پژوهش های نوین فیزیک

چکیده بر مبنای نظریه­ی تابعی چگالی و تقریب GGA، با اعمال پتانسیل بهبود یافته­ TB-mbJ خواص ساختاری، الکترونی، اپتیکی و پایداری ترمودینامیکی ترکیب­های نیم­هویسلریXVSi(X=Co, Rh) و فیلم­های]001 [ آن­ها مورد مطالعه قرار­گرفت. این دو ترکیب هویسلری با بروز رفتار نیمه رسانایی غیر­مغناطیسی در ساختار مکعبی نوع MgAgAs-با گروه فضایی F4-3m پایدار می­باشند. به واسطه­ی دریافت پاسخ­های خوب قسمت­های حقیقی و موهومی تابع دی­الکتریک برای CoVSi و RhVSi در محدوده­ی طیف مرئی و پایین بودن تابع اتلاف الکترونی، این دو هویسلر برای کاربردهای اپتیکی در این محدوده­ی انرژی مناسب خواهند بود. بررسی نمودار پایداری فازی فیلم­های]001 [این ترکیب­ها نشان داد که هر 6 پایانش ممکن به لحاظ ترمودینامیکی پایدار خواهند بود. ساختار الکترونی این فیلم­ها نشان دهنده­ی ظهور رفتار نیمه فلزی مغناطیسی فقط برای دو پایانش]001 V-Si:CoVSi [و ]001 V-Si:RhVSi [می­باشند. پاسخ­های تابع دی الکتریک و نیز طیف جذب این دو پایانش شبیه به حالت بالکی است اما با شدت کمتر، در حالیکه اتلاف الکترون در این دو فیلم نسبت به بالک افزایش یافته است.

چکیده با شروع از ابرگرانش ١١ بعدی روی فضای AdS_4×CP^3⋉S^1/Z_k، با اضافه کردن یک ٤- فرم قدرت- میدان جدید، یک تقلیل کالوزا-کلاین سازگار به دست می آوریم. در واقع (شبه)اسکالر های SU(4)× U(1) - تکتایه حاصل در فضای آنتی دوسیته اقلیدسی چهاربعدی، در نتیجه خمش (پاد)غشاءهای ام کاوشگر، در زمینه (ویک چرخیده) skew-whiffed، حول جهت های فضای داخلی هستند و نظریه پادغشاهای M2 حاصل تمام ابرتقارن های نظریه اصلی و پاریته را نیز می شکند. بعلاوه، جواب آزمایشی حجمی و معادله (اسکالر) حاصل، ناوردایی مقیاس را نیز می شکنند. با در نظرگرفتن پس کنش روی فضای خارجی و داخلی، معادلات حاصل متناظر با عملگرهای حاشیه ای دقیق (Δ_+=3) و به طور حاشیه ای نامربوط مرزی خواهند بود. با ارائه حل دقیقی برای معادله با پس کنش و نیز حل تقریبی معادله اصلی حجمی در حد کاوشی برای مد بی جرم (m^2=0) و یک مد جرم دار (m^2=40) با روش های ریاضیاتی و به ویژه روش تجزیه آدومیان، جواب‌های اختلالی مناسب تحلیل های نزدیک مرز را به دست می آوریم. چنین جواب هایی حداقل دارای تقارن SO(4) و معرف اینستنتون های مسئول تونل زنی در میان خلاءهای نسبتا تبهگن پتانسیل اسکالر هگیزگونه و یا حباب خلاء واقعی برخاسته از میان خلاء کاذب در قالب جواب های جستان خواهد بود. برای تحقق تقارن های حجمی و به ویژه شکست ابرتقارن، سه نمایش بنیادی گروه SO(8) برای گراویتینو را مبادله می کنیم و در نتیجه خواهیم توانست (شبه)اسکالرهای تکتایه مطلوب را در طیف مربوطه محقق نماییم. به همین ترتیب، با تمرکز به بخش U(1)× U(1) از گروه پیمانه ای ضربی نظریه چرن- سایمون- ماده سه بعدی مرزی (مدل ABJM)، در نظر گرفتن یک اسکالر و یک فرمیون و ارائه عملگرهای دوگان حاشیه ای و نامربوط (Δ_+=8) مختلف و تغییر شکل نظریه مرزی با آنها، جواب های دقیق با کنش متناهی را خواهیم یافت که در واقع اینستنتون های کوچک روی یک سه کره در بینهایت خواهد بود. به علاوه، با استفاده از قواعد دوگانی AdS_4/CFT_3، تناظر حالت- عملگر را در مرتبه اصلی تصدیق و عناصر جواب های حجمی و مرزی را نیز منطبق خواهیم ساخت.

چکیده ذرات میون به سبب برهم‌کنش پرتوهای کیهانی با مولکول‌های موجود در جو تولید می‌شوند و با طول عمر µ s 2_/2 به یک الکترون و دو نوترینو فروپاشی می‌کنند. این الکترون‌ها در محیط آب با سرعتی بیش‌تر از سرعت نور در محیط، حرکت می‌کنند. بنابراین الکترون‌ها، تابشی در محدوده نور آبی و بنفش در محیط گسیل می‌کنند که به تابش چرنکوف معروف است. در این پژوهش با کمک کد شبیه‌سازی Geant4، یک آشکارساز چرنکوف ساده برای مطالعه تابش چرنکوف الکترون‌های ناشی از واپاشی میون، شبیه‌سازی شد. با استفاده از طیف انرژی فوتون‌های نوری، بازده آشکارساز چرنکوف آبی 067_/0 محاسبه شد. همچنین میانگین طول عمر و انرژی بیشینه الکترونهای تولید شده با فروپاشی میون به ترتیب برابر µs 014/0 ± 197/2 و 6/52 MeV گردید.

چکیده خواص ترابرد حاملین بار برای نیم رساناهای آلی بستگی به حضور و نحوه توزیع سایتهای تله دارد. بطوریکه می دانیم تله ها نتیجه بی نظمی در مولکول ها و زنجیره های پلیمری که ناشی از ناخالصی های فیزیکی یا شیمیایی موجود در ساختار نیم رساناهای آلی می باشد. از نقطه نظر نقص های بلوری که باعث تغییر در ترازهای انرژی می شوند و ایجاد گاف انرژی در نظریه نواری می شوند، خواص ترابردحاملین بار در این نوع سیستم ها نیز دستخوش تغییراتی خواهد شد که مهمترین پارامتر در این موضوع جایگزیده شدن و یا دچار تله شدن در فرایند رسانش خواهد بود. البته نقص ها می توانند در نقش مراکز پراکننده در سیستم باشند.
در این مقاله با استفاده در مدل های مختلف بازترکیب حاملین، اثرات پارامترهای اساسی بر عملکرد سلول های خورشیدی آلی نامتجانس و همچنین انتقال بار مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی این فرآیندها، دراین بخش بااستفاده ازحل خودسازگارمعادلات سوق-پخش ومعادله پواسون وهمچنین استفاده ازمدلهای مختلف بازترکیب ازطریق روش اجزاءمحدود،پارامترهای اساسی سلولهای خورشیدی آلی توده ای باساختار P3HT:PCBM موردمطالعه قرارگرفته است. همچنین با استفاده از مدل سوق-پخش و استفاده از مدل های مختلف ارائه شده برای بازترکیب حاملین بار، اثرات آلایش نوع n و p را در پلیمرهای مورد استفاده در یک سلول خورشیدی آلی توده ای با ساختار P3HT:PCBM مورد بررسی قرار داده ایم. در بیشتر مدل ها و مطالعات نظری ارائه شده، ناحیه فعال در سلول های خورشیدی آلی را به صورت ذاتی فرض می نمایند حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. ساختار مورد مطالعه در شکل(3) نشان داده شده است. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT:PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد.

چکیده در این مقاله، بهبود عملکرد لیزر نیمه رسانای قرمز مبتنی بر AlGaInP برای اولین بار با معرفی ساختار جدید موجبر نامتقارن سه­گانه­ی اکستریم بررسی شده است. در ساختار موجبر پیشنهادی جدید برای تغییر ساختار یک لیزر متقارن مرسوم، در گام نخست، ضخامت­های لایه­ی موجبر و کلدینگ آلائیده نوع n افزایش یافته است و پس از آن برای طراحی لایه­های کلدینگ و موجبر آلائیده نوعn و p در ساختار لیزر نیمه رسانای قرمز، یک نامتقارنی سه گانه در نظر گرفته شده است. عملکرد ساختار متقارن مرسوم و ساختار جدید نامتقارن سه­گانه­ی اکستریم به‌صورت تئوری در نرم­افزار PICS3D انجام شده است. شبیه­سازی­های سه بعدی انتقال حامل، موجبری نوری و خودگرمایشی به‌صورت خودسازگار در نرم­افزار ترکیب شده اند. نتایج شبیه­سازی حاکی از بهبود قابل‌توجه عملکرد ساختار نامتقارن پیشنهادی جدید در مقایسه با ساختار متقارن مرسوم هستند. دلایل بهبود عملکرد لیزر در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که استفاده از ساختار جدید منجر به کاهش همپوشانی مد اپتکی با نواحی با آلایش بالا می گردد. از طرف دیگر با کاهش جریان نشتی الکترون ها، افزایش در آهنگ بازترکیب القایی رخ می دهد که این منجر به کاهش جریان آستانه، افزایش توان خروجی می گردد. با کاهش مقاومت سری و افزایش پایداری حرارتی ساختار پیشنهادی جدید، بهینگی این ساختار تایید می گردد.

چکیده در این مقاله به شبیه‌سازی و بررسی خواص الکترونی، دینامیکی و کشسانی ترکیب TaCRu₃ با استفاده از بسته‌ی محاسباتی اسپرسو بر مبنای نظریه‌ی تابعی چگالی و نظریه‌ی تابعی چگالی اختلالی، به کمک شبه پتانسیل فوق هموار و تقریب شیب تعمیم یافته(GGA)پرداخته‌ایم. با محاسبه چگالی حالت‌ها و ساختار نواری، برخی خواص الکترونی از جمله فلز و مغناطیسی بودن ترکیب را نتیجه گرفتیم. برای بررسی خواص دینامیکی و کشسانی در ابتدا مدهای بسامدی و چگالی حالت‌های فونونی را محاسبه کرده و ضرایب کشسانی را بدست آورده‌ایم. سپس مدول حجمی، مدول برشی، مدول یانگ، ضرایب لامه، نسبت پواسون، پارامتر ناهمگنی کشسانی، دمای دبای و نیز پارامتر مربوط به چکش خواری این ترکیب محاسبه شده است. نتایج حاضر را با کارهای دیگران و نتایج مربوط به دو ترکیب NbCRu₃و VCRu₃مقایسه کرده‌ایم. پارامتر شبکه به اندازه‌ی 62/2 درصدنسبت به تجربه کمتر برآورد شده است. در بقیه پارامترهای محاسبه شده، بین این کار و کار دیگران حداقل 12/0 و حداکثر 9/22 درصد اختلاف وجود دارد. این مقدار خطاها در حالت کلی در فیزیک ماده چگال محاسباتی قابل توجیه است.