پژوهش های نوین فیزیک

چکیده در این تحقیق، یک سیستم چند لایه‌ای نانوساختار رسانای شفاف ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS بر روی بستر پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) با استفاده از نرم‌افزار Essential Macleod طراحی و شبیه‌سازی شد. هدف اصلی از طراحی این ساختار، بهبود و بهینه‌سازی ویژگی‌های تراگسیلی اپتیکی و مقاومت الکتریکی بود. برای دستیابی به این هدف، ضخامت بهینه هر یک از لایه‌ها به گونه‌ای محاسبه شد که همزمان تراگسیلی اپتیکی بالا و مقاومت الکتریکی پایین را ارائه دهد. با استفاده از نرم‌افزار Essential Macleod و تحلیل شبیه‌سازی، ضخامت بهینه برای هر لایه به طور دقیق تعیین شد. این روش طراحی و بهینه‌سازی ساختار ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS ، امکان استفاده بهینه از این ساختار را در کاربردهای مختلف اپتوالکترونیکی فراهم می‌کند. برخی خواص الکتریکی و اپتیکی سیستم چندلایه‌ای ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS مورد بررسی قرار گرفت. خواص مورد اندازه‌گیری شامل مقاومت الکتریکی سطحی، تراگسیلی اپتیکی و بازتاب بوده است. ساختار چندلایه‌ای ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS بهترین نتایج را در صورتی که ضخامت لایه‌های نقره 10 نانومتر و ضخامت لایه‌های ZnS 30 نانومتر بود، به دست آمد. و در این شرایط، ضریب شایستگی 0.0745 بدست آمد که بیشترین مقدار آن است و نشان‌دهنده بهترین کارایی ساختار است. همچنین، مقاومت الکتریکی سطحی پایین در حدود 6.328 و تراگسیلی در ناحیه مرئی برابر با %92.75 بدست آمد. مقاومت الکتریکی پایین و تراگسیلی بالا این ساختار را به عنوان الکترود رسانای شفاف در کاربرد‌های اپتوالکترونیک مقدور می‌سازد.

چکیده رایانش آدیاباتیک کوانتومی راهی برای شبیه‌سازی یک الگوریتم کوانتمی بوسیله قضیه‌های شناخته شده در مکانیک کوانتوم است. در قضیه آدیاباتیک کوانتومی، شرایط تحول آدیاباتیک یک سامانه تعریف می‌شود و سامانه های کوانتومی مورد بررسی قرار می‌گیرند. برآورده شدن شرایط آدیاباتیک کوانتومی برای سامانه ها بدیهی نیستند و باید مورد بررسی قرار گیرند. در این مقاله الگوریتم تعمیم یافته دش در چارچوب رایانش آدیاباتیک کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. هامیلتونی وابسته به زمان بوسیله نوابع حالت ورودی و خروجی بررسی شده است. حالت ورودی سامانه یک حالت درهم تنیده کوانتومی دو ذره ای در نظر گرفته شده است. چهار حالت خروجی به دست آمده معرف خروجی محاسباتی خواهند بود. ترازهای انرژی مجاز سامانه محاسباتی به عنوان ویژه حالت‌های هامیلتونی به دست آمده است. توابع زمان اجرای استاندارد برای بررسی سامانه محاسباتی استفاده شده است. با انتخاب توابع زمان اجرای متفاوت، درستی فرض قضیه آدیاباتیک کوانتومی برای الگوریتم تعمیم یافته دش مورد مطالعه قرار گرفته است. با رسم ترازهای انرژی مجاز سامانه، اختلاف انرژی میان ترازهای انرژی به دست آمد. با بررسی اختلاف انرژی حالت‌های برانگیخته با حالت پایه، نشان دادیم که هامیلتونی پیشنهادی در تمام طول اجرای الگورینم، شرایط آدیاباتیک را فراهم می کند.

چکیده در این پژوهش با استفاده از محاسبات شبیه سازی کوانتومی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی به بررسی رفتار الکترونی و ظرفیت کوانتومی نانونوار AlN با حضور ناخالصی مغناطیسی اتم منگنز پرداخته شده است. نتایج الکترونی نشان می دهد که آلایش این نانونوار با اتم منگنز، سبب ایجاد یک قطبش اسپینی اطراف سطح فرمی شده و تراکم چگالی حالات در دو کانال اسپینی اطراف سطح فرمی متفاوت می­باشد. همچنین در ادامه ظرفیت کوانتومی این ترکیب و چگالی بار سطحی الکتریکی که ناشی از تجمع بار الکتریکی در حالت های اطراف سطح فرمی می باشد، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. تمامی پیکربندی های احتمالی برای جایگاه اتم آلاییده منگنز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که موقعیت اتم ناخالصی تاثیر بسیار چشمگیری در ظرفیت کوانتومی و چگالی بار سطحی ترکیب نسبت به حالت خالص را دارا می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند به عنوان زیر بنای جدیدی برای استفاده از نانونوارهای آلاییده با فلزات مغناطیسی به منظور کاربردهای ذخیره بار و انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده تشکیل و تحول زمانی لایه مرزی پلاسما در فرایند کاشت یون به روش فرو بردن در پلاسما در حضور یک میدان مغنایسی ایستا مورد بررسی قرار می‌گیرد. اعمال یک پالس ولتاژ بالا با یک تابع زمانی رشد نمایی به یک هدف فرورفته در پلاسما، یک بار فضایی مثبت پیرامون آن ایجاد می‌کند که به صورت زمانی توسعه پیدا می‌کند. زمان رشد این تابع و فشار پلاسما، هر دو بر شکل‌گیری و گسترش لایه مرزی پلاسمای مجاور هدف تاثیر می‌گذارد. تغییرات زمانی چگالی جریان و انرژی جنبشی یون، زاویه فرود یون بر روی سطح هدف، همچنین تحول زمانی بار فضایی مثبت و ضخامت لایه مرزی پلاسما به عنوان توابعی از این دو پارامتر، در یک مدل سیالی و به صورت عددی مورد مطالعه واقع می‌گردند. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهند که وابستگی زمانی تمام متغییرهای لایه مرزی پلاسما بازای زمان رشد پالس ولتاژ طولانی‌تر، بیشتر حس می‌شود.

چکیده امروزه سرطان به عنوان دومین عامل اصلی مرگ و میر در جهان شناخته می‌شود، بنابراین تشخیص زودهنگام آن اهمیت دارد. توده بدن به دو دسته کلی خوش‌خیم و بدخیم تقسیم می‌شود. تشخیص بین این دو نوع مهم‌ترین چالش برای پزشکان است. دستورالعمل‌های بالینی برای تشخیص سرطان محدودیت‌های متعددی دارند، مانند نیاز به متخصصان با تجربه، هزینه و زمان‌بر بودن. بنابراین، نیاز به استفاده از روش‌های کم‌هزینه و سریع احساس می‌شود. در این مطالعه، نمونه‌های خوش‌خیم-بدخیم دهانی و سالم-بیمار پوستی توسط میکروتوم برش داده شده و سپس روی لام‌ها ثابت شدند. با استفاده از روش پراکندگی نوری و محاسبه ضریب ناهمسانگردی (g) و پهنای‌تابع برازش هنی-گرینشتاین، تفاوت بین نمونه‌های خوش و بدخیم، سالم و بیمار پوستی تعیین می‌شود و تمایز بین آنها امکان‌پذیر است.

چکیده با ورود به قرن بیست و یکم، با بحران مداوم انرژی و تشدید آلودگی های زیست محیطی و فناوری های ذخیره انرژی، انرژی های تجدیدپذیر مورد توجه کل جامعه بشری قرار گرفته است. در مقایسه با سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، باتری‌های لیتیوم سولفور (Li-S) به دلیل چگالی انرژی بالا و هزینه کم، به عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین سیستم‌ها برای باتری‌های قابل شارژ نسل بعدی در نظر گرفته شده‌اند. با این حال، هر دو مواد کاتدی و آند در کاربردهای عملی با نقص‌های جدی مواجه می‌شوند. برای مواد کاتدی، اثر شاتل و از دست دادن مواد فعال کاتدی ناشی از انبساط حجمی در طول چرخه، اغلب به عنوان دلایل اصلی کاهش انرژی باتری‌های لیتیوم سولفور در نظر گرفته می‌شوند. برای مواد آندی، عدم مهار رشد دندریت لیتیوم اغلب منجر به اتصال کوتاه داخلی باتری می‌شود که منجر به فرار حرارتی جدی باتری می‌شود. در عین حال، توسعه سریع فناوری نانو، پیشرفت‌های فناوری را در زمینه‌های مختلف علمی به ارمغان آورده است. در این پژوهش، برخی از آخرین فناوری های نانو که به طور سیستماتیک برای بهبود عملکرد الکتروشیمیایی باتری های لیتیوم سولفور به کار گرفته شده اند، بیان شده است. علاوه بر این، ما به طور منطقی استراتژی هایی را برای کاهش اثرات منفی اثرات شاتل و سرکوب رشد دندریت های لیتیوم بیان کردیم. استفاده از فناوری نانو می تواند به طور موثر ظرفیت تخلیه را افزایش دهد، پایداری سیکل را بهبود بخشد و ایمنی باتری های لیتیوم سولفور با چگالی انرژی بالا را افزایش دهد. این پژوهش ممکن است بینشی در مورد توسعه فناوری نانو برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ ارائه دهد.