انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Simulation of pre-bunched free electron laser oscillator in the THz regimeشبیه سازی نوسانگر لیزر الکترون آزاد با پیش دسته بندی در محدودة تراهرتز187193160710.47176/ijpr.20.2.25731FAفاطمهبازوبند1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه فسا، فسااحسانمیر2. گروه فوتونیک، دانشکدة علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمانJournal Article20181009One of the long-term objectives in the development of high gain free electron lasers (FEL) is to reduce the necessary electron beam voltage for a strong FEL interaction at a given frequency. FEL oscillators (FELOs) play the main role to this end. In this paper, the simulation of one dimensional FELO with planar wiggler is done at the applicable Tera-hertz regime. The effect of pre-bunched electron beam on the gain improvement or on the laser length is investigated. To study the evolution of system, a set of self-consistent nonlinear differential equations are solved numerically by the Runge-Kutta method and the averaging of electron beam is done by the Simpson method.یکی از اهداف بلند مدت در توسعة لیزر الکترون آزاد (FEL) با بهرة بالا، کاهش ولتاژ مورد نیاز باریکۀ الکترونی برای ایجاد یک برهمکنش قوی در دستگاه در یک بسامد معین است. لیزرهای الکترون آزاد نوسانگر (FELO) نقشی اساسی در راستای این هدف ایفا میکنند. در این مقاله شبیهسازی یک بعدی نوسانگر لیزر الکترون آزاد با ویگلر تخت در محدودة پرکاربرد تراهرتز انجام گرفته است. اثر روشهایی چون پیشدستهبندی الکترونهای ورودی بر افزایش بازده یا طول مؤثر لیزر مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی رفتار دستگاه، مجموعة معادلات دیفرانسیلی غیر خطی جفت شده با استفاده از روش رانگ- کوتای مرتبة چهار به طور عددی حل شده و میانگینگیریهای مربوط به پرتو الکترون با استفاده از روش سیمپسون انجام شدهاند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1607_f0869105e30dc2282b9c01271425dde5.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Scattering of the squeezed coherent light by a metamaterial slab with negative refractive index and hyperbolic metamaterialپراکندگی نور همدوس چلانده از متامواد با ضریب شکست منفی و متامواد هذلولوی195205160810.47176/ijpr.20.2.12064FAمریمنصری نصرآبادی1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرداحسانعموقربانگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد0000-0003-4035-0366علیمهدیفر3. گروه فیزیک، دانشکدة فیزیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان
4. گروه پژوهشی اپتیک کوانتومی، دانشگاه اصفهان، اصفهانJournal Article20190911In this paper, by using the quantum input-output relations for an anisotropic slab, we investigate the quadrature squeezing and Mandel parameter of the transmitted squeezed coherent state through a metamaterial slab with negative refractive index and also a hyperbolic metamaterial slab. It will be shown that the nonclassical properties of the aforementioned state decrease sharply in passing through the negative refractive index slab. While, the hyperbolic metamaterial slab with a small absorption coefficient can somewhat retain the nonclassical properties of the incident squeezed light.در این مقاله با به کار بردن روابط کوانتومی ورودی– خروجی برای یک تیغة ناهمسانگرد به بررسی چلاندگی کوادراتوری و پارامتر مندل حالت همدوس چلاندة عبوری از یک تیغة متاماده با ضریب شکست منفی و همچنین یک تیغة متامادة هذلولوی میپردازیم. نشان داده خواهد شد که ویژگیهای غیر کلاسیکی حالت مزبور در عبور از یک تیغة متاماده با ضریب شکست منفی به شدت کاهش مییابد، در حالی که تیغة متامادة هذلولوی در ناحیهای که ضریب جذب کوچک دارد تا حدودی ویژگیهای غیرکلاسیکی نور چلاندة فرودی را حفظ میکند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1608_997b624756ce76da30db79d43d548466.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Investigation of effect of collagen fiber orientation on tumor cell invasionمطالعه نقش جهت گیری فیبرهای کلاژن بر تهاجم سلول های سرطانی207214160910.47176/ijpr.20.2.38241FAیونسعظیم زادهدانشکدة فیزیک، دانشگاه تهران، تهران0000-0001-7363-7916عباس علیصابریدانشکدة فیزیک، دانشگاه تهران، تهرانJournal Article20190627Collagen fibers can both inhibit and promote cellular migration, based on their orientation. Physical models such as Random walk can regenerate cellular migration. As such, we proposed a model based on (biased) random walk to study migration on collagen fibers. We took mean squared displacement as the determinant factor for metastatic risk and found that direction of fibers, spatial correlations and migration mode together regulate the risk and we proposed an approach to quantify an existing prognostic approach. فیبرهای کلاژن به عنوان بخش مهمی از ماتریس بین سلولی، با توجه به جهتگیری فضایی ممکن است مانع تهاجم سلولهای سرطانی شده و یا آن را تشدید نمایند. مدل های فیزیکی مانند ولگشت توانایی قابل توجهی در بازتولید رفتار حرکتی سلولها دارند. در این مقاله، ما مدلی مبتنی بر ولگشت و حرکت جهتدار برای توصیف حرکت سلولها پیشنهاد کردیم. ما مقدار انتظاری مربع طول مهاجرت را به عنوان عامل تعیین کننده خطر متاستاز در نظر گرفته و نقش جهتگیری فیبرها را بررسی کردیم. یافتههای ما نشان میدهند که جهتگیری فیبرها، همبستگیهای فضایی میان این جهتگیریها و نحوه مهاجرت سلولها بر خطر متاستاز موثر هستند. ما نهایتا رهیافتی کمّی برای بهبود یکی از روشهای شناسایی رفتار تومور ارایه کردهایم.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1609_68792f1deb671fc09054a34f74475551.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822One-dimensional p-wave superconductivity with long-range
hopping and pairingابررسانایی موج p یک بعدی با پارامترهای جنبش و برهمکنش فرمیونی بلند برد215223161010.47176/ijpr.20.2.35211FAسعیدانصاری1. گروه علوم مهندسی و فیزیک، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بویینزهرا، بویینزهراروح اللهجعفری2. دانشکدة فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایة زنجان، زنجان0000-0003-0904-0538Journal Article20191124In this paper, we have considered the extended version of the Kitaev model in one dimension, i.e., a long-range p-wave superconducting wire. In the long-range Kitaev chain, the superconducting hopping and pairing terms in the Hamiltonian decay, independently, in a power-law fashion , where l is the distance between the two sites and x is some positive constant. We have studied the appearance of Majorana zero-energy edge modes and also, massive Dirac edge modes by exact diagonalization, as well as analytical computations. Exact diagonalization indicates the existence of both kinds of massless and massive edge modes in the energy spectrum. Furthermore, we obtain the phase diagram and the topological phase transitions by calculating the winding number, which is the topological invariant.در این مقاله مدل تعمیم یافتة زنجیرۀ کیتائف یک بعدی، یعنی زنجیرۀ ابررسانایی موج p بلند برد را مورد بررسی قرار میدهیم. در مدل بلند برد کیتائف، پارامترهای مربوط به جفتشدگی و تونلزنی فرمیونها در هامیلتونی بلند برد هستند و شدت آنها، مستقل از یکدیگر، با عکس فاصلة بین نقاط شبکه به توان یک نما- با افزایش فاصلۀ بین نقاط شبکه- کاهش مییابد. در این مدل، وجود مدهای لبهای بدون جرم مایورانا و همچنین مدهای لبهای جرمدار دیراک را با روش قطریسازی دقیق و نیز با محاسبات تحلیلی بررسی میکنیم. قطریسازی دقیق حاکی از وجود هر دو نوع مد لبهای بدون جرم و جرمدار در طیف انرژی است. همچنین با محاسبۀ عدد پیچش، که ناوردای توپولوژیکی است، نمودار فاز و گذار فازهای توپولوژیکی این مدل را به دست میآوریم.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1610_4ca87f823e63b1c507342f8b1f9341fb.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Investigation of the mechanical and electronic transport properties of graphene-like borophene oxide under small strainsبررسی خواص مکانیکی و ترابرد الکترونی اکسید بوروفین گرافینگونه تحت کرنشهای کوچک225234161110.47176/ijpr.20.2.21004FAمنصورهپشنگ پورگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر0000-0002-7827-359XJournal Article20200211The graphene-like phase of boron atoms was recently synthesized on Al (111) substrate. This two dimensional material which is unstable without the substrate is improved to a stable structure after being combined with oxygen. In this research, mechanical and electronic transport properties of graphene-like borophene oxide (g-B2O) has been investigated within density functional theory framework and non-equilibrium Green’s function, for this purpose total and partial density of states, energy band structure, charge density, elastic constants, Young's modulus, Poisson's ratio, quantum conductance, and current-voltage characteristics have been calculated by applying small uniaxial and biaxial strains. The results show that g-B2O is a metal and has a Dirac point like graphene with a linear dispersion energy at a position above the Fermi level. In addition, the current-voltage curves display the Ohmic behavior of this material and exhibit that positive strain reduces the current density in armchair direction ( ) and increases the current density in zigzag direction of ( ) compared to without strain . The positive biaxial and uniaxial strains in armchair direction with almost similar behavior have the most variations in and . Besides, the negative strain in zigzag direction causes the most increasing. The negative uniaxial strain in armchair direction and negative biaxial strain with almost analogous behavior caused the most (the least) changes in ( ). The anisotropic current density along zigzag and armchair directions as well as the ability to control this anisotropy by positive and negative strains make this material suitable to usage in nanoelectronic devices.به تازگی فاز گرافینگونه از اتمهای بور روی زیر لایۀ )111 Al (سنتز شده است، این مادة دو بعدی که بدون زیر لایه ناپایدار است پس از ترکیب با اکسیژن به ساختار پایداری تبدیل میشود. در پژوهش حاضر، خواص مکانیکی و انتقال الکترونی اکسید بوروفین گرافینگونه (g-B<sub>2</sub>O) در چارچوب نظریة تابعی چگالی و تابع گرین غیر تعادلی مطالعه شده است. برای این منظور چگالی حالات کلی و جزئی، ساختار نوارهای انرژی، چگالی بار، ثابتهای کشسانی، مدول یانگ، نسبت پواسون، رسانش کوانتمی و نمودارهای جریان- ولتاژ در کرنشهای کوچک تک محوری و دو محوری محاسبه شدهاند. نتایج این پژوهش نشان میدهد که g-B<sub>2</sub>O فلز است و نقاط دیراکی با رابطة پاشندگی در مکانهایی بالاتر و پایینتر از تراز فرمی دارد. علاوه بر این نمودارهای جریان- ولتاژ، رفتار اهمی این ماده را نشان میدهد. نمودارهای جریان- ولتاژ نشان میدهد که کرنش مثبت باعث میشود چگالی جریان در جهت آرمچیر () کاهش و در جهت زیگزاگ () نسبت به حالت بدون کرنش افزایش یابد. کرنشهای مثبت دو محوری و تک محوری در جهت آرمچیر تقریباً با رفتاری مشابه، بیشترین تغییرات را در و ایجاد کردهاند. کرنش منفی نیز در جهت زیگزاگ بیشترین افزایش را سبب شده است. کرنش منفی تک محوری در جهت آرمچیر و دو محوری تقریباً با رفتاری مشابه، بیشترین (کمترین) تغییرات در را ایجاد کرده است. چگالی جریان ناهمسانگرد در راستاهای زیگزاگ و آرمچیر و همچنین قابلیت کنترل این ناهمسانگردی توسط کرنشهای مثبت و منفی، استفاده از این مادة دو بعدی را در ادوات نانوالکترونیکی مناسب میسازد.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1611_60c1bf4d23a1f0824fe3a68b3edbd602.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Geometric phase of a two-level atom near a dissipative and dispersive
dielectric slabفاز هندسی یک اتم دو ترازی در مجاورت یک تیغهی دیالکتریک جاذب و پاشنده235244161210.47176/ijpr.20.2.12065FAسمیهمحمدی عبدهوند1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرداحسانعموقربان1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
2. مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد0000-0003-4035-0366علیمهدیفر1. گروه فیزیک، دانشکدة فیزیک ، دانشگاه اصفهان، اصفهان
2. گروه پژوهشی اپتیک کوانتومی، دانشگاه اصفهان، اصفهانJournal Article20190930In this paper, we study the geometric phase of a two-level atom near a dielectric slab. For this purpose, by applying the Von-Neumann equation, we obtain eigenvalues and eigenvectors of the reduced density operator of the atomic system. Then, we obtain the Lamb shift and transition rates of the atomic system in term of the electromagnetic Green tensor. Finally, by calculating the electromagnetic Green tensor of the system and making use of the kinematic approach, we study the geometric phase of the atomic system near the dielectric slab. We show that the geometric phase can be used as a sensitive probe to the surface-phonon polariton waves.در این مقاله به مطالعهی فاز هندسی یک اتم دو ترازی در مجاورت یک تیغهی دیالکتریک می پردازیم. بدین منظور، با به کاربردن معادلهی تحول زمانی فون-نویمن، ویژه مقادیر و ویژه بردارهای عملگر چگالی کاهش یافتهی سامانه اتمی را بدست می آوریم. سپس جابجایی لمب و آهنگهای گذار سامانه اتمی را برحسب تانسور گرین الکترومغناطیسی بدست میآوریم. در نهایت با محاسبهی تانسور گرین الکترومغناطیسی سامانه و استفاده از رهیافت سینماتیک، فاز هندسی سامانهی اتمی در مجاورت تیغهی دیالکتریک را بررسی خواهیم کرد. نشان خواهیم داد که میتوان از فاز هندسی به عنوان یک کاوهی حساس به امواج پلاریتون-فونونهای سطحی استفاده نمود.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1612_71ab3efdffd2f80d53b5f8df7ab88adc.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Preparation and characterization of La0.6Sr0.4Fe0.8Mn0.2O3-δ cathode of intermediate temperature solid oxide fuel cellsساخت و بررسی کاتد La0.6Sr0.4Fe0.8Mn0.2O3-δ در پیلهای سوختی اکسید جامد دمای میانی245257161310.47176/ijpr.20.2.36111FAفاطمهیداللهی فارسانیدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانمجیدجعفریدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانالیاسشهسواریدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانحمیدهشاکری پوردانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانهادیسلامتیدانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20190305The aim of this study is to investigate the properties of the La<sub>0.6</sub>Sr<sub>0.4</sub>Fe<sub>0.8</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>3-δ </sub>(LSFM)compound as cathode of intermediate temperature solid oxide fuel cells. The LSFM compound was synthesized by the sol-gel process. Thestructural, electrical and electrochemical properties of LSFMwere tested via X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), high temperature four-probe resistivity measurement (HTRM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The X-ray pattern showed that sample had a Rhombohedra structure and space group symmetry of LSFM <em>is R-3c;</em> also, the LSFM had good chemical compatibility with YSZ electrolyte. The conductivity of the sample was increased with raising the temperature. The maximum electrical conductivities for the LSFM compound were equal to 3.64 S.cm<sup>-1</sup> in air at 739 ℃. The cathode area specific resistance of LSFM was 1.69, 1.01, 0.63, 0.52, and 0.45 Ω cm<sup>2</sup> at 600, 650, 700, 750, and 800 ℃, respectively هدف از این مطالعه بررسی ویژگیهای ترکیب La<sub>0/6</sub>Sr<sub>0/4</sub>Fe<sub>0/8</sub>Mn<sub>0/2</sub>O<sub>3</sub><sub>-δ</sub> (LSFM) به عنوان کاتد پیلهای سوختی اکسید جامد دمای میانی است. مادة LSFM با استفاده از روش سل- ژل تهیه شد. خواص ساختاری، الکتریکی و الکتروشیمیایی آن با پراش اشعة ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، اندازهگیری مقاومت ویژه به روش چهار میلهای دمای بالا (HTRM) و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد. الگوهای XRD نشان داد که LSFM دارای ساختار رومبوهدرال و گروه فضایی R-3c است و ترکیب LSFM دارای پایداری شیمیایی با الکترولیت زیرکونیای پایدار شده با ایتریم (YSZ)، است. رسانندگی ویژة (Conductivity) نمونه با افزایش دما از دمای اتاق، افزایش یافت و بیشترین رسانندگی ویژه در دمای 739 درجة سانتیگراد مشاهده شد و مقدارآن برابر با S.cm<sup>-</sup><sup>1</sup> 64/3 به دست آمد. مقادیر مقاومت ویژة سطحی (ASR) کاتد LSFM برای دماهای 600، 650، 700، 750، 800 درجة سانتیگراد، به ترتیب 69/1، 01/1، 63/0، 52/0 و Ω.cm<sup>2</sup> 45/0 است.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1613_c2048c8b45b46d49d2e5c8317fbfa27d.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Investigation of electronic and optical properties of novel graphene-like GeS2 monolayer by density function theoryخواص الکترونیکی و نوری نانو ساختار نوین دی سولفید ژرمانیوم به روش نظریة تابع چگالی259265161410.47176/ijpr.20.2.35991FAحمیدرضاالبرزنیا1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه، کرمانشاه
2. گروه فیزیک، مرکز علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء (ص)، تهرانسیدتقیمحمدی2. گروه فیزیک، مرکز علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء (ص)، تهران0000-0001-8901-9311Journal Article20181130Electronic and optical properties of pentagonal GeS<sub>2</sub> monolayer are investigated by first principles calculations in the framework of the density functional theory. The stability of the nanostructure is confirmed by cohesive energy calculation, as well as phonon dispersion calculation. The electronic properties simulation indicates that GeS2 monolayer is an indirect band gap semiconductor with a band gap of about 0.9 eV. Furthermore, the optical properties investigation reveals that the material exhibits a very low absorption and reflectivity in visible region of the electromagnetic spectrum. However, it has a considerable absorption and reflectivity in the ultra violet region. The results of this study, therefore, suggest that the considered structure has a good potential application in the new generation of opto-electronic devices, especially as a UV protection layer.با استفاده از نظریة تابع چگالی بر پایة محاسبات اولیه، در این مقاله نانو ساختار جدید دی سولفید ژرمانیوم (GeS<sub>2</sub>) معرفی میشود. محاسبة انرژی همبستگی نشان میدهد که ساختار پیشنهادی از پایداری ترمودینامیکی خوبی برخوردار است. همچنین محاسبۀ نمودار پاشندگی فونونی به وسیلة نرمافزار کوانتوم اسپرسو، پایداری دینامیکی این ترکیب را تأیید میکند. نتایج محاسبات نشان میدهد که دی سولفید ژرمانیوم، یک نیمرسانا با گاف انرژی غیر مستقیم حدود 9/0 الکترون ولت است که با اعمال تنش و کرنش دو محوره قابل تنظیم است. محاسبات نوری نشان میدهد که نانو ساختار پیشنهادی در ناحیۀ مرئی در برابر تابش فرودی، میزان جذب و بازتاب بسیار کمی را از خود نشان میدهد، این در حالی است که این ماده در ناحیة فرابنفش موج الکترومغناطیسی نهتنها جاذب خوبی است، بلکه بازتابش نسبتاً بالایی هم دارد. این خاصیت مبین آن است که این نانو ساختار میتواند در ساخت ابزارهای نوری و به طور خاص در ساخت حفاظ نور فرابنفش مورد استفاده قرار گیرد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1614_1caa5291561a828747e3ff8b3b178eda.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Linear reduced dynamicsتحول خطی سیستم کوانتومی باز267272161510.47176/ijpr.20.2.31025FAایمانسرگلزهیگروه فیزیک، دانشگاه نیشابور، نیشابور
گروه پژوهشی نجوم و کیهان شناسی، دانشگاه نیشابور، نیشابور0000-0002-4738-9207Journal Article20200313Consider an open quantum, system interacting with its environment. Whether the reduced dynamics of the system can be given by a linear map or not is an important question in the theory of open quantum systems. Dominy, Shabani and Lidar have proposed a general framework for linear Hermitian reduced dynamics. In addition, it has been shown that their framework is, in fact, the most general one: The reduced dynamics of the system is linear if and only if it can be formulated within the Dominy-Shabani-Lidar framework. This result has been given in a rather abstract way. Here, we want to give another proof for it, in a more illustrative manner. <br /> سامانه کوانتومی S، در حال برهمکنش با محیط E، را در نظر بگیرید. یک موضوع مهم، در نظریة سامانههای باز کوانتومی، این است که آیا میتوان تحول کاهش یافتة سامانه را با یک نگاشت خطی بیان کرد یا خیر. دومینی، شبانی و لیدر، یک چارچوب کلی برای تحول کاهش یافته خطی هرمیتی ارائه کردهاند. همچنین، نشان داده شده است که، در واقع، این چارچوب کلیترین چارچوب ممکن است: تحول کاهش یافته سامانه S خطی است اگر و فقط اگر بتوان آن را در قالب چارچوب دومینی- شبانی- لیدر فرمولبندی کرد. این نتیجه در قالبی نسبتاً مجرد ارائه شده است. در این مقاله، میخواهیم همین نتیجه را به شکلی قابل استفادهتر، در مثالهای فیزیکی، اثبات کنیم.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1615_139bfce0f47c77664bbd1a20cfe4a4c9.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Synthesis and characterization of ZnO/g-C3N4 hybrid nanofibers photocatalyst for the removal of organic pollutants from waterسنتز و مشخصهیابی نانوالیاف هیبریدی فوتوکاتالیست ZnO/g-C3N4 برای حذف آلایندههای آلی از آب273280161610.47176/ijpr.20.2.35092FAآمنهناصری1. دانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران0000-0003-3102-8906مرصعصمدی1. دانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانعلیپورجوادی2. دانشکدة شیمی، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانعلیرضامشفق1. دانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
2. پژوهشکدة علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران0000-0002-8770-1410Journal Article20181024ZnO/g-C<sub>3</sub>N<sub>4 </sub>hybrid nanofibers containing different concentrations of g-C<sub>3</sub>N<sub>4 </sub>nanosheets were prepared using electrospinning technique; this was followed by annealing at 460 ˚C for one hour in a box furnace. Based on scanning electron microscopy (SEM) image analysis, the mean diameter of the nanofibers was measured to be ~ 55 nm. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the presence of ZnO and g-C<sub>3</sub>N<sub>4 </sub>in the prepared nanofibers. The photocatalytic activity of the nanofibers was examined under UV photoirradiation, showing that the ZCN0.5 nanofibers containing 0.5 wt% of g-C<sub>3</sub>N<sub>4 </sub>exhibited the highest performance, as compared to other photocatalysts. The observed improvement in photodegradation over the optimized photocatalyst could be due to retardation in the charge carriers’ recombination rate in the ZCN0.5 photocatalyst sample, as compared with the pure ZnO and pure g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>.در این تحقیق، نانوالیاف هیبریدی(ZCN) ZnO/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> حاوی غلظتهای مختلفی از نانوصفحات g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>، با استفاده از روش الکتروریسی سنتز شدند و سپس در دمای 460 درجه سانتیگراد در مدت زمان یک ساعت در کوره پخت شدند. بر اساس مشاهدات تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، قطر متوسط نانوالیاف، 55 نانومتر اندازه گیری شد. با بررسی و تحلیل طیف فروقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، حضور ZnO و نانوصفحات g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> در نانوالیاف تأیید شد. فعالیت فوتوکاتالیستی این نانوالیاف، تحت نور فرابنفش (UV) بررسی شد و مشخص گردید که نانوالیاف 5/0 ZCN حاوی 5/0 درصد وزنی از g-C3N4، بیشترین فعالیت فوتوکاتالیستی را در مقایسه با دیگر فوتوکاتالیست ها از خود به نمایش گذاشته است. بر طبق تحلیل نتایج اپتیکی نمونهها و به ویژه اندازهگیریهای فوتولومینسانس (PL)، این بهبود خواص فوتوکاتالیستی میتواند ناشی از کاهش آهنگ بازترکیب حاملهای بار در این نانوالیاف نسبت به نمونههای خالص ZnO و g-C3N4 باشد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1616_8548947cc268a9de355ecde25fbe9d06.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Non-local order parameter for topological phase transition in the
quantum toric codeپارامتر نظمی غیر موضعی برای گذار فاز توپولوژیکی در کد کوانتومی چنبره281291161710.47176/ijpr.20.2.38251FAمحمد حسینزارعیگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه شیراز، شیرازJournal Article20190627It has been known that by encoding the Boltzmann weights of a classical Ising model in the amplitudes of the wave function of the ground state of the toric code model, the classical phase transition in Ising model is mapped to a topological phase transition in a perturbed toric code model. Since such topological phase transitions cannot be characterized by any local order parameter, it will be an important challenge to find an order parameter which describes the above topological phase transition. In this paper, using a simple technic based on mapping between classical Ising model and the ground state of the toric code model, we find a non-local order parameter which well reveals the topological nature of the above phase transition. We show that such an order parameter is, in fact, a kind of string order parameter which has been recently introduced for some topological phase transitions.این یک موضوع شناخته شده است که با جایگزین کردن وزن های بولتزمنی مدل آیزینگ کلاسیکی در دامنههای تابع موج حالت پایه کد چنبرهای، گذار فاز کلاسیکی در مدل آیزینگ به یک گذار فاز توپولوژیکی در یک مدل کوانتومی مختل شده از کد چنبره ای نگاشته میشود. از آنجایی که چنین گذار فازهای توپولوژیکی بر خلاف گذار فاز های معمولی توسط یک پارامتر نظم موضعی قابل توصیف نیستند، بررسی این که چه پارامتر نظمی میتواند گذار فاز توپولوژیکی بالا را توصیف کند، چالش مهمی است. در این مقاله، به کمک تکنیکی ساده مبتنی بر نگاشت بین مدل آیزینگ کلاسیکی و حالت پایة کد چنبرهای، پارامتر نظمی غیر موضعی برای گذار فاز توپولوژیکی پیدا خواهیم کرد که به خوبی ماهیت توپولوژیک گذار را آشکار میکند. نشان میدهیم که این پارامتر در واقع یک نوع پارامتر نظم ریسمانی است که در برخی دیگر از مدلها نیز به عنوان مشخصۀ گذار فازهای توپولوژیکی پیشنهاد شده است.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1617_fe9316c5b9a72c563be32f9aae56df4e.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Topological black hole chemistry in massive gravity
with power-Maxwell invariant fieldشیمی سیاهچالههای توپولوژیکی گرانش جرمدار در حضور میدان توانی ناوردای ماکسول293309161810.47176/ijpr.20.2.36261FAسید حسینهندی1. بخش فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه شیراز، شیراز
2. رصدخانۀ ابوریحان بیرونی، دانشکدة علوم، دانشگاه شیراز، شیراز0000-0002-4444-6579علیدهقانی1. بخش فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه شیراز، شیراز
2. رصدخانۀ ابوریحان بیرونی، دانشکدة علوم، دانشگاه شیراز، شیرازJournal Article20190613In this paper, asymptotically AdS black hole solutions of massive gravity in the presence of nonlinear electromagnetic field arisen from the power theory of Maxwell invariant are investigated and the associated Euclidean on-shell action is presented. Using the Euclidean on-shell action, the gravitational partition function in the canonical ensemble is computed in arbitrary dimensions and then thermodynamic quantities of topological black holes are obtained. By extending the thermodynamic phase space, i.e., treating negative cosmological constant as thermodynamic pressure, the first law of thermodynamics as well as associated Smarr formula are examined. Next, the equation of state of topological black holes is obtained and it is proven that the critical point equation of these solutions can exhibit black hole phase transitions similar to those of van der Waals, van der Waals like and solid/liquid/gas (related to triple point) phase transitions in usual thermodynamic systems. Especially, the van der Waals phase transition is observed in 4 and higher dimensions, van der Waals type phase transition can be seen in 6 and higher dimensions, and phase transitions associated with triple point, i.e., small/intermediate/large black hole phase transition may happen in 6 and higher dimensions.در این مقاله، جوابهای سیاهچالهای مجانباً آنتیدوسیتة گرانش جرمدار در حضور میدان الکترومغناطیسی غیرخطی نظریه توانی ناوردای ماکسول، در ابعاد دلخواه، بررسی و کُنش اقلیدسی متناظر با این جوابها ارائه میگردد. با استفاده از کنش اقلیدسی متناهی، تابع پارش گرانشی در آنسامبل کانونی در تمامی ابعاد محاسبه شده و سپس کمیت-های ترمودینامیکی متناظر با سیاهچالههای توپولوژیکی بدست میآید. با توسعه فضای فاز ترمودینامیکی، یعنی با در نظر گرفتن ثابت کیهانشناسی منفی متناسب با فشار ترمودینامیکی، قانون اول ترمودینامیک و سازگاری آن با رابطه اسمار بررسی میشود. در ادامه، معادله حالت حاکم بر سیاهچالههای توپولوژیکی در این مقاله، جوابهای سیاهچالهای مجانباً پاددوسیتة گرانش جرمدار در حضور میدان الکترومغناطیسی غیرخطی نظریة توانی ناوردای ماکسول، در ابعاد دلخواه، بررسی و کُنش اقلیدسی متناظر با این جوابها ارائه میشود. با استفاده از کنش اقلیدسی متناهی، تابع پارش گرانشی در آنسامبل کانونی در تمامی ابعاد محاسبه شده و سپس کمیتهای ترمودینامیکی متناظر با سیاهچالههای توپولوژیکی به دست میآید. با توسعة فضای فاز ترمودینامیکی، یعنی با در نظر گرفتن ثابت کیهانشناسی منفی متناسب با فشار ترمودینامیکی، قانون اول ترمودینامیک و سازگاری آن با رابطة اسمار بررسی میشود. در ادامه، معادلة حالت حاکم بر سیاهچالههای توپولوژیکی به دست آمده و ثابت میشود که معادلة نقاط بحرانی این سیاهچالهها نشان دهندة گذارفازهای سیاهچالهای مشابه با گذارفازهای واندروالسی، شبه واندروالسی و جامد/مایع/گاز (مرتبط با نقطة سهگانه) در دستگاههای معمول ترمودینامیکی است. به طور ویژه، گذارفاز واندوالسی در ابعادِ ، گذارفاز شبه واندروالسی در ابعادِ و گذارفاز متناظر با نقطة سهگانه، یعنی گذارفاز سیاهچالهای کوچک/متوسط/بزرگ در ابعادِ مشاهده میشوندبه دست آمده و ثابت می-شود که معادلة نقاط بحرانی این سیاهچالهها نشان دهندة گذارفازهای سیاهچالهای مشابه با گذارفازهای واندروالسی، شبه واندروالسی و جامد/مایع/گاز (مرتبط با نقطه سه-گانه) در سیستمهای معمول ترمودینامیکی است. به طور ویژه گذارفاز واندوالسی در ابعادِ 4 و بیشتر ، گذارفاز شبه واندروالسی در ابعادِ 6 و بیشتر و گذارفاز متناظر با نقطه سه-گانه، یعنی گذارفاز سیاهچالهای کوچک/متوسط/بزرگ در ابعادِ 6 و بیشتر مشاهده میشوند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1618_ab136081804b86e9a66e068d5bcd043d.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Density-wave instability and impurity screening in graphene based double-layer structures/ RETRACTED ARTICLEبررسی ناپایداری موجچگالی و استتار ناخالصی در ساختارهای دو لایهای بر پایة گرافین/ حذف شده3113211619FAسیمارستگار1. گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز0000-0002-1331-3490سعیدعابدین پور هرزند2. گروه فیزیک، دانشکدة فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی در علوم پایه زنجان، زنجانJournal Article20200112<strong>(RETRACT ARTICLE )</strong> <br />In this study, we investigate the density-wave instability and impurity screening in graphene-based double-layer structures. We assume that at least one of two layers is graphene, while the second layer could be made of graphene, conventional two-dimensional electron gas, or any other two-dimensional structure. We calculate the static dielectric function of this graphene-based double-layer structure whitin the random phase approximation, and look for the possibility of density-wave instability, changing different system parameters like the electronic density and layer spacing between two layers. In this investigation we have not seen any instability in double-layer structures consisting of coupled layers of graphene, the 2D electron gas and the gapped graphene. Finally, using static dielectric function and considering a charged impurity placed in the first layer, we show that how this impurity is screened in the first and second layers. <br /> <strong>( مقاله حذف شده )</strong><br /> در این مقاله، ما به مطالعة ساختارهای دو لایهای پرداخته و اثرات ناپایداری موجچگالی و استتار ناخالصی را در ساختارهای دو لایهای بر پایة گرافین بررسی میکنیم. ما ساختارهای دو لایهای را در نظر میگیریم که حداقل یکی از لایهها از جنس گرافین و لایة دوم میتواند گرافین، گاز الکترونی دو بعدی یا ساختارهای دو بعدی دیگر باشد. تابع دیالکتریک استاتیک ساختارهای دو لایهای را در تقریب فاز تصادفی (RPA) به دست آورده و امکان شکلگیری ناپایداری موجچگالی را با تغییر پارامترهای مختلف سیستم مانند چگالی الکترونی و فاصلة بین لایهها بررسی میکنیم. در این بررسیها ملاحظه میشود که هیچ گونه ناپایداری در ساختارهای دو لایهای شامل ترکیبهای مختلفی از گرافین، گاز الکترونی دو بعدی و گرافین گافدار، مشاهده نمیشود. در ادامه با استفاده از تابع دیالکتریک استاتیک و قرار دادن یک ناخالصی در لایة اول، بررسی میکنیم که این ناخالصی در لایة اول و دوم چگونه استتار میشودhttps://ijpr.iut.ac.ir/article_1619_3eabc2bb6dff1110969631927b6c504b.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822A new formalism for the study of the surface tension coefficient of α-nuclei systems using the density-dependent nucleon-nucleon interactionsمعرفی رویکردی جدید برای مطالعة ضریب کشش سطحی سیستمهای آلفا- هسته با بهرهگیری از برهمکنشهای نوکلئون- نوکلئون وابسته به چگالی323341162010.47176/ijpr.20.2.38751FAرضاقرائیگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار0000-0003-2256-0028سارامحمدیگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوارJournal Article20190818This study investigates the nuclear surface tension coefficient, γ, of the proximity formalism by using the microscopic double-folding (DF) model with the realistic density-dependent (DD) nucleon-nucleon interaction of the effective M3Y forces type (including DDM3Y1, CDM3Y4 and BDM3Y1) for the ground-state to ground-state α transition of 230 parent nuclei with Z = 61-99. In fact, the present work can be considered as an expansion of the previous study which has been performed by Gharaei and Mohammadi using CDM3Y6 version in 2019. Within the propsed approach, we have tried to present a new approach for the calculation of the surface energy coefficient, γ, in alpha-decay by integrating the proximity and DF potential models. In addition, we present a new dependency of the surface energy coefficient, γ, on the asymmetry parameter, , of the considered α-nuclei systems by fitting all of the calculated values. The obtained results suggest a new formalism for the coefficient γ that is dependent directly on the selection of the interaction type. We also test the validity of the suggested formula. To this aim, by using the the obtained formula of the coefficient γ in the original version of the proximity potentials, we calculate the theoretical values of the alpha-decay half-lives for different nuclei in the framework of the WKB approximation. The calculated results are compared with the corresponding experimental data and those obtained from the original proximity potential 1977. It is shown that the modified forms of the proximity potential model, labeled as Prox. New (DDM3Y1), Prox. New (CDM3Y4) and Prox. New (BDM3Y1), provide better descriptions of the experimental α-decay half-lives than the proximity potential 1977 (Prox. 77). Further, the best results are obtained using the Prox. New (CDM3Y4) potential model for our selected mass range. Using the modified forms of the proximity potential, we examined the closed-shell effects in nuclei and the validity of the Geiger-Nuttall law. Additionally, the results of the Prox. New (CDM3Y4) potential model are compared with the various empirical formulas for alpha decay half-lives. Ultimately, the prediction of alpha decay half lives is made for superheavy nuclei with Z=117-120.بر پایة مدل میکروسکوپی واپیچش- دوگانه (DF) همراه با برهمکنشهای نوکلئون- نوکلئون (NN) وابسته به چگالی (DD) از نوع نیرویهای مؤثر M3Y-Paris (شامل DDM3Y1، CDM3Y4 وBDM3Y1)، مطالعهای را روی ضریب کشش سطحی هستهای γ صورتمندی مجاورت برای گذار ذرة آلفا از حالت پایة 230 هستة مادر با اعداد اتمی 99-61=Z به حالت پایة هستههای دختر متناظر انجام دادهایم. در حقیقت، مقالة حاضر را میتوان تعمیمی بر پژوهش انجام شده توسط قرائی و محمدی در سال 2019 دانست که در آنجا تمرکز تنها برروی یک نسخه از نیروهای M3Y، یعنی CDM3Y6، بوده است. براساس رویکرد معرفی شده در مقالة حاضر تلاش کردهایم تا با تلفیق دو مدل پتانسیل DF و مجاورت ضمن ارائة رویکردی جدید برای محاسبة مقادیر ضریب کشش سطحی γ در واپاشیهای آلفا، به بررسی رفتار ضرایب محاسبه شده برحسب پارامتر عدم تقارن سیستمهای آلفا- هستة انتخابی بپردازیم. نتایج این بررسی فرمولبندی جدیدی را برای ضریب γ پتانسیل مجاورت پیشنهاد میدهد که به طور مستقیم به انتخاب نوع برهمکنشها وابسته است. در فاز دوم محاسبات این مقاله اعتبار فرمول پیشنهاد شده برای ضریب انرژی سطحی را مورد ارزیابی قرار دادیم. برای دستیابی به این هدف، پس از اعمال رابطة پیشنهادی در صورتمندی نسخة اصلی پتانسیل مجاورت، یعنی مدل Prox.77، مقادیر تئوری نیمة عمر را برای تمامی واپاشیهای انتخابی در چارچوب تقریب WKB محاسبه کردهایم. نتایح حاصل از مدلهای اصلاح شدة Prox. New (DDM3Y1)، Prox. New (CDM3Y4) و Prox. New (BDM3Y1) را با مقادیر متناظر تجربی و همچنین آنهایی که از مدل پتانسیل Prox.77 به دست آمدهاند، مقایسه کردهایم. مقایسة صورت گرفته آشکار میسازد که در بین چهار مدل پتانسیل مورد بحث، مدلهای Prox. New (CDM3Y4)، Prox. New (DDM3Y1) به ترتیب کمترین میزان انحراف از دادههای متناظر تجربی را در محدودۀ واپاشیهای انتخابی ارائه میدهند. در مطالعة حاضر، وجود خاصیت لایهای در هستهها و همچنین اعتبار قانون گایگر- نوتال براساس مدلهای اصلاح شدة مجاورت مورد ارزیابی قرار گرفته است. علاوه بر این، نیمه عمرهای حاصل از مدل پیشنهادی Prox. New (CDM3Y4)با فرمولهای تجربی مختلف مقایسه شدهاند. در نهایت نیز نیمه عمرهای واپاشیهای آلفا در محدودة عناصر فوق سنگین با اعداد اتمی Z=117-120 تخمین زده شدهاند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1620_ad672e6994f71111e9652d79743e1b88.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Structural and electronic properties of Gen and EuGen-1 nanoclusters:
A full potential DFT studyخواص ساختاری و الکترونی نانو خوشههای خالص ژرمانیم و ناخالص آن با یک اتم یوروپیوم: یک مطالعة تابعی چگالی تمام پتانسیل343353162110.47176/ijpr.20.2.21001FAفاطمهبامدادی1. گروه شیمی، بخش علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهرانفاطمهآبیار فیروزآبادی2. گروه مهندسی شیمی، دانشکدة فنی مهندسی، دانشگاه اردکان، اردکانرضابهجت منش اردکانی1. گروه شیمی، بخش علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهرانJournal Article20200205In this work, the stability, structure and electronic properties of the nanoclusters of germanium (Ge<sub>n</sub>) and europium atom doped germanium clusters (EuGe<sub>n-1</sub>) with n=2 to 12, 15 and 20 were investigated. First, the stability of nanoclusters such as Ge<sub>n</sub> and EuGe<sub>n-1 </sub>was addressed using FHI-aims as a software package based on the density functional theory. Then the lowest-energy structures were selected for calculating the first vertical ionization with the symmetry adapted cluster-configuration interaction General-R (SAC-CI-General-R) method. The results of this research show that there is a good agreement between calculation and experiment ionization potential for Ge<sub>n </sub>nanoclusters. Generally, the analyses of binding energies show that increasing the size of nanoclusters leads to more stability for nanoclusters. The most stable nanoclusters for EuGe<sub>n </sub>can be created with exchanging the Eu atom in the most stable Ge<sub>n+1 </sub>nanoclusters, but there is an exception for n=11 case. Here, the second difference in energy (∆<sub>2</sub>E) and gap energy are computed for the stable nanoclusters. The results of ionization energy and second difference in energy confirm that Ge<sub>7 </sub>and Ge<sub>10</sub> also EuGe<sub>8 </sub>and EuGe<sub>10</sub> have the most stability.در این مقاله، پایداری و خواص ساختاری و الکترونی نانو خوشههای Ge<sub>n</sub> و EuGe<sub>n-</sub><sub>1</sub> با 20 و 15، 12-2=n با استفاده از محاسبات کوانتومی با بستة نرمافزاری FHI-aims بر پایة نظریة تابعی چگالی، بررسی شدهاند، سپس پایدارترین ساختار نانو خوشههای خالص ژرمانیم و ناخالص آن با یوروپیم برای بررسی اولین انرژی یونش با استفاده از روش برهمکنش پیکربندی خوشههای تقارن سازگار انتخاب شد. با بررسی انرژی اتصال برای ساختارهای مختلف هر نانو خوشه، مشخص شد که با افزایش اندازة نانو خوشه، پایداری سیستم به طور کلی افزایش مییابد و پایدارترین ساختارهای نانو خوشههای EuGe<sub>n</sub> به جز 11=n، از جانشین شدن یک اتم Eu به جای یک اتم ژرمانیم در پایدارترین ساختارهای Ge<sub>n+</sub><sub>1</sub> به دست میآید، همچنین در اینجا، شکاف انرژی و اختلاف انرژی دوم (E<sub>2</sub>∆) برای نانو خوشههای پایدار خالص و آلیاژ شده، محاسبه شد. بررسی انرژی اولین یونش و اختلاف انرژی دوم تأیید میکند که خوشههای 7 و 10 اتمی ژرمانیم خالص و همچنین <sub>8</sub>EuGe و <sub>10</sub>EuGe از خوشههای ناخالص، پایدارترین نانو خوشهها هستند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1621_fa331b7f5895896a498174496403a3dd.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Investigation of specific heat in the monolayer grapheneبررسی رفتار گرمای ویژة یک گرافن تکلایه355363162210.47176/ijpr.20.2.38291FAحمیدرضارستگار سدهی1. گروه فیزیک، دانشگاه جهرم، جهرمرضاخرداد2. گروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه یاسوج، یاسوجJournal Article20190707In this paper, we have investigated the specific heat of the monolayer graphene under the polaron effect. For this purpose, we have first considered an electron coupled to the longitudinal acoustic (LA) phonon on the surface of the graphene with Coulomb impurity. Then, we have obtained the ground state energy of the polaron by employing the variational method and unitary transformation. We have used non-extensive thermodynamics to calculate specific heat different substrates like SiC, HfO<sub>2</sub>, h-BN, and SiO<sub>2</sub>. The specific heat variation with Coulomb bound parameter, magnetic field, temperature, and charge is then studied for these different substances. <br /> <br /><strong> </strong>در این مقاله، گرمای ویژة یک گرافن تکلایهای در حضور اثر پولارون بررسی میشود. بدین منظور، در ابتدا الکترونی را در نظر میگیریم که با یک فونون آکوستیکی در سطح گرافن با ناخالصی کولنی قرار دارد. سپس، حالت پایة انرژی این پولارون را با استفاده از روش وردشی و تبدیل یکانی به دست میآوریم. برای محاسبۀ گرمای ویژه در مواد مختلف نظیر سیلیسیم کاربید، اکسید هافنیم، بورن نیترید و اکسید سیلیس از ترمودینامیک نافزونور استفاده میکنیم. تغییرات گرمای ویژه را با پارامتر کولنی، میدان مغناطیسی، دما و بار الکتریکی برای این مواد مورد مطالعه قرار میدهیم.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1622_c2614ba3035c18eec007217d2f90ef50.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Spatial coherence measurement through Fourier transform of intensity of diffraction fringes of a 1D step in reflectionاندازه گیری همدوسی فضایی با استفاده از تبدیل فوریه شدت فریزهای پراش از پله یک بعدی در بازتاب365371162310.47176/ijpr.20.2.37401FAرسولعالی پور1. گروه فیزیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریزمحمدتقیتوسلی2. دانشکدة فیزیک، دانشگاه تهران، تهرانJournal Article20190406In this paper, we present a new method for measuring the spatial coherence of optical beams by utilizing the Fresnel diffraction patterns formed by a 1D phase step in reflection. The spatial coherence function is obtained from the ratio of the amplitude of Fourier transform of the intensity distribution of diffraction of the light beam of an arbitrary source from the step to the amplitude of Fourier transform of intensity distribution of the diffraction of a coherent light from the step. The advantages of this method are possibility of simultaneous study of correlation between all pairs points along a line, simple and inexpensive setup, and recording no more than two diffraction patterns. Using the introduced method, the spatial coherence of a Schell-model beam is investigated theoretically and experimentally.در این مقاله روشی جدید برای اندازه گیری همدوسی فضایی باریکه های نوری با استفاده از نقش پراش فرنل تشکیل شده از پله یک بعدی در بازتاب ارائه می شود. تابع همدوسی فضایی از نسبت دامنه تبدیل فوریه توزیع شدت پراش باریکه نور چشمه دلخواه از پله به دامنه تبدیل فوریه توزیع شدت پراش باریکه نور همدوس از پله تعیین می گردد. نقاط قوت این روش امکان بررسی همزمان همبستگی تمام جفت نقاط در یک امتداد، استفاده از چیدمان تجربی بسیار ساده و ارزان، و عدم نیاز به اندازه گیری در بیش از دو نقش پراش است. با استفاده از این روش همدوسی فضایی باریکه های شِل گاوسی به صورت نظری و تجربی بررسی می شود.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1623_41c3fa0eca61e58ee5311718f82248c6.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Solid state sensor of zinc oxide nanorods for methane gas detection at room temperatureحسگر حالت جامد نانو میلههای اکسید روی برای تشخیص گاز متان در دمای اتاق373382162610.47176/ijpr.20.2.35771FAشه روزنصیریانگروه مهندسی برق و پزشکی، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل0000-0002-4325-3820سعیدکاردرگروه مهندسی برق و پزشکی، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابلJournal Article20181119In present work, zinc oxide (ZnO) nanorods were synthesized by a simple hydrothermal method and its methane gas sensing features was studied under different gas concentrations and various relative humidity at room temperature. ZnO nanorods characterization investigated by X-ray diffraction (XRD) and Field effect scanning electron microscopy (FE-SEM). The results were showed the wurtzite phase of the crystallized hexagonal structure with porous architecture. A high response of 77.1% was obtained under 0.15 vol% methane gas concentration at 30% relative humidity, while a low response of 32.2% was achieved toward 0.037 vol% methane gas level at 90% relative humidity. Moreover, the low response/recovery time of 95.4/45.9 s was obtained under 0.15 vol% gas concentration. The solid state sensor of the ZnO nanorods displayed high response and good selectivity to methane gas than that other air components at environmental conditions. Finally, the methane gas sensing mechanism of the ZnO nanorods sensor was discussed as well.در تحقیق حاضر، نانومیلههای اکسید روی (ZnO) توسط روش سادهی هیدروترمال سنتز شده و خصوصیات حسگری گاز متان آنها تحت حجمهای مختلف گاز و رطوبتهای نسبی متفاوت در دمای اتاق مطالعه شده است. خصوصیت یابی نانو میلههای ZnO با استفاده از پراش پرتو (XRD) X و میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی (FE-SEM) بررسی شد. نتایج ایجاد فاز وورتزیت در ساختار شش گوشهای بلورینه شده با معماری متخلخل را نشان داده است. بیشترین پاسخ %1/77 در 15/0 درصد حجمی گاز متان و رطوبت نسبی 30% بدست آمده، اگر چه کمترین پاسخ %2/32 در 037/0 درصد حجمی گاز متان و رطوبت نسبی 90% حاصل شده است. همچنین حداقل زمان پاسخ/زمان باز احیایی برابر با 4/95 ثانیه/ 9/45 ثانیه در غلظت 15/0 درصد حجمی گاز بدست آمده است. حسگر حالت جامد نانومیلههای ZnO پاسخ زیاد و انتخابپذیری مناسبی به حضور گاز متان نسبت به دیگر اجزاء هوا و در شرایط محیطی نشان داده است. در نهایت، به تفضیل ساز و کار حسگری گاز متان در حسگر نانومیلههای ZnO مورد بحث قرار گرفته است.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1626_92d4ece4a4b59510889b00e3459b2b02.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Spin-polarized photocurrent in armchair TMD nanoribbonsجریانهای نوری وابسته به اسپین در نانونوارهای آرمچیری TMD383392162710.47176/ijpr.20.2.29912FAروح الهفرقدانگروه فیزیک ماده چگال، دانشکدة فیزیک، دانشگاه کاشانریحانهعبدیگروه فیزیک ماده چگال، دانشکدة فیزیک، دانشگاه کاشانJournal Article20190427In the present study we introduce a concept to generate spin-polarized current in armchair transition metal dichalcogenides nanoribbons (TMDNs) using light irradiation. The spin-photocurrent properties are investigated by nonequilibrium Green's function formalism and electron-electron intraction. Because of intrinsic spin-orbit couplying, light irradiation produce spin- photocurrent in TMDNs whitout applying any external magnetic element. Morevere, transverse electric field modifies the magnitude and positin of optical absorption peaks and also, the magnitude of the spin-phtocurrent. Finally, the fully spin-polarized photocurrent, the high quantum efficiency with a maximum of approximately 50%, the wide-wavelength-range operation from ultraviolet to infrared and optical spin-filtering effects, that are tunable with transverse electric field, indicate the high performance of this spin-photodetectors based on armchair TMDNs and pave the way toward the improved design and performance of this photodetectors in spin-optoelectronic.<br /> در این مقاله به بررسی امکان تولید جریان الکتریکی وابسته به اسپین با استفاده از تابش نور بر نانونوار آرمچیری دیکالکوژنید فلزات واسطه میپردازیم. به منظور شبیهسازی جریانهای اسپینی القا شده توسط نور از برهمکنش نور با ماده در مدل تابع گرین غیرتعادلی استفاده میشود. با توجه به جفتشدگی اسپین-مدار ذاتی در ساختار WSe2 و MoSe2 ،WS2 ،MoS2 به عنوان معروفترین ترکیبات دیکالکوژنید فلزات واسطه، جریان الکتریکی نوری وابسته به اسپین بدون نیاز به هیچیک از عوامل مغناطیسی خارجی ایجاد میشود. با اعمال میدان الکتریکی عرضی مناسب میتوان مقدار و محل وقوع قلههای نمودار بازده کوانتومی را تنظیم و جریان الکتریکی نوری وابسته به اسپین را بهینهسازی کرد. جریان الکتریکی نوری با قطبش اسپینی کامل، بازده کوانتومی بالا (تقریبا 50%)، جذب نور در محدودهی وسیعی از طول موج از فرابنفش تا فروسرخ، تفاوت در نتایج اپتیکی با توجه به نوع اسپین حاملهای بار به صورتیکه تمام موارد فوق با اعمال میدان الکتریکی عرضی مناسب قابل تنظیم خواهند بود، بیانگر کارایی بالای آشکارسازهای نوری-اسپینی مبتنی بر دیکالکوژنید فلزات واسطه و اهمیت تلاش برای بهبود بخشیدن به طراحی و عملکرد این نوع از آشکارسازها در زمینهی اپتو-اسپینترونیک میباشند.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1627_41a7fd993534c5d9c09bc565e234c9ba.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720220200822Increasing signal-to-noise ratio and retrieving signal in SNR افزایش نسبت سیگنال به نوفه و بازیابی سیگنال در شرایط 1 SNR<<با استفاده از شبیهسازی تقویت کنندة قفل فازی در محیط نرمافزار لبویو393399162810.47176/ijpr.20.2.37731FAمحمدبخشیاندانشکدة فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهرانحسینعباسیدانشکدة فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهرانJournal Article20190518Detection of weak signals is one of the important issues in spectroscopy. The most important parameters of this field is the signal to noise ratio, which has a significant effect on the accuracy of the final data. In this regard, one of the most successful methods to increase the signal-to-noise ratio is to apply the intensity modulation method. In this method, first, the intensity of the initial signal is modulated, and after entering in the spectrometer, it is demodulated and amplified by a lock-in amplifier and eventually, the desired signal is recovered from various noises. The simulation allows the user to examine and optimize the related parameters for different initial conditions. The present article is dedicated to designing a lock-in amplifier by applying a LabVIEW graphical programming languageآشکارسازی سیگنال های ضعیف از جمله مسائل مهم در طیف سنجی است. از مهم ترین پارامترهای این حوزه نسبت سیگنال به نوفه است که تأثیر قابل توجهی در دقت داده های نهایی دارد. در همین راستا یکی از موفقترین راهکارها برای افزایش نسبت سیگنال به نوفه، استفاده از روش مدولاسیون شدت است. در این روش، ابتدا شدت سیگنال اولیه مدوله می شود و پس از ورود به دستگاه طیف سنج، به وسیلة تقویت کنندۀ قفل فازی، دمدوله، تقویت و در نهایت از بین نوفههای مختلف سیگنال مورد نظر بازیابی می شود. شبیه سازی ابزاری بسیار مفید برای این منظور است. شبیه سازی، این امکان را به کاربر می دهد تا پارامترهای مرتبط را در شرایط اولیه مختلف بررسی کند و آنها را بهینه سازد. مقالة حاضر با استفاده از زبان برنامه نویسی گرافیکی لبویو، به طراحی تقویت کنندة قفل فازی اختصاص دارد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1628_85c2ba4d97a0bd6a372121b1624cf1bd.pdf