پژوهش های نوین فیزیک

چکیده با استفاده از روش شیمیایی (تولنز) و کاهش یون­های نقره، نانوذرات نقره روی زیرلایه‌های شیشه­ای لایه­نشانی شدند تا شیشه نقره اندود شده به عنوان زیرلایه فعال در طیف­سنجی رامان بهبود یافته سطحی (SERS) برای تشخیص وشناسایی ­آمینواسیدهای فنیل­آلانین، بتاآلانین، لوسین و گلیسین استفاده شود. نقره پوشش داده شده روی زیرلایه­های فعال در SERS با استفاده از آنالیزهای مختلف طیف­سنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis)، پراش اشعه‌ ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) بررسی شدند. با مشاهده قله پلاسمونی ذرات ساخته شده در حدود 439 نانومتر و مشاهده ساختار FCC در مشخصه­یابی XRD، تشکیل نقره تایید شد. تصویر میکروسکوپ الکترونی از زیرلایه­های فعال، نشان می­دهد تعداد زیادی از ذرات، اندازه بین 100 تا 300 نانومتر دارند هر چند ذرات کوچک­تر تا اندازه حدود 50 نانومتر و ذرات بزرگ­تر تا اندازه حدود 1000 نانومتر نیز ساخته شده­اند. حضور ذرات بزرگ تر بر روی زیرلایه فعال منجر می­شود نور از این ذرات بزرگ­تر پراکنده شود. در ادامه، غلظت­های مختلف این آمینواسیدها روی زیرلایه­های فعال حکاکی شدند تا ارتعاشات مولکولی آن­ها در طیف­سنجی رامان شناسایی شود. به دلیل تشدید پلاسمون­های سطحی نانوذرات کوچک­تر و پراکندگی نور از ذرات بزرگ­تر نقره، ارتعاش­های مولکولی آمینواسیدهای فنیل­­آلانین، بتا­آلانین، لوسین و گلیسین تقویت شدند و شدت طیف SERS آمینواسیدها در مقایسه با شدت طیف رامان آن­ها به‌ طور قابل ملاحظه­ای افزایش یافت. زیرلایه­های فعال در SERS ساخته شده، توانایی تشخیص آمینواسیدها تا غلظت ^7-10 مولار را دارند.

چکیده لایه‌های کلکوژنایدهای فلزات واسطه (TMDC) با گاف‌های نواری مستقیم، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده اند. در این مقاله اثر ضخامت لایه نازک طلا و تاثیر لایه میانی بر جذب بررسی شده‌است. ویژگی اپتیکی ساختارها با روش ماتریس انتقال، TMM، در ناحیه طول موج مرئی به صورت نظری مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی ویژگی‌های اپتیکی ساختار دریافته‌ایم حضور لایه میانی باعث افزایش میزان جذب می‌شود. درطراحی این ساختارها توانسته­ایم با ضخامت لایه پلاسمونیک 75 نانومتر و لایه میانی 33 نانومتر برای MoS₂ و40 نانومتر برای MoSe₂ به جذب بالای %99 دست یابیم.

چکیده در این مقاله، با در نظر گرفتن یک چاه پتانسیل دو بعدی مربعی با دیواره های نامتناهی (ظرف نفوذ ناپذیر)، نیروی برخوردی ناشی از ذره کوانتومی محبوس در آن که به اجسام درون ظرف وارد می شود به طور عددی مورد محاسبه قرار می گیرد. جسم های داخل ظرف به صورت سدچه ها یا چاهک های انرژی پتانسیل مدل زنی می شوند. برای مورد تک جسم، محاسبات نشان می دهند که بسته به نوع جسم و موقعیت آن درون ظرف و نیز شکل تابع موج ذره محبوس نیروهای متفاوتی بر جسم وارد می آید. این نیروها با نحوه تغییرات مکانی انرژی ذره محبوس مرتبط هستند. هنگامی که بیش از یک جسم در ظرف قرار گیرد نیروی برخوردی وارد بر آنها یک نیروی جاذبه یا دافعه ظاهری بین اجسام ایجاد می کند. وجود پتانسیل خارجی در فضای ظرف (مثل پتانسیل گرانشی زمین) نیز بر نیروی برخوردی وارد بر اجسام تاثیر گذار است و باعث ایجاد نیروی خالصی در جهت شیب پتانسیل خارجی (مشابه نیروی بالابری ارشمیدس) و یا عکس آن می شود.

چکیده نانو ذرات کادمیوم سولفید از واکنش کادمیوم ‏سولفات هشت آبه به عنوان منبع تولید یون‏ های Cd⁺² منابع مختلف گوگردبه عنوان منبع تولید یون‏های ^2- S و مقدار مشخص پلیمر پلی‏ اتیلن‏ گلایکول 400 به عنوان عامل پوششی در PH و دماهای متفاوت با روش هیدروترمال سنتز شد. نمونه‏ ها با استفاده از طیف‏ سنجی‏ های مرئی- فرابنفش، پراش پرتو ایکس، تبدیل فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ اﻧﺮژی ﭘﺮﺗﻮ ایﮑﺲ و میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخصه یابی شدند. بررسی طیف پراش ایکس نشان داد که نمونه‏ ها در PH و دماهای متفاوت دارای ساختار شش گوشی می‏باشند و نمونه‏ ها با منابع مختلف گوگرد دارای فاز شش گوشی و فاز مکعبی می باشند. طول ‏موج جذب در تمام نمونه‏ ها کمتر از حالت بالکی مشاهده شد و در نمونه‏ ی با نمک تیواستامید به عنوان منبع گوگرد به دلیل تشکیل نانوذرات در اندازه‏ های متفاوت دارای شیفت قرمز بوده است. همچنین حضور قله‏ های جذب مربوط به مدهای ارتعاشی کادمیوم‏ سولفید توسط تصاویر دریافتی طیف تبدیل فوریه مادون قرمز مورد تأیید واقع شد. مطالعات ما نشان داد سایز نانوذرات با افزایش PH و افزایش دما افزایش پیدا می‏کند. مطابق محاسبات انجام شده گاف‏ انرژی نانوذرات در تمام نمونه‏ ها بالاتر از حالت بالکی مشاهده شد. در بررسی ساختار نانوذرات سنتز شده به وسیله‏ ی میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد با افزایش PH ساختار نانوذرات از نانومیله به کروی تغییر کرد و در دماهای متفاوت در تمام نمونه‏ ها ساختار نانومیله مشاهده شد، همچنین ساختار نانوذرات سنتز شده با منابع متفاوت گوگرد ساختار کروی، نانومیله و خوشه‏ ای مشاهده شد.

چکیده تشکیل جریان‌های پایا به صورت گردابه‌های ناخواسته‌ در داخل میکروکانال‌های تحت تأثیر میدان فراصوتی، پدیده‌ای غیر خطی با رفتار پیچیده است که تا مدت‌ها به عنوان عامل مزاحم در پدیده آکوستوفورزی برای هدایت میکروذرات محسوب می‌شد. در سال‌های اخیر دانشمندان با شناخت بیشتر این پدیده و عوامل مؤثر بر آن، از این پدیده نه به عنوان عامل مزاحم بلکه به عنوان نیروی مؤثر برای متمرکز کردن ذرات زیر میکرونی یا مخلوط کردن سیالات در سیستم‌های تحت تاثیر میدان فراصوتی استفاده کرده‌اند. یکی از عوامل مژثر بر طرح گردابه های تشکیل شده از این نوع، هندسه دیواره‌های میکروکانال است که به علت پیچیدگی اثرات آن، با محاسبات عددی قبل از ساخت می‌توان طرح مناسب با کاربرد مورد نظر را پیش‌بینی نمود. در این مقاله به بررسی اثر دیواره های سینوسی شکل و همچنین دندانه‌دار میکروکانال‌ها بر طرح گردابه‌های استریمینگ و مقایسه آن با اثر دیواره‌های تخت پرداخته شده است. در این مقاله، سه گردابه بزرگ در کنار هم در محیط مرکزی میکروکانال با دیواره‌های سینوسی و دندانه‌دار در ابعادی معین مشاهده شده است. چنین طرحی در کانال با دیواره‌های تخت به هیچ عنوان قابل دستیابی نبوده است. به این ترتیب برای کانال‌های سینوسی و دندانه‌دار با دامنه هندسی معین، مخلوط کردن سیالات و یا به تله انداختن ذرات بسیار ریز در نقاطی در مرکز کانال، امکان پذیر خواهد بود.

چکیده در این مقاله به طراحی و شبیه سازی تمام نوری یکی از مهمترین مدارهای پایه‎ای محاسبات الکترونیکی پرداخته شده است. با شناخت و بهره‎گیری از برهمکنش سه سالیتون نوری فضایی مدار نیم جمع کننده شبیه سازی شده است که پایه مدارهای پردازشگر پیچیده بوده و می‎تواند بعنوان کاندیدای بسیار خوبی در آینده‎ی دانش فوتونیک و محاسبات نوری مورد استفاده قرار گیرد. ورودی‎های مدار منطقی طراحی شده سه سالیتون فضایی هستند که به یک محیط غیرخطی کر وارد شده و با تنظیم فاز اولیه آنها برهمکنش جاذبه و دافعه بین سالیتونها رخ داده و عملکرد مورد نظر مدار نیم جمع کننده بدست می‎آید. شبیه‎سازی انتشار سالیتونها با استفاده از روش تقسیم مرحله فوریه صورت گرفته است. این پژوهش نشان می‎دهد که برهمکنش سالیتونهای فضایی قابلیت‎های بسیار مفیدی دارد که می‎تواند راه‎گشای محاسبات نوری و پردازش نوری داده‎ها باشد و بر مشکل افزایش سرعت مدارهای الکترونیکی فائق آید. نمونه مدار منطقی نیم جمع کننده معرفی شده یکی از آنهاست و روش ارائه شده می‎تواند برای طراحی نوری دیگر مدارهای منطقی مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده در ]12[، نظریه ای که تا مرتبه سوم انحنا در حد خطی شده معادلات میدان در خلأ با گرانش اینشتینی هم‌ارز است معرفی شده است که گرانش مکعبی اینشتینی نامیده می‌شود. این نظریه گرانشی شامل جمله استاندارد اینشتین، ثابت کیهان‌شناسی، جمله گوس- بونه و جمله مرتبه سوم انحنا است. ما در این مقاله جوابهایی از این نظریه را در چهار بعد خواهیم یافت که در آنها فضا و زمان، تحت تبدیلات مقیاس بصورت متفاوتی رفتار می‌کنند. برای یافتن این نوع جواب‌ها، از متریک لیفشیتز با نقض ابرمقیاس با پارامتر θ استفاده کردیم و نشان دادیم که در نظریه گرانش مکعبی جواب‌های سیاهچاله با نقض ابر مقیاس در چهار بعد برای هر مقدار دلخواه از z و فقط برای θ=2 وجود دارند. همچنین خواهیم دید که برای این سیاهچاله، کمیت‌های ترمودینامکی دما و آنتروپی برابر با صفر می‌شوند.