خاصیت مغناطیسی دائم فریت استرانسیوم نیز بسیار مورد توجه است. در ابتدا به فرآیند تهیه نمونههای حجمی فریت استرانسیوم به روش حالت جامد میپردازیم. برای به دست آوردن خواص مغناطیسی بهتر، در ساخت نمونهها از عامل استوکیومتری (n) یعنی نسبت / SrO 3 O 2 Fe به مقدار 25/5 استفاده شد. برای کنترل رشد دانهها در ساختار نمونهها از افزودنیهای CaO و 2 SiO استفاده کردیم. نمونهها به دو صورت همسانگرد و ناهمسانگرد تهیه شدند. برای تهیه نمونههای ناهمسانگرد از میدان مغناطیسی حدود T 1 برای جهت دهی دانهها در حین پرس نمونهها، استفاده شده است. سپس به منظور بررسی و مقایسه خواص ساختاری و مغناطیسی نمونههای همسانگرد و ناهمسانگرد از پراش پرتو x ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تحلیل EDAX و مغناطیس سنج استفاده شد. نتایج نشان میدهند که در اثر اعمال میدان، خواص ساختاری و مغناطیسی نمونههای ناهمسانگرد به طور قابل ملاحظه، بهبود مییابد که دلیل آن چرخش ذرات در اثر اعمال میدان، هنگام پرس کردن نمونه است. در مرحله بعد با استفاده از نمونههای حجمی، لایههای نازک فریت استرانسیوم را به روش تپش لیزری (PLD) تهیه کردیم. در تهیه لایه نازک از زیرلایه (111) Si استفاده شد. سپس بررسی ساختار لایهها را توسط پراش پرتو x ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تحلیل EDAX انجام دادیم. این بررسیها روی نمونههای مختلف نشان دادکه برای تشکیل فاز بلوری فریت استرانسیوم باید دمای زیرلایه بالاتر از ˚ C 800 انتخاب شود. شرایط بهینه برای ساخت لایههای نازک فریت استرانسیوم، در دمای زیر لایه ˚C 840 و فشار اکسیژن mtorr 75 به دست آمد.
In this article, bulk and thin film samples of strontium ferrite have been studied. Due to the high electrical resistivity in strontium ferrite, energy loss due to eddy currents reduces and because of this, it can be used in high frequency magnetic circuits. On the other hand, strontium ferrite has attracted much attention as a permanent magnet. At first, we study the preparation process of bulk samples of strontium ferrite by a solid state reaction technique. In preparation of samples, to optimize the magnetic properties, we have used the stoichiometry factor (n = Fe2O3 / SrO) of 5.25. In addition, we have used additives such as CaO and SiO2 to control grain growth. The samples have been prepared in two series: Isotropic and Anisotropic. For preparation of anisotropic samples, the magnetic field of 1T has been used for orientation of the grains during the press. Then, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM), EDAX analysis and Magnetometer, was used for analyzing and comparing of structural and magnetic properties of isotropic and anisotropic samples. The results indicate that, due to the applied magnetic field, the structural and Magnetic properties of anisotropic samples improved efficiently because of the orientation of the grains during the press. In the next stage, we used bulk samples to prepare strontium ferrite thin films by Pulsed Laser Deposition technique (PLD). The Si (111) substrate has been used to prepare the thin films. Then we have studied the microstructure of thin films by X-ray diffraction, SEM and EDAX analysis. These studies on different samples show that for the preparation of crystalline phase of strontium ferrite thin films, the substrate temperature must be higher than 800˚C. The optimum conditions for preparation of strontium, ferrite thin films have been achieved on the substrate temperature of 840˚C and oxygen pressure of 75 mtorr.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_772_a67ccb680f4e27b09a62e6c5c8e5300f.pdf
فریت استرانسیوم
استوکیومتری
خواص ساختاری و مغناطیسی
لایه نشانی به روش تپش لیزری
strontium ferrite
stoichiometry
structural and magnetic properties
Pulsed Laser Deposition (PLD)
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
129
136
773
محاسبه اثر نوترینو در محاسبه ساختار ستاره نوترونی تازه متولد شده
Calculation of the effect of neutrinos on the protoneutron star structure
غلامحسین بردبار
1
بهروز خسروپور
2
در این مقاله ما مرحله ابتدایی شکلگیری ستاره نوترونی تازه متولد شده که Protoneutron Star نامیده میشود و با آنتروپی ثابت به ازای هر نوکلئون، در مرتبه 2 - 1 ثابت بولتزمن و همچنین کسر لپتونی 3/ 0 -4/ 0 ، مشخص میگردد، را در نظر گرفته و با محاسبه میانگین انرژی نوترینوها در این مرحله از شکلگیری ستاره، به محاسبه انرژی، معادله حالت ماده، جرم و شعاع ستاره پرداختهایم. در اینجا به ازای هر آنتروپی و کسر لپتونی، حالتی را که در آن اثر نوترینو در نظر گرفته شده است نسبت به حالتی که از آن صرف نظر شده با هم مقایسه کردهایم.
In this paper, we consider the first case of formation of newborn neutron star named protoneutron star which is described with constant entropy per baryon about 1-2kB ( kB is Boltzman constant ) and lepton fraction about 0.3-0.4. In this case, by considering the neutrinos mean energy in our calculations, we compute the total energy, equation of state, mass and radius of protoneutron star. Finally, for different entropies and lepton fractions, we compare our results with the case in which the neutrinos effect is ignored.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_773_9d95ed00c38e9cc17453f19c7dcd00da.pdf
ستاره نوترونی تازه متولد شده
نوترینو
ساختار
protoneutron star
neutrinos
structure
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
137
141
774
بررسی فرایند شکافت خوشههای تغییر شکل یافته سدیم در الگوی قطره مایع و ژله پایدار
Study of the fission process of deformed Na clusters in liquid-drop stabilized jellium model
محمود پیامی
1
بنین شاکری
2
در این مقاله، ما با استفاده از مدل قطره مایع در چار چوب الگوی ژله پایدار به مطالعه فرایند شکافت خوشههای اتمی باردار Na پرداخته ایم. در این بررسی، هندسه خوشه، غیر کروی در نظر گرفته شده است. انرژی خوشهها، اندازه بحرانی، ارتفاع سد شکافت و انرژی تبخیر محاسبه شدهاند. نتایج به دست آمده نشان دهنده بهبود نتایج قبلی و توافق بهتر با تجربه میباشد.
In this work, using the liquid drop model in the context of the stabilized jellium model, we have studied the fission of charged Na clusters. In this study we have assumed a deformed non-spherical shape for the cluster. The ground state energies, critical sizes, fission barrier height, and the evaporation energies have been calculated. The results show a better agreement to the experimental results compared to our earlier work.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_774_56587b5372d18c560c2d8c5aaef9db5e.pdf
مدل قطره مایع
الگوی ژله پایدار
شکافت
انداره بحرانی
انرژی تبخیر
liquid-drop model
stabilized jellium model
fission
critical sizes
fission barrier height
evaporation energy
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
143
152
775
محاسبه ابتدا به ساکن پارامتر هابارد در بلورهای NiO و Gd
Ab inito calculations of Hubbard parameters for NiO and Gd crystals
علیرضا فقیهی
1
سعید جلالی اسد آبادی
2
در این مقاله پارامتر هابارد در چارچوب نظریه تابعی چگالی ( DFT ) به روش امواج تخت بهبود یافته خطی به علاوه اربیتالهای موضعی با پتانسیل کامل در ترکیب NiO و بلور Gd به عنوان دستگاههای همبسته قوی که به ترتیب دارای اربیتالهای d 3 و f 4 نیمه پر میباشند با ساختن یک ابر سلول انجام شده است. در ترکیب NiO پارامتر هابارد eV 9/5 و در بلور Gd این پارامتر برابر با، eV 7/5 محاسبه شدهاند. مقادیر محاسبه شده در توافق بسیار خوبی با نتایج تجربی و محاسباتی میباشند. با استفاده از مقادیر محاسبه شده وتقریبهای GGA و U + LDA خواص ساختاری NiO و Gd مورد بررسی قرار گرفتهاند. نتایج محاسبات U + LDA نشان دهنده توافق بسیار خوب با نتایج تجربی و بهبودی قابل توجه نسبت به تقریب GGA و از طرف دیگر مناسب بودن روش بهکار رفته برای محاسبه پارامتر هابارد در این دستگاههای همبسته قوی است.
In this research the Hubbard parameters have been calculated for NiO and Gd crystals, as two strongly correlated systems with partially full 3d and 4f levels, respectively. The calculations were performed within the density functional theory (DFT) using the augmented plane waves plus the local orbitat (APW+lo) method. We constructed a suitable supercell and found that the Hubbard parameters for the NiO and Gd compounds are equal to 5.9 eV and 5.7 eV, respectively. Our results are in good agreement with experimental data and results of other computational methods. Then we used the obtained parameters to study the structural properties of NiO and Gd by means of LDA+U approximation. Our results calculated by the LDA+U method which are in better agreement with the experiment show a significant improvement compared to the GGA approximation. The result shows that our method for calculating U parameter can be considered as a satisfactory method to study a strongly correlated system.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_775_cc14e476fe26091afd700674de64b018.pdf
DFT
lo+APW
پارامتر هابارد U)
U+LDA)
DFT
APW+lo
Hubbard parameter (U)
LDA+U
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
153
157
776
بررسی دینامیک کوانتومی مدارهای الکتریکی مزوسکوپی با بار گسسته
The quantum dynamics of mesoscopic discrete-charge electric circuits
فردین خیراندیش
fardin_kh@phys.ui.ac.ir
1
حسن پهلوانی
h_pahlavaniha@yahoo.com
2
دینامیک کوانتومی یک ذره باردار در زنجیرهای نامتناهی از چاههای کوانتومی یک بعدی در تقریب مدل بستگی قوی، تحت تأثیر یک میدان خارجی وابسته به زمان بررسی شده است. ارتباط بین هامیلتونی چنین ذرهای با هامیلتونی مدارهای کوانتومی مزوسکوپی با بار گسسته روشن گردیده و بر این اساس جریان ماندگاری برای یک حلقه کوانتومی بدون اتلاف محاسبه شده است.
The quantum dynamics of a charged particle in an infinite chain of single-state quantum wells, in tight-binding approximation and under the action of an arbitrary time-dependent external field is investigated. The connection between the Hamiltonian description of this model and the Hamiltonian of a discrete-charge mesoscopic quantum circuit is elucidated. Based on this connection, the persistent current on a L-design nondissipative circuit is obtained.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_776_7105346d08e57ed73a139143640d020e.pdf
سامانههای مزوسکوپی
بار گسسته
جبر دینامیکی
mesoscopic systems
charge discreteness
dynamical algebra
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
159
168
777
ساختار بلوری و خواص مغناطیسی ترکیبات Z=H, N) RFe10V2Zy و R=Y, Nd)
Crystal structure and magnetic properties of RFe10V2Zy (R = Y, Nd and Z = H, N)
ناصر تجبر
tajabor@ferdowsi.um.ac.ir
1
حسن خندان فدافن
2
محمدرضا علینژاد
3
در این تحقیق ترکیبات هیدروژنه و نیتروژنه 2 V 1 0 YFe و 2 V 1 0 NdFe به روش واکنش فاز جامد-گاز ساخته و خواص ساختاری و مغناطیسی آنها مطالعه شد. نتایج پراش پرتو X نشان میدهند که نمونههای ساخته شده تا حد بهتر از 95% تکفازند، که این خلوص پس از هیدروژندهی بهبود نیز مییابد. نفوذ نیتروژن موجب ناپایداری ساختار بلوری و خردشدن آن میشود، که ناشی از جایگیری اتمهای نیتروژن به جای اتمهای آهن در ساختار بلوری است. بهعلاوه، راستای آسان مغناطیسی همه نمونهها در دمای اتاق منطبق بر محور c یاخته چارگوشی است. نتایج اندازهگیریهای ترمومغناطیسی نشان میدهند که بازپخت نمونهها در دماهای بالاتر از º C 1 000 موجب گسترش فاز ناخالصی 2-17 در نمونههای ساخته شده میشود. پذیرفتاری مغناطیسی dc نمونه 2 V 1 0 NdFe نشاندهنده وجود یک گذار فاز در حدود K 117 = TSR است. از بررسی منحنی مغناطش، میدان ناهمسانگردی و ثابتهای ناهمسانگردی مرتبه اول و دوم استخراج شدند که در مورد ترکیب 2 V 1 0 YFe در تمام گستره دمایی، بتدریج با افزایش دما کاهش مییابند. اما برای ترکیب 2 V 10 NdFe ، میدان و ثابتهای ناهمسانگردی از یک بیشینه در دمای حدود K 200 گذشته و آنگاه روال مورد انتظار کاهش دمایی را پی میگیرند.
YFe10V2 and NdFe10V2 interstitially modified compositions with hydrogen and nitrogen atoms were prepared by solid – gas reaction and their structural and magnetic properties were studied. The XRD patterns indicate that the samples are single phase and better than 95% and their purity improves after hydrogenation. The crystallites were broken by nitrogenation which is due to the penetration of N atoms within Fe sites. In addition, easy magnetization direction corresponds to the tetragonal c-axis at room temperature. Thermomagnetic measurements illustrate that the 2-17 impurity phase is formed by annealing samples above 1000 ºC. Results of the dc-susceptibility measurements of NdFe10V2 sample exhibit a spin reorientation transition at TSR = 117 K. By analysis of the magnetization curves, first and second order anisotropy constants were deduced which gradually decreased by increasing temperature in the case of YFe10V2. But in the case of NdFe10V2, they tend to a maximum about 200 K and then follow natural thermal decrease.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_777_3e61e06b1938bcf990145cca1d97298a.pdf
مغناطش
ناهمسانگردی مغناطیسی
بازجهتگیری اسپینی
واکنش جامد-گاز
magnetization
magnetic anisotropy
spin reorientation
solid - gas reaction
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
169
175
778
حالات مزونها و وابستگی آنها به اسپین و ایزواسپین
Mesons states and their dependence on spin and isospin
علیاکبر رجبی
a.a.rajabi@shahroodut.ac.ir
1
نسرین صالحی
2
مزون از یک کوارک و یک پادکوارک تشکیل شده است که تحت تأثیر ترکیبی از پتانسیلهای نوسانی نگهدارنده و رنگ حرکت می کنند. با توجه به اینکه کوارکها ذراتی با اسپین میباشند لذا پتانسیل برهمکنش اسپین ـ اسپین نیز وجود دارد. همچنین برای کوارکهای u و d ایزواسپین داریم . همچنین پتانسیلهای مربوط به اثر ایزواسپین ـ ایزواسپین و اثر اسپین ـ ایزواسپین را باید در نظر گرفت. با مقایسه طیف مزونهای بهدست آمده با مقدار محاسبه شده در این مدل میتوان دریافت که کوارک - پادکوارک تشکیل دهنده مزونها در کدام حالت یکتایی و یا سهتایی از نظر اسپین و ایزواسپین قرار دارند. با استفاده از این مدل چگونگی آرایش حالات اسپین و ایزواسپین مربوط به هر مزون بهدست میآید .
Meson is composed of one quark and one antiquark moving under the effect of confinement, oscillating and color potentials. Since quarks are particles with spin , there is a spin-spin interaction potential. Also we have isospins for u and d quarks and we can consider related potentials on isospin-isospin and spin-isospin effects. By comparing the given meson spectrum with the amount calculated in this model, it can be inferred that mesons quark-antiquark are in a state of singlet or triplet regarding spin and isospin. By using this model, the states of configuration spin-isospin of each meson can be calculated
https://ijpr.iut.ac.ir/article_778_fb5d17d9efaadb1ed10e93862e8fbf6e.pdf
مزون
طیف
کوارک
پتانسیل نگهدارنده
پتانسیل رنگ
mesons
spectrum
quark
confinement potential
color potential
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
177
182
779
ساخت فیلمهای بس لایهای Ni-Cu/Cu تهیه شده به روش الکتروانباشت و مطالعه نانوساختار آنها قبل و بعد از بازپخت
Fabrication of electrodeposited Ni-Cu/Cu multilayered films and study of their nanostructures before and after annealing
ایرج کاظمینژاد
i.kazeminezhad@scu.ac.ir
1
علی براتی
2
در این تحقیق بس لایههای فلزی Ni-Cu/Cu با ضخامت زوج لایه متفاوت بر روی زیرلایههای Cu با بافت قوی ( 100 ) به روش الکتروانباشت تهیه گردیدند. سپس ساختار این نمونهها توسط دستگاه XRD و میکروسکپ SEM مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. قلههای اقماری موجود در طیف XRD ساختار بس لایهای و در نتیجه ابرشبکه بودن فیلمها را موردتأیید قرار داد. این طیف نشان داد که بس لایهها نیز دارای یک بافت قوی ( 100 ) و ساختار شبکهای fcc همانند زیرلایه هستند که بیانگر یک رشد روآراستی است. از آنالیز SEM نمونهها مشخص شد که سطح نمونهها از یکنواختی کاملی برخوردار نیست. از کاهش درصد وزنی اتمهای Ni تعیین شده توسط آنالیز EDX نسبت به مقدار اسمی آن ملاحظه گردید این اختلاف بهدلیل احیاء یونهای هیدروژن به هنگام رشد و در نتیجه غیر صدرصد بودن بهره جریان اتفاق میافتد. در بخش دوم ساختار برخی از نمونهها پس از بازپخت در دماها و زمانهای مختلف مورد مطالعه واقع گردیدند. طیف XRD نمونهها بعد از بازپخت نشان داد که با افزایش دما و زمان پخت، شدت قلههای مربوط به بس لایهها و قلههای اقماری کاهش مییابند وتیزی فصل مشترک بین لایهها با افزایش این دو پارامتر ضعیفتر شده و ساختار نمونهها به سمت ساختار آلیاژی متمایل میشود. همچنین از تصویر SEM نمونهها بعد از بازپخت مشخص گردید که با افزایش دما و زمان پخت شکل و اندازه دانهها بهدلیل پخش آنها در یکدیگر تغییر کرده و ریخت شناسی سطح بهطور کامل دگرگون شده و به سمت یک سطح یکنواختتر متمایل میشود.
In this work electrodeposited Ni-Cu/Cu metallic multilayered films with different thicknesses of Ni and Cu were prepared on (100) polycrystalline Cu substrates. The nanostructure of the multilayers was studied using XRD. The existence of satellite peaks in the XRD patterns showed that the multilayered films have superlattice structures. The difference between the intensity of ML(200) and ML(111) peaks showed that the multilayers have a strong texture of (100) as their substrate structures which confirms the epitaxial growth. The morphology of the films was studied by SEM. The SEM images showed that the surface of the films is rough. The samples were also analyzed using EDX and the results showed that the real content of Ni is less than its nominal content this refers to the current efficiency which is less than unity due to hydrogen evolution. In the second stage of the work some identical samples which have the highest order of satellite peaks were electrodeposited. The samples were annealed at different temperatures and times. Their structures were then studied by XRD. The XRD patterns of the annealed samples showed that if the temperature and time of annealing increase, the satellite peaks begin to disappear. It means by increasing these two parameters, the sharpness of the bilayer interface decreases and the multilayered structure tends to become alloy structure. The morphology of the samples was also studied by SEM. The SEM images showed that the surface of the annealed films becomes approximately uniform due to the diffusion of Ni and Cu atoms to Cu and Ni layers, respectively.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_779_3efa2610f85ebe1e94ba027be5e2d89e.pdf
الکتروانباشت
بس لایه Ni-Cu/Cu
فیلم فوق نازک
بازپخت
electrodeposition
Ni-Cu/Cu multilayer
ultra thin film
annealing
per
انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهان
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
2345-3664
2019-11-26
8
3
183
183
780
خواص ترابرد الکترونی نانولوله کربنی فلز - نیمرسانا - فلز
Electronic transport properties of carbon nanotube metal-semiconductor-metal
فرهاد خوئینی
1
حسین فرمان
2
در این مقاله، ترابرد الکترونی یک نانولوله نیمرسانای زیگزاگ شبه یک بعدی، که به دو الکترود فلزی متصل است، بررسی میشود. الکترودها، از نوع نانولوله زیگزاگ فلزی هستند. رفتار این سیستم، ممکن است شبیه یک ترانزیستور اثر میدانی باشد. با استفاده از مدل بستگی قوی و روش تابع گرین، چگالی حالتهای موضعی و رسانایی سیستم در ترابرد بالستیک و رژیم خطی، به صورت عددی محاسبه میشود. سپس با ارائه یک مدل مداری برای آن، برای بسامدهای مختلف جریان نانولوله محاسبه میشود. نتایج نظری حاصل از این تحقیق، برای طراحی ادوات نانو الکترونیکی، مفید است.
In this work, we study electronic transport properties of a quasi-one dimensional pure semi-conducting Zigzag Carbon Nanotube (CNT) attached to semi-infinite clean metallic Zigzag CNT leads, taking into account the influence of topological defect in junctions. This structure may behave like a field effect transistor. The calculations are based on the tight-binding model and Green’s function method, in which the local density of states(LDOS) in the metallic section to semi-conducting section, and muli-channel conductance of the system are calculated in the coherent and linear response regime, numerically. Also we have introduced a circuit model for the system and investigated its current. The theoretical results obtained, can be a base, for developments in designing nano-electronic devices.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_780_1d68c63f3c30d677479ffa01a17c0e87.pdf
نانولولههای کربنی
ترابرد الکترونی
جریان متناوب
carbon nanotubes
electronic transport
AC current