دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

دانشکده فیزیک- گروه حالت جامد

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد فیزیک- حالت جامد

رشد سطوح ناهموار و بررسی رسانندگی الکتریکی آن

اساتید راهنما:

دکتر حسین حمزه­پور

دکتر سید فرهاد مسعودی

بهمن 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در این پایان نامه، ابتدا با استفاده از روش مونت کارلو، رشد سطوحی شبیه سازی شده است که از نشست بالستیکی ذرات خطی با اندازه­های متفاوت تولید می­شوند. با بررسی زبری و نماهای مقیاسی سطوح رشد یافته، رابطه­ی Family-Vicsek برای این سطوح بررسی شده و با توجه به اهمیت تخلخل چنین سطوحی، تحولات تخلخل بعنوان تابعی از زمان و اندازه­ی ذرات مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با حل عددی معادله­ی رسانش در سطوح رشد یافته، رفتار رسانندگی مؤثر الکتریکی این سطوح، بر حسب کمیت­هایی چون زمان، اندازه­ی ذرات، فرکانس و تخلخل بررسی شده است.

نتایج شبیه سازی نشان می­دهند که منحنی تغییرات زبری بر حسب زمان دارای سه رفتار متفاوت می­باشد، بطوریکه دارای دو رفتار خطی با شیب­های متفاوت در زمان­های اولیه و میانی بوده و سپس به اشباع می­رسد. بررسی تخلخل نشان داد که سطوح تولید شده به شدت متخلخل هستند و تخلخل سریعتر از سطح به اشباع می­رسد. همچنین میزان تخلخل ابتدا تابعی افزایشی از طول ذرات انباشتی بوده  و پس از رسیدن به مقدار بیشینه خود با افزایش طول ذرات کاهش می­یابد.

بررسی رسانندگی مؤثر این سطوح نشان می­دهد که در طی فرآیند رشد، رسانندگی با زمان افزایش یافته و بتدریج به اشباع می­رسد. همچنین این کمیت تابعی افزایشی از فرکانس بوده و برای چندین مرتبه­ی بزرگی از فرکانس رسانندگی بصورت تابعی نمایی از فرکانس تغییر می­کند که مقادیر توان، تابعی از اندازه­ی ذرات انباشتی می باشد.

کلمات کلیدی: رشد سطح، زبری، نماهای مقیاسی، تخلخل، رسانندگی مؤثر، فرکانس

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                        صفحه

فهرست شکل‌‌ها………………………………………………………………………………………………………………………………….ت‌

فهرست جدول­ها………………………………………………………………………………………………………………………………….خ

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………1

فصل 1    توصیف پدیده رشد سطح…………………………………………………………………………….7

1-1       توصیف کمی پدیده­­ی رشد…………………………………………………………………………………………………7

1-1-1        روابط مقیاس بندی………….…………………………………………………………………………………………………….9

1-1-2        طول همبستگی……………………………………………………………………………………………………………………11

1-2       مدل های رشد سطح…………………………………………………………………………………………………………12

1-2-1        مدل های گسسته………………………………………………………………………………………………………………..13

1-2-1-1     مدل انباشت تصادفی…………………………………………………………………………………………………………………13

1-2-1-2     مدل انباشت تصادفی با واهلش سطحی …………………………………………………………………………………..15

1-2-1-3     مدل انباشت پرتابی……………………………………………………………………………………………………………………17

1-2-1-4     مدل جامد روی جامد محدود شده……………………………………………………………………………………………18

1-2-2        مدل های پیوسته…………………………………………………………………………………………………………………19

1-2-2-1     معادله­ی ادوارد-ویلکینسون……………………………………………………………………………………………………..20

1-2-2-2     معادله­ی کاردر-پاریزی-ژانگ…………………………………………………………………………………………………..21

1-3       فرآیند شبیه سازی رشد سطوح توسط نشست بالستیکی ذرات میله ای شکل………………22

فصل 2     بررسی مسئله رسانش متناوب در جامدات بی نظم……………………………………….25

2-1       رسانش متناوب………………………………………………………………………………………………………………….25

2-1-1        عمومیت رسانش متناوب در جامدات بی نظم…………………………………………………………………….26

2-2       مدل ماکروسکوپیک…………………………………………………………………………………………………………..30

2-2-1        بدست آوردن رسانندگی مؤثر وابسته به فرکانس بارهای آزاد……………………………………………32

2-3       گسسته سازی معادله ی رسانش با استفاده از روش حجم محدود………………………………….34

2-4       دستگاه های خطی اسپارس………………………………………………………………………………………………37

فصل 3     نتایج عددی………………………………………………………………………………………………42

3-1       بررسی نماهای مقیاسی سطوح رشد یافته توسط نشست ذرات خطی…………………………….42

3-1-1        نشست ذرات یکسان…………………………………………………………………………………………………………….42

3-1-2        نشست ذرات با اندازه های متفاوت……………………………………………………………………………………..46

3-2       تخلخل……………………………………………………………………………………………………………………………….47

3-3       رسانندگی مؤثر………………………………………………………………………………………………………………….49

3-3-1        نحوه ی توزیع پتانسیل در سطوح بر اساس تغییر فرکانس………………………………………………..50

3-3-2        بررسی تحول زمانی رسانندگی بارهای آزاد در طی فرآیند رشد سطوح…………………………….50

3-3-3        بررسی  وابستگی رسانندگی مؤثر به اندازه ی ذرات…………………………………………………………..55

3-3-4        بررسی رابطه ی  تخلخل و رسانندگی…………………………………………………………………………………57

3-3-5        رابطه ی رسانندگی مؤثر بارهای آزاد با  فرکانس……………………………………………………………….58

بحث و نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………61

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………….. 62

مقالات ارائه شده……………………………………………………………………………………………………...63

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………..64

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                                                                                         صفحه

شکل ‏1‑1: نمودار  زبری بر حسب زمان در حالت کلی. 8

شکل ‏1‑2: نمودار لگاریتمی تحول زمانی پهنای فصل مشترک برای مدل BD،  به ازای زیر لایه­های     مختلف با مقادیر L=100(○), 200(□), 400(◊),800(∆). 9

شکل ‏1‑3: نمایش شماتیکی از مراحل لازم برای باز مقیاس بندی نمودار های ناهمواری وابسته به زمان. نمودار آخر تابع مقیاس بندی  نامیده می­شود. 10

شکل ‏1‑4: مکانیزم نشست در مدل انباشت تصادفی. ذره­ی A درA’ و ذره­ی B در B’ می­نشیند. 13

شکل ‏1‑5: نمونه­ای از سطح تولید شده توسط مدل . سایه ها سطح را در زمان­های متوالی با بازه­های زمانی یکسان نشان می دهند. 15

شکل ‏1‑6: مدل نشست تصادفی با واهلش سطحی. ذره پس از نشست به مکانی با کمترین ارتفاع سقوط می­کند. 15

شکل ‏1‑7: سطح تولید شده توسط شبیه سازی مدل  در زمان های متوالی ودر بازه های زمانی یکسان. 16

شکل ‏1‑8: مدل BD با قاعده­ی چسبیدن به نزدیکترین همسایه. 17

شکل ‏1‑9: سطح تولید شده توسط شبیه سازی مدل . 18

شکل ‏1‑10:  نمایی از قاعده­ی نشست در مدل . 19

شکل ‏1‑11: مثالی شماتیک از نشست بالستیک ذرات با اندازه های مختلف بر روی سطح. 23

شکل ‏1‑12: سطح حاصل از نشست ذرات با اندازه های مختلف به ازای . 23

شکل ‏1‑13: سطوح حاصل از نشست ذرات به ازای مقادیر (الف) l=2، (ب) l=4، (ج) l=8،                       (د) l=16، (ه) l=32، ( و) l=64.. 24

شکل ‏2‑1: رسانندگی متناوب بر حسب دما و فرکانس برای دو نوع رسانش الکترونی و یونی. الف) رسانندگی فیلم الماسی پلی کریستال [3]. ب) رسانندگی                 در حالت مذاب با ویسکوزیته­ی بسیار بالا[4]. در فرکانس های پایین رسانندگی ثابت است و در فرکانس­های بالا از یک قانون توانی، با نمای زیر یک، تبعیت می­کند. 28

شکل ‏2‑2: مدارRC معادل، حاصل از گسسته سازی معادله­ی 2-12. همگی خازن­ها یکسان و متناسب با ثابت دی الکتریک بارهای مقید می­باشند. در حالیکه هر مقاومت، با معکوس رسانندگی موضعی بارهای آزاد، که وابسته به مکان است، متناسب می­باشد. 32

شکل ‏2‑3: نمایی از گسسته سازی شبکه به بلوک­های مربعی و ارتباط هر  بلوک با همسایه­های مجاورش. 35

شکل ‏2‑4: ماتریس اسپارس (الف) قطری نواری، (ب) بلوک مثلثی و (ج) بلوک سه قطری. 38

شکل ‏2‑5: نمایی از ماتریس اسپارس  برای یک شبکه­ی اولیه­ی مستطیلی با ابعاد                 . ابعاد ماتریس اسپارس تولید شده برای چنین شبکه­ای بصورت          می­باشد. 38

شکل ‏2‑6: نمایی از شبکه­ی گسسته شده به همراه خانه های اضافه شده برای اعمال شرایط مرزی. 39

شکل ‏3‑1: منحنی تغییرات پهنای زبری بر حسب زمان برای سطوح رشد یافته از انباشت ذرات خطی یکسان با طول  ، بر روی زیر لایه­هایی با اندازه­های متفاوت. نتایج ارائه شده برای        بر روی 1500 نمونه ، برای  برروی500  نمونه و برای       بر روی 200 نمونه میانگین گیری شده است. 43

شکل ‏3‑2: برازش خطی مقادیر بدست آمده برای   به ازای  زیر لایه­های مختلف. 44

شکل ‏3‑3: منحنی تغییرات پهنای زبری در حالت اشباع برای زیرلایه های مختلف، شیب بدست آمده  بیانگر نمای زبری   می­باشد. 45

شکل ‏3‑4: منحنی تغییرات لگاریتمی پهنای زبری بر حسب زمان برای سطوح رشد یافته ازنشست ذرات خطی با اندازه­های مختلف: ، بر روی زیرلایه­های متفاوت . نتایج ارائه شده برای    بر روی 1500 نمونه ، برای  برروی500  نمونه و برای        بر روی 200 نمونه میانگین گیری شده است. 46

شکل ‏3‑5: منحنی تغییرات تخلخل بر حسب زمان برای سطح در حال رشد توسط نسشت ذرات با اندازه­های متفاوت،  ، بر روی زیرلایه ای به اندازه­ی . 48

شکل ‏3‑6 : تغییرات تخلخل بر حسب اندازه­ی ذرات برای زیر لایه ای به اندازه­ی . 49

شکل ‏3‑7: توزیع پتانسیل الکتریکی برای سطح تولید شده توسط ذرات خطی با طول  برای مقادیر مختلف s. (الف) ، (ب) ، (ج) ، (د) ، (ه) ، (و) ،             (ز) ……. 51

شکل ‏3‑8: نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب زمان در طی فرآیند رشد سطوح به ازای نشست ذرات یکسان با طول­های = 2(◄), 4(♦), 6(■), 8(►), 16(●) l برای  های با مقادیر:              (الف) ، (ب) ، (ج) ، (د)   و (ه) . طول زیر لایه   می­باشد. 53

شکل ‏3‑9: نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب زمان به ازای فرکانس­های:                                              ), 0.002(►), 0.02(■), 0.2(♦), 1(◄)●s = 0( برای سطوح در حال رشد توسط انباشت ذرات خطی یکسان با طول­های: (الف) ، (ب) ، (ج)  و (د) . طول زیر لایه  می­باشد. 54

شکل ‏3‑10: مقادیر حسب  برای سطوح رشد یافته از ذرات یکسان با طول­های   . برای همه­ی سطوح  است. (■) بیانگر لگاریتم مقادیر  برای هر سطح و )—( شیب حاصل از برازش داده­ها می­باشد. 55

شکل ‏3‑11: نمودار تغییرات  بر حسب  . برای  و به ازای فرکانس­های:             (+),  (▲),  (●), (▼),  (♦),  (◄),  (■),  (►). 56

شکل ‏3‑12: نمودار تغییرات  بر حسب ، به ازای  و برای فرکانس­های        (+),  (▲),  (●), (▼),               (♦),  (◄),  (■),  (►). 57

شکل ‏3‑13: مقادیر   بر حسب تخلخل سطوح رشد یافته از نشست ذرات یکسان با         طول­های:   ، به ازای . 58

شکل ‏3‑14: نمودار تغییرات  بر حسب  ، برای سطوح رشد یافته از نشت ذرات یکسان به ازای: l=256(+),128(▼), 64(♦), 16(▲), 12(*), 8(◄), 6(●), 4(■), 2(►). 59

شکل ‏3‑15: شیب منحنی­های نمودار 3-13به ازای بازهایی از فرکانس که تغییرات رسانندگی در آنها بصورت خطی است و برای l=16(▼),12(●), 8(*), 6(■), 4(◄), 2(►). 60

شکل ‏3‑16: تغییرات لگاریتمی شیب­های حاصل از نمودارهای شکل 3-15 بر حسب اندازه ذرات. (■) بیانگر مقدار شیب­ها است و (—) شیب حاصل از برازش خطی این داده­ها می­باشد. 60

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه بوعلی سینا

پایان­ نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک گرایش نجومی

عنوان:

مطالعه مدل‌های انرژی تاریک در کیهان شناسی برنز دیکی

استاد راهنما:

دکتر عبدالحسین خدام محمدی

استاد مشاور:

دکتر سعیده زریونی

6 بهمن 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

مقدمه

مقدمه. 3

فصل اول: مقدمه‌ای بر کیهان‌شناسی

1-1 اصول کیهان‌‌شناسی.. 7

1-2  انرژی تاریک…. 7

1-3ماده تاریک…. 8

1-4  تابش زمینه ریز موج کیهانی.. 8

1-6  اصول نسبیت عام. 9

1-6-1اصل هم ارزی.. 9

1-6-2  اصل ماخ.. 10

1-6-3  اصل هموردای عام. 11

1-7  نسبیت عام. 11

1-8   مختصات همراه و فاکتور مقیاس…. 14

1-9  متریک رابرتسون واکر. 15

1-10  پارامتر هابل.. 15

1-11  پارامتر کند شوندگی.. 16

1-12  معادلات فریدمان.. 18

1-13  پارامتر چگالی.. 18

1-14  معادله شتاب… 20

1-15   معادله حالت… 20

1-16   تشخیص‌گر حالت… 21

1-17  افق‌های کیهانی.. 22

1-17-1  افق ذره 22

1-17-2  افق رویداد. 22

1-17-3   افق ظاهری.. 23

فصل دوم: نگاهی به نسبیت عام و نظریه برنز دیکی

2-1  معادله میدان انیشتین.. 27

2-2   نظریه برنز دیکی.. 33

فصل سوم: کیهان‌شناسی برنز دیکی همراه با مدل‌های انرژی تاریک

3-1   معادلات عمومی.. 42

3-1-1   معادلات بقاء 42

3-1-2   کنش…. 43

3-1-3   معادلات برنز دیکی شبه فریدمان.. 44

3-2  مدل ایج گرافیک جدید برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان شناسی برنز دیکی.. 45

3-2   مدل گوست برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیکی.. 48

3-3   مدل انرژی تاریک گوست تعمیم یافته در کیهان‏شناسی برنز دیکی.. 50

3-4   میدان اسکالر کوینتسنس در میدان اسکالر برنز دیکی.. 54

فصل چهارم: بررسی مدل هولوگرافیک با انواع افق‌ها

4-1   مدل هولوگرافیک انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با افق رویداد. 61

4-2   انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با قطع گراند-اولیور 64

4-3    مدل انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با قطع افق ظاهری.. 68

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

نتیجه‌گیری.. 82

فهرست منابع و مؤاخذ. 84

فهرست نمودارها

نمودار 1: تحول فاکتور مقیاس همراه با زمان برای مدل‌های جهان باز، تخت و بسته. 20

نمودار 2: تحول پارامتر کندشوندگی  برای مدل گوست و گوست تعمیم یافته بر حسب.. 53

نمودار 3: نمودار پارامتر معادله حالت بر حسب r.. 72

نمودار 4: نمودار تغییرات پارامتر معادله حالت برحسبr. 73

نمودار 5 :نمودار پارامتر کندشوندگی بر حسب r. 76

نمودار 6 :نمودار پارامتر کندشوندگی بر حسب r با مقدار حدی برهمکنش.. 77

نمودار 7: نمودار پارامتر کندشوندگی بر حسبr . 78

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران مرکزی

دانشکده علوم ، گروه فیزیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

گرایش : اتمی – مولکولی

عنوان:

بررسی اثر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو فلزی

استاد راهنما:

دکتر محمد صبائیان

استاد مشاور:

دکتر حمید نادگران

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات طرح

1-1 بیان مسئله و هدف‌های تحقیق…………………………………………………………….. 2

1-2- اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش انتخاب آن…………………………………………. 2

1-3  سؤالات و فرضیه‌های تحقیق……………………………………………………………… 3

a1–3 سؤالات تحقیق……………………………………………………………………………… 3

b1–3 فرضیه‌های تحقیق………………………………………………………………………….. 3

1–4- تعاریف عملیاتی متغیرها و واژه‌های کلیدی…………………………………………… 4

1-5- مدل تحقیق…………………………………………………………………………………… 4

1-6- روش تحقیق ………………………………………………………………………………… 4

1-7- قلمرو تحقیق…………………………………………………………………………………. 4

فصل دوم: مطالعات نظری

مقدمه…………………………………………………………………………………………………… 6

2-1- روش‌های تولید نانو مواد………………………………………………………………….. 6

2-1-1- روش بالا به پایین……………………………………………………………………….. 6

2-1-2- روش پایین به بالا……………………………………………………………………….. 7

2-2- روش‌های تولید نانو طلا و نقره………………………………………………………….. 7

2-2-1- سنتز فاز بخار…………………………………………………………………………….. 7

2-2-2- الکتروشیمیایی……………………………………………………………………………. 7

2-2-3- سنتز فوتولیز ……………………………………………………………………………… 8

2-2-4- کاهش شیمیایی…………………………………………………………………………… 8

2-3- خواص نانوذرات……………………………………………………………………………. 9

2-4- کاربرد نانوذرات…………………………………………………………………………….. 10

2-4-1- نانو ذرات غیرفلزی……………………………………………………………………… 10

2-4-2-  نانوذرات فلزی………………………………………………………………………….. 10

2-4-2-1- نانو طلا و کاربردهای آن…………………………………………………………… 10

2-4-2-2- نانو نقره و کاربردهای آن…………………………………………………………… 11

2-5- فرمول بندی کلاسیکی……………………………………………………………………… 11

2-6- تابع دی‌الکتریک گاز الکترون‌های آزاد…………………………………………………. 17

2-7- انتشار گاز الکترون آزاد و پلاسمون حجمی…………………………………………… 22

2-8- فلزات و گذارهای میان باندی……………………………………………………………. 24

2-9- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در فصل مشترک فلز و عایق……………………… 25

2-10- معادله‌ی موج……………………………………………………………………………….. 26

2-11- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در یک سطح مشترک منفرد:…………………….. 29

2-12- پراکندگی به وسیله دوقطبی‌های القا شده‌ی پراکنده‌گرهای کوچک……………… 33

2-13- پراکندگی از طریق یک کره‌ی دی‌الکتریک کوچک………………………………… 34

2-14- پراکندگی از طریق کره‌ی کاملاً رسانای کوچک…………………………………….. 36

2-15- تئوری پراکندگی مای…………………………………………………………………….. 38

2-16- پیشینه تحقیق……………………………………………………………………………….. 38

فصل سوم: روش تحقیق

3-1- روش تحقیق…………………………………………………………………………………. 43

3-2- ابزار جمع آوری اطلاعات………………………………………………………………… 48

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته های تحقیق

4-1 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج در شعاع های مختلف……… 51

4-2 تغییرات بیشینه مقطع پراکندگی در اندازه های مختلف ذره نقره……………………. 60

4-3 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب دما در شعاع­های مختلف………. 62

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………….. 66

5-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………. 67

منابع………………………………………………………………………………………………….. 68

چکیده:

ضریب شکست فلزات نجیبی نظیر نقره و طلا‌، تابع حساستری‌-‌‌ نسبت به دی‌الکتریک‌ها-‌ از دماست. در این کار، اثر تغییرات دما بر سطح مقطع پراکندگی نانو ذرات نقره، بررسی شد. نانو ذرات فلزی نقره‌ای کروی شکل با قطرهای30،35،40،45،50،55 و60 نانومتر تحت تابش نور با قطبش TM در بازه طول‌موجی 300nm تا 400nm قرار گرفتند و سپس سطح مقطع پراکندگی آنها محاسبه شد. برای بررسی اثر تغییر دما بر سطح مقطع پراکندگی، دمای نانو ذرات در بازه‌‌های 30 K از 300K تا 510K تغییر داده شد. نتایج محاسبات که با استفاده از روش عددی عناصر محدود در دو بعد به دست آمده‌ اند، نشان می‌دهند که اولاً قلّه سطح مقطع پراکندگی از شعاع  30nmتا 45nm با افزایش دما افزایش می‌یابد. این در شرایطی است که قله‌های نمودارها در دماهای مختلف، به هم نزدیک می‌شوند. سپس از شعاع 50nm تا 60nm با افزایش دما، قله‌ی سطح مقطع پراکندگی، کاهش می‌یابد. پهنای نمودارها نیز بر حسب طول‌موج، با افزایش شعاع نانو ذره از 30nm تا 45nm افزایش یافته و سپس با ادامه روند افزایش در شعاع، کاهش می‌یابند. نتیجه‌ی نهایی این تحقیق اینست که قله‌ی سطح مقطع پراکندگی از شعاع تقریبا 35nm تا 55nm، از حساسیت کمتری نسبت به دما برخوردار است. تغییرات با دما پایین‌تر از شعاع 35nm و بالاتر از 55nm بسیار شدیدتر است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه گیلان

دانشکده علوم پایه

پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک نظری (کیهان شناسی)

عنوان:

قید­های آزمون رانش انتقال به سرخ کیهانی روی مدل­های انرژی تاریک

استاد راهنما:

دکتر حسین فرج الهی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل 1- مقدمه………………………………………… 7

1-1- علم نجوم………………………………………… 7

1-2- مشاهده از درون جو………………………………………..8

1-2-1- رادیو تلسکوپ…………………………………………. 9

1-3- کیهان شناسی…………………………………………. 11

فصل 2- معرفی کوازارها و طیف حاصل از مشاهده آن ها……………… 16

2-1- کوازارها……………………………………….. 16

2-2- طیف کوازارها……………………………………….. 17

2-3- طیف‌سنجی خط جذب کوازار……………………………………….. 18

2-4- لیمان آلفا……………………………………….. 21

2-5- جنگل لیمان آلفا……………………………………….. 22

2-6- تبیین مشخصات خط جذب…………………………………………. 26

2-6-1-چگالی ستون…………………………………………. 26

2-6-2- عمق نوری…………………………………………. 27

2-6-3 پهنای معادل خط جذب…………………………………………. 28

2-6-4- تابع پهن شدگی…………………………………………. 29

فصل 3- قانون هابل و انتقال به سرخ کیهانی…………………………………… 33

3-1- هابل، قانون هابل و انبساط جهان………………………………………… 33

3-2- ثابت هابل، درخشش و اندازه گیری فاصله ها ……………………………..34

3-3- مقایسه انتقال به سرخ داپلر و انتقال به سرخ کیهانی………………….. 38

3-4- تغییر نسبیتی داپلر………………………………………… 39

3-5- انتقال به سرخ کیهانی…………………………………………. 40

فصل 4- تغییرات انتقال به سرخ و دینامیک جنگل لیمان آلفا……………… 43

4-1- سیگنال کاهش کیهانی………………………………………… 45

4-2- چالش جدید………………………………………… 46

4-3- حرکت عرضی لنز ها……………………………………….. 47

4-4- اثر ابرهای لیمان آلفا بر رانش انتقال به سرخ مشاهده شده………….. 49

4-5- سرعت لنزها……………………………………….. 50

4-6- رانش انتقال به سرخ رویت شده……………………………………….. 50

فصل 5- آزمایش انطباق مدل های انرژی تاریک و تحصیل روابط نظری محاسبه مستقیم انتقال به سرخ……..55

5-1- آزمایش انطباق مدل های انرژی تاریک با تغییرات انتقال به سرخ……………. 55

5-1-1- ماده تاریک ، انرژی تاریک و  مدل استاندارد کیهان شناسی (?CDM)…………… 56

5-1-2- انرژی تاریک بصورت میدان های نرده ای………………………… 60

5-1-3- مدل های میدان کوئینتسنس و فانتوم………………………… 60

5-1-4- مدل کوئینتوم با دو میدان نرده ای…………………………….. 61

5-1-5- روش  تحلیل…………………………………………. 62

5-1-6- نتایج…………………………………………. 63

5-2- تحصیل روابط نظری محاسبه مستقیم انتقال به سرخ………………. 65

فصل 6- نتیجه گیری…………………………………………. 69

پیوست A – متریک FLRW ……………………………………

منابع …………………………………………. 74

چکیده:

شواهد قابل رویت از انبساط شتابدار جهان علاقه به بازسازی تاریخ انبساط را تشدید کرده است. یکی از روش هایی که در مطالعات سال های جاری برای بازسازی این تاریخ مورد توجه قرار گرفته، آزمون رانش زمانی انتقال به سرخ می باشد. اندازه‌گیری این رانش یک کاوش مستقیم در تاریخ انبساط فراهم می‌کند و پدیده جنگل لیمان آلفا به عنوان بهترین نامزد برای این آزمایش شناخته شده است.

در این رساله ابتدا به معرفی نجوم و ابزار مشاهده خواهیم پرداخت. در ادامه کوازارها و طیف مربوط به آن ها مورد بررسی قرار گرفته و پدیده جنگل لیمان آلفا معرفی شده و پارامتر های توصیف کننده آن توضیح داده خواهد شد. در فصل سوم به مبانی کیهان شناسی، مشاهدات هابل و پدیده انتقال به سرخ بصورت کامل پرداخته خواهد شد. تغییرات انتقال به سرخ، اثر آن بر طیف جنگل لیمان آلفا و اختلال وارد شده به علت حرکت ابرهای لیمان آلفا موضوع بحث فصل چهارم این رساله می باشد. نهایتاً در فصل پنجم، انطباق مدل های انرژی تاریک در برابر تغییرات انتقال به سرخ بررسی شده و نتایج بدست آمده مورد تحلیل قرار خواهند گرفت. سپس در بخش دوم این فصل روابط نظری تغییرات طول موج بر اثر تغییرات انتقال به سرخ مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران مرکز

دانشکده علوم پایه

گروه فیزیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته فیزیک (M.A.)

گرایش: اتمی مولکولی  

عنوان:

لایه نشانی نیترید آلومینیوم روی زیرلایه استیل 304 به وسیله دستگاه پلاسمای کانونی (PF)

استاد راهنما:

دکتر حمیدرضا یوسفی

استاد مشاور:

خانم دکتر شمس‌الزمان فرامرزی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

چکیده…………………………………………………………………………………………….. 1

فصل اول: معرفی دستگاه پلاسمای کانونی

مقدمه…………………………………………………………………………………………… 3

پلاسما ………………………………………………………………………………………….. 4

پینچ …………………………………………………………………………………………… 5

پلاسمای کانونی……………………………………………………………………… 5

معرفی عمومی پلاسمای کانونی………………………………………………………… 7

مشخصات کلی پلاسمای کانونی شده…………………………………………………… 8

چهار بخش اساسی در دستگاه پلاسمای کانونی…………………………………… 9

دستگاه پلاسمای کانونی نوع مدر و فیلیپوف……………………………………… 10

برخی کاربردهای دستگاه پلاسمای کانونی…………………………………………. 11

دینامیک دستگاه پلاسمای کانونی……………………………………………….. 12

عملکرد پلاسمای کانونی………………………………………………………….. 14

فاز شکست……………………………………………………………………………. 15

فاز رانش محوری………………………………………………………………… 16

فاز شعاعی…………………………………………………………………………. 17

1- فاز تراکم……………………………………………………………………………. 18

2- فاز ساکن………………………………………………………………………… 21

3- فاز ناپایداری……………………………………………………………………… 22

4- فاز فروپاشی…………………………………………………………… 23

عوامل مؤثر در کارآیی سیستم‌های پلاسمای کانونی…………………….. 24

پرتوهای ساطع شده از سیستم پلاسمای کانونی……………………… 26

پرتو ایکس……………………………………………………………………………. 26

تولید نوترون………………………………………………………………………… 27

تولید یون…………………………………………………………………………….. 28

فصل دوم: برخی روش‌های لایه‌نشانی و دستگاه‌های آنالیز فیلم‌های نازک لایه‌نشانی شده

2-1- برخی روش‌های لایه نشانی…………………………………………………. 31

2-1-1- کندوپاش…………………………………………………………………… 31

2-1-2- کندوپاش به‌وسیله پلاسما ……………………………………………………. 32

2-1-3- کندوپاش پرتو یونی…………………………………………………………… 32

2-1-4- روش تبخیر فیزیکی (PVD) ……………………………………………… 33

2-1-5- روش تبخیر شیمیایی (CVD)………………………………………………. 33

2-1-6- روش تبخیر گرمایی………………………………………………………….. 33

2-1-7- لایه‌نشانی به‌وسیله پلاسمای کانونی………………………………………. 37

2-2- برخی دستگاه‌های آنالیز جهت بررسی فیلم‌های نازک لایه‌نشانی شده……… 40

2-2-1- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)…………………………………….. 40

الکترون‌های بازگشتی…………………………………………………………………… 41

الکترون‌های ثانویه……………………………………………………………………….. 41

الکترون‌های اوژه………………………………………………………………………….. 42

2-2-2- میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)………………………………………………. 42

2-2-3- دستگاه پراش پرتوی ایکس (XRD)………………………………………. 43

فصل سوم: برخی تحقیقات انجام شده جهت لایه‌نشانی توسط دستگاه پلاسمای کانونی

3-1- تشکیل کربیدتیتانیوم (TiC) برروی لایه تیتانیوم از طریق کاشت یون…………. 48

3-2- تشکیل کربید سیلیکون برروی زیرلایه سیلیسیوم از طریق کاشت یون……. 50

3-3- تأثیر تابش پالس‌های یونی پرانرژی برروی زیرلایه سیلیسیوم………………… 54

3-4- بهینه‌سازی دستگاه پلاسمای کانونی به‌عنوان منبع پرتوی الکترونی برای لایه‌نشانی فیلم‌های نازک…..57

3-5- نیتریده‌سازی به کمک دستگاه پلاسمای کانونی…………………………….. 60

3-6- لایه‌نشانی نانولایه‌ها بوله دستگاه پلاسمای کانونی…………………………. 70

فصل چهارم: روش تحقیق و نتیجه‌گیری

4-1- معرفی دستگاه پلاسمای کانونی مرکز تحقیقات فیزیک پلاسما………………. 75

4-2- فرآیند تولید لایه‌های نازک نیترید آلومینیوم با استفاده از دستگاه پلاسمای کانونی…. 75

4-2-1- آماده‌سازی و تمیزکاری زیرلایه‌های استیل 304…………………………. 75

4-2-1- نحوه انجام آزمایش …………………………………………………………. 76

چیدمان آزمایش جهت لایه نشانی نیترید آلومینیوم…………………………….. 77

متغیرهای مورد بررسی، در لایه‌نشانی نیترید آلومینیوم………………………. 77

آنالیزهای صورت گرفته برروی فیلم‌های لایه‌نشانی شده……………………… 77

آنالیز لایه‌های نازک نیترید آلومینیوم تولید شده، با استفاده از دستگاه پراش اشعه ایکس….. 78

آنالیز لایه‌های نازک نیترید آلومینیوم تولید شده، با استفاده از دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی…82

نتایج AFM……………………………………………………………………

آنالیز لایه‌های نازک نیترید آلومینیوم تولید شده، با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی…..87

نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………… 90

برخی پیشنهادات تحقیقاتی………………………………………………………………. 90

چکیده:

لایه‌های نازک نیترید آلومینیوم بر روی زیرلایه‌های استیل 304

شرایط آزمایش: زوایای مختلف نسبت به محور آند (0، 15 و 30) در فاصله cm5 نسبت به نوک آند با استفاده از تعداد 25 شات

آنالیزها: XRD ، AFM ، SEM

در این تحقیق، لایه های نازک نیترید آلومینیوم بر روی زیرلایه های استیل 304 با استفاده از دستگاه پلاسمای کانونی پوشش داده شده است. پس از تولید لایه های نازک، نمونه ها به منظور بررسی خصوصیات لایه، به وسیله دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ های الکترونی روبشی و نیروی اتمی مورد مطالعه قرار گرفتند.

نتایج تحقیق نشان می دهد که تغییر تعداد شات ها، فاصله زیرلایه ها از نوک آند و همچنین زاویه قرار گرفتن زیرلایه ها نسبت به محور آند، نقش مهمی در خصوصیات لایه های تولید شده دارند.

نمونه های بدست آمده در زوایای مختلف نسبت  به محور آند (0، 15 و 30) در فاصله 5 سانتی‌متر از نوک آند و با استفاده از تعداد 25 شات نشان می‌دهد که با افزایش زاویه از صفر به 15 و سپس 30، شاهد کاهش بلورینگی، فیلم‌های لایه نشانی شده هستیم. نتایج حاصل از بررسی مورفولوژی سطح فیلم‌های لایه‌نشانی شده در زاوایای مختلف نسبت به نحور آند توسط میکروسکوپ نیروی اتمی نشان می‌دهند که نمونه لایه‌نشانی شده در زاویه °15 دارای سطحی نسبتاً یکنواخت متشکل از دانه‌هایی در اندازه‌های نسبتاً یکسان می‌باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه مازندران

دانشکده علوم پایه

 گروه فیزیک هسته ­ای

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته فیزیک هسته­ ای

موضوع:

مطالعه چگالی تراز هسته­ ای با استفاده از مدل لایه ­ای

استاد راهنما:

دکتر محمد رضا پهلوانی

استاد مشاور:

دکتر امید ناصر قدسی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول………………………………………….1

مقدمه………………………………………… 2

1-1 مدل های هسته ­ای…………………………………………. 5

1- 2 مدل قطره مایع………………………………………… 5

1-3 مدل لایه­ ای…………………………………………. 6

فصل دوم ……………………………………….. 8

چگالی تراز تک ذره ­ای…………………………………………. 9

2-1 روش جابجایی فاز………………………………………… 11

2-2 روش تابع گرین…………………………………………. 14

2-3 روش هموار………………………………………… 15

2-4 روش نیمه کلاسیکی…………………………………………. 8

فصل سوم ………………………………………..26

3-1 چگالی تراز هسته­ای و پارامترهای وابسته به آن……………………….27

3-2 مدل گاز فرمی (FGM)………………………………………… 33

3-3 مدل جابجایی گاز فرمی (BSFGM)………………………………………… 35

3-4 مدل جابجایی گاز فرمی با a وابسته به انرژی (BSFGM-ED)………………… 37

3-5 مدل دمای ثابت (CTM)………………………………………… 38

3-6 مدل ابر شاره (GSM)………………………………………… 39

3-7 مشاهده پذیرها ………………………………………..40

3-8 روش­های برازش…………………………………………… 41

3-9 اثرات تجمعی در چگالی تراز………………………………………… 51

فصل چهارم ……………………………………….. 55

نتیجه گیری…………………………………………. 56

چکیده:

چگالی تراز هسته­ای به عنوان یکی از پارامترهای مهم در بررسی ساختار هسته و برهمکنش­های هسته­ای محسوب می­شود. مدل BSFGM یکی از مدل­های شناخته شده چگالی تراز هسته به حساب می­آید و دربرگیرنده جابجایی انرژی برانگیختگی و پارامتر چگالی تراز می­باشد. در این مطالعه، پارامتر چگالی تراز با استفاده از مدل نیمه کلاسیکی و با تعیین چگالی تراز تک ذره­ای در انرژی فرمی به ازای انرژی پتانسیل هسته­ای میدان متوسط برای پتانسیل های چاه مربعی متناهی، نوسانگر هماهنگ و وودز-ساکسون بصورت مستقیم محاسبه شده است. وابستگی این پارامتر به انرژی نیز بررسی شده است. از مقایسه نتایج مستقیم بدست آمده با مقادیر برازش شده برای پارامتر چگالی تراز، همخوانی خوبی مشاهده می­شود.

پارامتر قطع اسپین نیز محاسبه شده است و وابستگی این پارامتر به دمای هسته و انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر دیگر  نیز از طریق روش برازش محاسبه شده است. در این روش اثر پتانسیل کولنی روی چگالی تراز تک ذره­ای، پارامتر چگالی تراز و پارامتر قطع اسپین مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل اول: مقدمه

مقدمه:

چگالی تراز تک ذره­ای،  یکی از عناصر مهم در بررسی ساختار هسته می­باشد، زیرا در تعیین چگالی تراز هسته،  نقش مهمی دارد. در بررسی چگالی تراز تک ذره­ای از روش­های مختلفی استفاده شده­است که از آن جمله به روش­های مکانیک کوانتومی از قبیل روش تابع گرین، روش اسموث^[1] و روش جابجایی فاز می­توان اشاره کرد، که در این روش­ها بازه انرژی به دو ناحیه تقسیم می­شود، ناحیه انرژی پیوسته و نواحی انرژی مقید که بیشتر تمرکز روی نواحی پیوسته است.

یکی دیگر از روش­ها در بررسی چگالی تراز تک­ذره­ای روش نیمه کلاسیکی می­باشد که در این روش از میدان متوسط برای محاسبات استفاده شده است، که میدان متوسط نوترون شامل جملات پتانسیل هسته­ای و برهمکنش اسپین مدار و برای پروتون علاوه بر این جملات، پتانسیل کولنی را نیز دربرمی­گیرد. تاکنون برای محاسبه چگالی تراز تک ذره­ای با استفاده از روش نیمه کلاسیکی پتانسیل­های مختلفی برای هسته­های کروی و تغییر شکل یافته پیشنهاد شده است که از جمله آنها به پتانسیل چاه مربعی متناهی و نامتناهی، پتانسیل نوسانگر هماهنگ و پتانسیل وودز-ساکسون^[2] می­توان اشاره کرد. در روش محاسبه مستقیم پارامتر چگالی تراز با استفاده از این روش، انتخاب پتانسیل میدان میانگین برای بدست آوردن چگالی تراز تک ذره­ای   و مقدار آن در انرژی فرمی نقش تعیین کننده­ای دارد[1].

انرژی فرمی بصورت انرژی بالاترین حالت تک ذره­ای پرشده در حالت پایه هسته تعریف می­شود. مقدار انرژی فرمی برای پروتون و نوترون متفاوت است[2].

در هسته­های سنگین به دلیل نزدیک شدن ترازها به همدیگر و همپوشانی­های آنها تمایز بین ترازها سخت می­باشد و با افزایش انرژی، ترازها بیشتر بهم نزدیک می­شوند. به همین دلیل چگالی تراز برای هسته­های سنگین دارای اهمیت قابل توجهی است. چگالی تراز یکی از پارامترهای مهم ساختار هسته به حساب می­آید که با استفاده از آن سایر پارامترهای ترمودینامیکی هسته از قبیل دما، آنتروپی، فشار و ظرفیت گرمایی را می­توان بدست آورد[3,4].

بطورکلی برای محاسبه چگالی تراز از دو روش مستقیم وغیر مستقیم استفاده می­شود. در روش غیرمستقیم با محاسبه آنتروپی و تابع پارش هسته و با استفاده از رابطه بین آنتروپی و چگالی تراز هسته­ای، چگالی تراز محاسبه می­شود. به عنوان مثال به مدل­های آماری BCS [3] ، SMMC [4] و SPA+RPA [5] می­توان اشاره کرد[5-7].

در محاسبه چگالی تراز بطور مستقیم از روش­های آماری که به صورت تئوری ارائه می­شوند استفاده می­شود. به عنوان مثال به مدل­های آماری CTM [6] ، FGM [7] ، BSFGM [8] و GSM [9] می توان اشاره کرد. در این مدل­ها پارامتر چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه می­شود. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنش­های هسته­ای، فرمول­های تحلیلی مربوط به چگالی تراز ترجیح داده می­شوند[3,8-10].

در این مدل­ها پارامترهای چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه می­شوند. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنش­های هسته­ای، فرمول­های تحلیلی مربوط به چگالی تراز ارجعیت دارند.

در مدل دمای ثابت،CTM  بازه انرژی به دو بخش تقسیم می­شود که در بخش انرژی­های پایین از ثابت بودن دما می­توان استفاده کرد و در انرژی­های بالا مدل گاز فرمی مورد استفاده قرار می­گیرد. مسئله اصلی در این مدل ایجاد ارتباط بین نواحی کم انرژی و نواحی انرژی بالاست. این مدل پدیده­شناختی^[10] براساس فرمول بت^[11]  که در آن برهمکنش­های هسته­ای لحاظ نمی­شود، بنا شده است[11].

ساده­ترین بیان تحلیلی برای بررسی چگالی تراز مدل گاز فرمی است که در آن هسته­ها بدون برهمکنش در نظر گرفته شده واز اثرات تجمعی صرفنظر می­شود. مدل  BSFGMبا اعمال برخی اصلاحات در مدل گاز فرمی و با درنظرگرفتن جفت شدگی­های نوکلئونی در بر همکنش­های هسته­ای، ارائه شده است، این مدل در همه­ی انرژی­ها برای بررسی چگالی تراز مورد استفاده قرار می­گیرد.

در مدل BSFGM چگالی تراز هسته­ای دارای دو پارامتر چگالی تراز تک ذره­ای و انرژی جابجایی برانگیختگی است. معمولا این پارامترها به عنوان پارامترهای قابل تنظیم از طریق برازش داده­های تجربی تعیین می­شوند. اگرچه برای محاسبه پارامتر چگالی تراز، به جز برازش از مدل­های مختلف هسته­ ای مثل مدل قطره مایع، مدل لایه­ای و رابطه نیمه تجربی نیز می­توان استفاده کرد و این پارامتر را بطور مستقیم محاسبه نمود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه شیراز 

دانشکده علوم

پایان­نامه دکتری در رشته فیزیک (هسته ­ای)

بررسی ساختار هسته­ها از دیدگاه مدل شبه کوارکی

استاد راهنما:

دکتر نادر قهرمانی

شهریور 92

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

بررسی ساختار هسته­ ها از دیدگاه مدل شبه کوارکی

هدف ما در این رساله بررسی برخی خواص هسته­ها با در نظر گرفتن کوارک­های سازنده­ی نوکلئون­های هسته می­باشد، به همین منظور در فصل مقدمه این رساله برخی خواص ذرات بنیادی بیان شده است. در فصل دوم برهم­کنش­های موجود بین ذرات، بخصوص بین کوارک­ها بیان شده، همچنین خواص نیروی بین نوکلئون­ها، که نیروی قوی هسته­ای نامیده می­شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل دوم همچنین روش­های هسته سازی، که بطور طبیعی در جهان صورت می­گردد، ارائه شده است. در فصل سوم مدل­های هسته­ای بیان شده است. هر مدل هسته­ای خود قادر است بخشی از خصوصیات هسته­ای را توضیح دهید. مدل­های که مورد بررسی قرار گرفته­اند عبارتند­ از: مدل گاز فرمی، مدل لایه­ای، مدل جمعی و مدل شبه کوارکی هسته­ها است. خصوصیاتی از هسته­ها که توسط مدل شبه کوارکی قابل توضیح است در اینجا بیان شده­اند. خصوصیاتی مانند اعداد جادویی هسته­ها که با در نظر گرفتن یک شبکه منظم بین کوارک­ها قابل باز تولید می­باشد. با در نظر گرفتن برخی خصوصیات هسته­ها رابطه­ای برای انرژی بستگی هسته­ها ارائه شده و با اعمال تغییراتی در این رابطه توانسته­ایم سهمی­های جرم اتمی هسته­های با عدد جرمی یکسان را به دست آوریم. انرژی بستگی هسته­ها را به تعداد پیوند­های کوارکی بین نوکلئون­ها ربط داده­ایم، که انرژی بستگی به ازای هر پیوند تقریباً مقداری ثابت به دست آمده است. در فصل چهارم گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با فرض اینکه دوترون تنها از دو نوکلئون ساخته شده، با به دست آوردن تابع موج دوترون و محاسبه مقدار انتظاری عملگر گشتاور دو قطبی مغناطیسی، مقدار گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون را به دست آورده­ایم. در مرحله بعد همین محاسبات را با فرض اینکه کوارک­های دوترون نه تنها تشکیل دو نوکلئون می­دهند، بلکه ممکن است باریون­ها­ی دلتا نیز تشکیل دهند، صورت گرفته و گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون را به دست آورده­ایم. با مقایسه نتایج با مدل پوسته­ای سازگاری بهتری با مقدار اندازه­گیری شده دیده می­شود. در فصل پنجم به منظور به دست آوردن دلیلی بر پایداری هسته­ها و به دست آوردن نسبت­های بین پروتون و نوترون در هسته­های پایدار، تشکیل هسته­ها را از کوارک­های سازنده آنها در نظر گرفته­ایم و با محاسبه تعداد راه­هایی که از تعداد­ی مشخص از  کوارک­های بالا و پایین می­توان یک هسته بسازیم و در نظر گرفتن اینکه هسته­ای که با بیشترین راه ممکن ساخته می­شود، پایدارتر است، نسبت پروتون و نوترون­های تشکیل دهنده هسته­ها را باز تولید کرده­ایم.

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه                                                                                                        1

فصل دوم: برهم­کنش­های مواد و نوکلئون­ها و هسته­سازی                                                     9

2-1- نیروهای چهارگانه                                                                              9

2-2- الکترودینامیک کوانتومی (QED)                                                             10

2-3- کرومودینامیک کوانتومی (QCD)                                                            12

2-4- برهم­کنش­های ضعیف                                                                        13

2-5- برهم­کنش­های نوکلئون­ها                                                                     14

2-5-1- خواص نیروی هسته­ای                                                          14

2-6- هسته­سازی                                                                                     16

2-7- فرایند هسته­سازی در مهبانگ                                                                16

2-8- فرایند هسته­سازی ستاره­ای                                                                             17

2-9- فرایند هسته­سازی انفجاری                                                                             18

2-10- فرایند هسته­سازی با اسپلاشی اشعه کیهانی                                                       19

2-11- تشکیل هسته­ها در جهان                                                                            19

فصل سوم: مدل­های هسته­ای و مدل شبه کوارکی هسته                                                      22

3-1- مقدمه                                                                                           22

3-2- مدل گاز فرمی                                                                                 23

3-3- مدل پوسته­ای هسته                                                                          28

3-3-1- مقدمه                                                                              28

3-3-2- پتانسیل مدل پوسته­ای                                                           30

3-3-3- پتانیسل اسپین– مدار                                                           31

3-4- مدل قطره مایعی و فرمول نیمه تجربی جرم                                                         35

3-5- ساختار جمعی هسته­ها و ارتعاشات و دوران­های هسته                                    38

3-6- مدل شبه کوارکی هسته                                                                      42

3-6-1- پلاسمای کوارک- گلوئونی و سرچشمه اعداد جادویی                        44

3-6-2- محاسبه انرژی بستگی به ازای هر پیوند کوارکی بین نوکلئون­ها              46

3-6-3- انرژی بستگی هسته­ها از دیدگاه مدل شبه کوارکی                                     53

3-6-4- بهبود انرژی بستگی هسته­ها در مدل شبه کوارکی                                     54

فصل چهارم: محاسبه گشتاور دو قطبی دوترون بر اساس ساختار کوارکی آن و مقایسه با مقدار

 آزمایشگاهی آن                                                                                                        57

4-1- مقدمه                                                                                           57

4-2- گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون در مدل پوسته­ای                                    60

4-3- محاسبه گشتاور دو قطبی مغناطیسی دیگر هسته­ها در مدل پوسته­ای                            63

4-4- محاسبه گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون با استفاده از مدل شبه کوارکی           65

4-4-1- مقدمه                                                                              65

4-4-2- محاسبه تابع موج دوترون                                                        66

4-4-3- محاسبه گشتاور دو قطبی مغناطیسی دوترون                                  71

4-5- محاسبه گشتاور دو قطبی دوترون با در نظر گرفتن امکان تشکیل باریون­های

، ، ، ، p و n                                                                        73

فصل پنجم: بررسی پایداری هسته­ها در مدل شبه کوارکی هسته                                            82

5-1- مقدمه                                                                                           82

5-2- پایداری هسته­ها حول محور N=Z                                                           84

5-3- بررسی اثر نیروی الکترومغناطیسی در پایداری هسته­ها                                    88

فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادات                                                                             94

پیوست الف: تعداد راه­های تشکیل هسته­ها                                                                      96

پیوست ب: انرژی بستگی هسته­ها، نتایج آزمایشگاهی، نتایج مدل قطره مایع،نتایج مدل شبه کوارکی و نتایج مدل شبه کوارکی بهبود یافته                                                                                   104

پیوست پ: تابع موج دوترون                                                                             110

چکیده به زبان انگلیسی                                                                                       119

فهرست شکل­ها

فهرست جداول

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 دانشگاه شیراز 

دانشکده­ ی علوم   

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد در رشته­ ی

فیزیک (اپتیک و لیزر)

امکان سنجی تولید جمعیت وارون در گرافن

استاد راهنما

دکتر عبدالناصر ذاکری

اسفند ماه 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

امکان ‌سنجی تولید جمعیت وارون در گرافن

واژگان کلیدی: گرافن، الکترون، حفره، شبه سطح فرمی، رسانندگی

در این پایان نامه موضوع استفاده از گرافن تک لایه به عنوان ماده فعال لیزر مورد بررسی قرار گرفته است. رسانندگی الکتریکی معیاری است که رسیدن یا عدم رسیدن به تقویت نوری را بیان می­کند. اگر رسانندگی الکتریکی منفی باشد، نشان از تقویت نوری و رسیدن به شرایط جمعیت معکوس است. در راستای محاسبه رسانندگی و برای محاسبه پارامتر سطح فرمی، با استفاده از نتایج طیف نگاری ملاحظه می­شود که در گرافن شبه سطح فرمی بعد از دمش بوجود می­آید. نتایج بدست آمده در این پایان­نامه نشان می­دهد که سامانه­ای که در حالت تعادل دارای سطح فرمی 0.4 ev بوده است، بعد از برانگیختگی با انرژی دمش 1.55 ev، دارای دو شبه سطح فرمی حداکثر 1 ev برای الکترون­ها و بیش از -0.9 ev برای حفره­ها می­شود. دیگر پارامتری که در رسانندگی وجود دارد دمای حامل‌ها در هنگام برانگیختگی است. نتایج نشان می­دهد که این دما برای گرافن حدود 2000 K است که بمراتب از حالت تعادل غیر برانگیخته به میزان 300 K بیشتر است. با بررسی خصوصیات شبه سطح فرمی و دمای حامل­ها در حالت برانگیخته و استفاده از آن­ها، رسانندگی گرافن حساب شده و شرایط تقویت نوری آن بررسی گردیده است. نتایج نشان می­دهد که بروز تقویت نوری در گرافن فقط با دمش پر شدت امکان­پذیر است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                                                                      صفحه 

1فصل اول: مقدمه. 1

1-1-گرافن.. 2

1-2-بررسی تحرک پذیری در گرافن.. 4

1-3-خواص منحصر به فرد گرافن.. 5

1-4-روش‌های ساخت گرافن.. 6

1-5-مقایسه گرافن و فلز واسطه­ی دو بعدی که بین دو ماده­ی چالکوجنید قرار دارد. 7

1-6-بررسی جرم الکترون­ها در گرافن و کاربرد گرافن در پیل­های سوختی به عنوان دو
مورد از تحقیقات صورت گرفته روی گرافن.. 8

1-7-بررسی پیشینه تحقیقات صورت گرفته روی لیزر گرافن.. 11

2فصل دوم: محیط فعال لیزر. 14

2-1-مقدمه. 15

2-2-معرفی لیزر و اجزای آن.. 15

2-3-کاربردهای لیزر 16

2-4-لیزرهای نیمه هادی.. 17

2-5-وضعیت نیمه هادی به عنوان ماده فعال لیزر در هنگام دمش توسط منبع انرژی.. 17

2-6-شرط لازم نیمه هادی برای رسیدن به تقویت نوری بعد از دمش…. 19

2-7-گرافن به عنوان ماده فعال لیزر بعد از دمش…. 21

3فصل سوم: بررسی حاملهای گرافن.. 23

3-1-مقدمه. 24

3-2-معرفی طیف نگاری دمش-کاوشگر. 25

3-2-1-طیف نگاری دمش-کاوشگر تبهگن.. 26

3-2-2-طیف نگاری دمش-کاوشگر غیر تبهگن.. 26

3-2-3-چگونگی اندازه­گیری واهلش حامل­ها با طیف نگاری دمش-کاوشگر. 27

3-3-نتیجه طیف نگاری دمش-کاوشگر در مورد واهلش حامل­ها در گرافن.. 28

3-4-نتیجه طیف نگاری دمش-کاوشگر در مورد خواص نوری گرافن.. 31

3-5-چگونگی مدل کردن گرافن برای شبیه سازی تقویت(براساس نتایج طیف نگاری) 33

3-5-1-مدل اول(مدل پدیده شناختی) 33

3-5-2-مدل دوم(معادله انتقال بولتزمن) 34

4فصل چهارم: بررسی جمعیت وارون در گرافن   37

4-1-مقدمه. 38

4-2-محاسبه رسانندگی الکتریکی گرافن.. 38

4-3-رابطه رسانندگی و تقویت نوری.. 44

4-4-بررسی جمعیت وارون در گرافن از روش پدیده شناختی.. 45

4-5-بررسی جمعیت وارون در گرافن با روش تابع انتقال بولتزمن.. 55

5فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات… 70

منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………….71

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی 

فهرست شکل­ها

عنوان                                                                                                                                                                                                                           صفحه

شکل ‏1‑1 ساختار لانه زنبوری گرافن با دو اتم در هر سلول واحد. 3

شکل ‏1‑2 ساختار نواری گرافن.. 3

شکل ‏1‑3 ذره‌ای که از محیط 1 می‌آید اگر نسبیتی باشد طبق پارادوکس کلین از سد عبور
می‌کند و به محیط 2 می‌رود. 6

شکل ‏1‑4 نسبت جرم جمعی الکترون‌ها m_c در گرافن به جرم الکترون m_e در گرافن تحت
ولتاژهای گیت  v_b مختلف که v_b0 آلاییدگی اولیه گرافن را نشان می‌دهد.
نمودار a مربوط به اندازه‌گیری در دمای 30 K و نمودار b مربوط به 296
K است.خطوط عمودی در نمودار نشان دهنده خطا است[16]. 9

شکل ‏1‑5  نوع عملکرد گرافن به عنوان پیل سوختی [17] 10

شکل ‏2‑1 نیمه هادی ها با انواع آلاییدگی و انرژی فرمی) (µ_f مختلف  الف-نیمه هادی نوع
n که سطح فرمی به نوار رسانش نزدیک شده است. ب- نیمه هادی بدون
آلاییدگی. ج- نیمه هادی نوع p که سطح فرمی به نوار ظرفیت نزدیک
شده است. 18

شکل ‏2‑2 شبه سطح فرمی. در این حالت دو پتانسیل شیمیایی µ_c برای نوار رسانش و µ_v
برای نوار ظرفیت داریم. 19

شکل ‏3‑1 طیف نگار دمش کاوشگر تبهگن[29] 26

شکل ‏3‑2 طیف نگار دمش کاوشگر تبهگن[29] 27

شکل ‏3‑3 فرآیندهای بازترکیب در گرافن بعد از برخورد پالس…. 29

شکل ‏3‑4 فرآیند اوژه برای a-الکترون‌ها و b-حفره‌ها [35]. 30

شکل ‏3‑5 تغییرات عبور که با  نشان داده شده بر حسب زمان سپری شده از برخورد
                 پالس با دقت 85 fs 31

شکل ‏3‑6 تغییرات عبور بر حسب زمان سپری شده از برخورد پالس با دقت 7 fs 32

شکل ‏4‑1 گوشه ای از شبکه کلی گرافن.. 39

شکل ‏4‑2 رسم تابع  به ازای a=1.8. 43

شکل ‏4‑3 رسم تابع  به ازای a=1.8. 44

شکل ‏4‑4  مقایسه تابع اصلی   خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 48

شکل ‏4‑5 مقایسه تابع اصلی  خط و تابع بسط داده شده
 خط چین.. 48

شکل ‏4‑6 مقایسه تابع اصلی  خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 49

شکل ‏4‑7 مقایسه تابع اصلی  خط و تابع بسط داده شده
 خط چین در مقادیر بالای x. مشاهده می‌شود هر
چه  مقدار زیادتر می‌شود تطابق بهتر می‌شود. 50

شکل ‏4‑8 مقایسه تابع اصلی  خط و تابع بسط داده شده
 خط چین.. 50

شکل ‏4‑9 تغییرات چگالی حامل‌ها بر واحد سطح بر حسب رسانندگی نرمال شده به
     رسانندگی شرایط تعادل در حداکثر شدت موج تابانده شده بر اساس نتایج
     آزمایشگاهی. قسمت خاکستری Gain را نشان می‌دهد. 52

شکل ‏4‑10 تغییرات چگالی حامل‌ها بر واحد سطح بر حسب رسانندگی نرمال شده بر
     اساس نتایج شبیه سازی. قسمت خاکستری Gain را نشان می‌دهد. 52

شکل ‏4‑11 تغییرات چگالی حامل‌ها بر واحد سطح بر حسب دما. قسمت مشخص شده در
    شکل بازه اعتبار معادله برای این شرایط آزمایشگاهی خاص است. 53

شکل ‏4‑12 تغییرات چگالی حامل بر واحد سطح برانگیخته شده بر حسب پتانسیل
شیمیایی برای الکترون µ₊ و حفره µ_– 54

شکل ‏4‑13 رسانندگی بهنجار شده به رسانندگی حالت بدون میدان گرافن برای سه انرژی
1.3 ev نقطه چین و 1.55 ev خط چین 1.7 ev خط حالت تقویت را در
قسمت رسانندگی منفی مشاهده می‌کنیم. 55

شکل ‏4‑14 ساختار نواری گرافن رسم شده و تنها از ناحیه خاکستری فونون های اپتیکی
می­توانند برانگیختگی انجام دهند و کمتر برای ناحیه مشکی ما
برانگیختگی توسط فونون نداریم. اگر با انتقال الکترون از نوار رسانش به
فونونی تولید شود حتما الکترون به ناحیه خاکستری منتقل می شود.
توجه شود انرژی فونون را تقریبا 0.2 ev در نظر گرفتیم. 64

شکل ‏4‑15 تغییرات رسانندگی نرمال شده به  به ازای تغییرات شدت برای سه دمای
مختلف    65

شکل ‏4‑16 نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب تغییر شدت میدان برای انرژی 1.65 ev که
خط نشان دهنده مقادیر واقعی محاسبه شده است و خط چین مقادیر به
ازای اضافه کردن دستی 0.02 ev به جواب است که این نمودار نشان
دهنده حساسیت جواب به ارقام کوچک به دست آمده از معادله است.
توجه شود مقادیر خط چین مقادیر واقعی نیست. 67

شکل ‏4‑17 تغییرات رسانندگی نرمال شده به  به ازای شدت‌های مختلف برای سه دمای
 مختلف در پتانسیل شیمیایی 0.08 ev. 69

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشکده علوم پایه

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته فیزیک

گرایش اتمی و مولکولی

عنوان:

بررسی گسیل امواج الکترومغناطیسی در پلاسما با استفاده از ویژه مدهای خطی به دام افتاده

استاد راهنما:

دکتر حسن علی­ نژاد

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل 1: تابش در محیط پلاسما 1

1-1 مقدمه. 2

1-2معیارهای پلاسما 2

1-3رهیافت­های نظری 3

1-4تابش پلاسمایی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 4

1-5انواع تشعشعات رادیویی  خورشید 5

1-6بررسی تشعشعات ناشی از انفجار­های رادیویی نوع ІІІ 6

1-7مدل­های فیزیکی توصیف گسیل امواج 9

1-7-1 تشعشع در توربولانس ضعیف 10

1-7-2فرایند گسیل در توربولانس قوی 10

فصل 2: آنتن پلاسمائی 13

2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………  14

2-2 آنتن­ پلاسمائی………………………………………………………………………………………………………………………………  15

2-3 مبنای نظری آنتن­ پلاسمائی……………………………………………………………………………………………………….  16

2-3-1چگالی جریان در آنتن پلاسمائی ……………………………………………………………………………………….. 17

2-3-2بردار پوئین­تینگ در آنتن پلاسمائی ………………………………………………………………………………… 19

2-4 تشریح ساختار آنتن­ پلاسمائی……………………………………………………………………………………………………..  20

2-5 آنتن­های پلاسمائیمعمولی………………………………………………………………………………………………………….  21

2-6 آنتن­های پلاسمائیسیلیکونی……………………………………………………………………………………………………..  21

2-7 کاربرد آنتن­های پلاسمائی……………………………………………………………………………………………………….  22

فصل 3: گسیل از ویژه­مدهای جایگزیده در مدل آنتن 23

3-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….  24

3-2 ساختار ویژه­مدهای لانگمیر………………………………………………………………………………………………………….. 24

3-3مکانیزم تابش از ویژه­مدها…………………………………………………………………………………………………………….. 28

3-4توان تشعشعی امواج الکترومغناطیسی در 2…………………………………………………………………………….   31

3-5توان تشعشعی امواج الکترومغناطیسی در ……………………………………………………………………………….   34

فصل 4: جمع بندی  و نتایج 38

4-1بحث ونتایج………………………………………………………………………………………………………………………………….  39

مراجع45

فهرست شکل ها

شکل (1-1) طرحی از انفجار خورشیدی ……………………………………………………………………………………………………….. 4

شکل (1-2) طرحی از گسیل رادیویی انفجارهای خورشیدی نوع ІІІ………………………………………………………… 7

شکل (1-3) تابع توزیع سرعت الکترون قبل ودر طی عبور از باریکه ……………………………………………………………. 9

شکل (2-1) آنتن پلاسمائی…………………………………………………………………………………………………………………………..  15

شکل (2-2) ساختار آنتن پلاسمائی…………………………………………………………………………………………………………….  21

شکل (3-1) شکل موج لانگمیر جایگزیده برای0 …………………………………………………………………………………   26

شکل (3-2) شکل موج لانگمیر جایگزیده برای  2 ………………………………………………………………………………   28

شکل (3-3) ساختار چاه چگالی سهموی…………………………………………………………………………………………………….  31

شکل (4-1) طرحی از تغییرات در 2 برای مقادیر مختلف ………………………………………………….  41

شکل (4-2) طرحی از تغییرات  در 2 برای مقادیر مختلف ………………………………………………..       42

شکل (4-3) طرحی از تغییرات  در 2 برای مقادیر مختلف ……………………………………………………..   42

شکل (4-4) طرحی از تغییرات در 2 برای مقادیر مختلف …………………………………………………….   43

شکل (4-5) طرحی از تغییرات در 2 برای مقادیر مختلف ……………………………………………………   44

فهرست جدول ها

جدول (1-1) انواع انفجارهای رادیویی خورشیدی 6

جدول (3-1) پارامتر­های اندازه­گیری شده در باد خورشیدی.. 27
فهرست نمادها

فرکانس پلاسما……………………………………………………………………………………………………………………………………… ωp

چگالی الکترون ………………………………………………………………………………………………………………………………………. ne

تراوایی مغناطیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………. µ

سرعت حرارتی الکترون ………………………………………………………………………………………………………………………… ve

جرم الکترون ………………………………………………………………………………………………………………………………………… me

چگالی بار ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ρ

چگالی جریان……………………………………………………………………………………………………………………………………………. J

سرعت نور…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. c

چکیده

یکی از مهمترین تشعشعاتی که از محیط پلاسما گزارش شده است ، انفجار های رادیویی نوع  است.انفجار های رادیویی نوع ، قوی ترین تشعشعات رادیویی  در سیستم خورشیدی هستند که بر روی زمین ­آشکارسازی  شده­اند.  مکانیزم­های مختلفی برای توصیف این تشعشعات فضایی وجود دارد، از جمله این مکانیزم­­ها، میتوان به برهم کنش غیر خطی موج ­ـ موج (که شامل امواج لانگمیر، یون صوتی و امواج الکترومغناطیسی می­باشد)، مکانیزم تبدیل مد خطی و مکانیزم آنتن اشاره کرد،  فرایندهای موج ـ  موج و تبدیل مد خطی  تبدیل امواج لانگمیر غیرجایگزیده را به تابش الکترومغناطیسی توصیف می­کنند.برای محیطهائی از پلاسما که در آنها بسته­های جایگزیده موج وجود دارند امکان گسیل امواج الکترومغناطیسی را  می­توان مشاهده کرددر این پایان­نامه تشعشع امواج الکترومغناطیسی از ویژه مدهای لانگمیر جایگزیده در پلاسما به وسیله مدل آنتن مطالعه شده است. در این مدل یک سری از امواج لانگمیر با ساختار جایگزیدگی بالا که شدتشان در حدی نیست که پدیده کولاپس اتفاق بیافتد در نظر گرفته شده و ساختار این امواج جایگزیده که به صورت ویژه مدهای همزمان یک چاه چگالی سهموی هستند را بدست آورده و توان تابشی در فرکانس پلاسمایی  و  هارمونیک دوم آنرا  ( 2) محاسبه کرده ایم و با حل عددی رابطه توان گسیلی نشان داده­ایم که توان تشعشعی امواج الکترومغناطیسی به پارامترهای پلاسمایی  و ویژه مدهای جایگزیده وابسته است.

1-1       مقدمه

پلاسما [1]مجموعه­ای از اتم­های خنثی و ذرات بارداربا تعداد مساوی حاملین بار مثبت ومنفی آزاد را شامل می شود. وجود تقریبی تعداد یکسانی از  بار با علامت­های متفاوت در یک عنصر حجمی ضمانت می­کند که پلاسمادر حالت ایستا، شبه خنثی باشد. به طور متوسط جلوۀ خارجی یک پلاسما، خنثی بودن الکتریکی آن است. برای اینکه بتوان ذره­ای راآزاد فرض کرد، می­باید انرژی پتانسیل نوعی آن، ناشی از نزدیکترین همسایه­اش به مراتب کوچکتر از انرژی جنبشی آن باشد.فقط در این صورت است که حرکت ذره مادامی­که برخورد­های مستقیمی رخ ندهند، عملاً از تأثیر ذرات باردار دیگر، واقع در همسایگی خود مصون می ماند. بنابراین یک پلاسمای نوعی، عبارت از یک گاز داغ و به شدت یونیده است. در حالیکه تنها معدودی از پلاسماهای خنثی مانند شعله­ها، یا جرقه­های برق آسمانی را می توان در نزدیکی سطح زمین یافت.انواع مختلفی از پلاسما­ها در کیهان مشاهده می­شوند طوریکه  بیش از 99درصد کل مواد شناخته شده در جهان در حالت پلاسما هستند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه شیراز

پایان‌ نامه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک هسته ‏ای

عنوان:

بررسی واکنش‌های هسته‌ای برای هسته‌های سبک با استفاده از مدل شبه کوارکی هسته

استاد راهنما:

دکتر نادر قهرمانی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول: ذرات بنیادی

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- مدل استاندارد……………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3- نیروهای چهار گانه ……………………………………………………………………………………………………………… 6

1-4- الکترو دینامیک کوانتومی ( QED )………………………………………………………………………………… 7

1-5- کرومودینامیک کوانتومی (QCD )…………………………………………………………………………………… 9

1-6- بر همکنش های ضعیف……………………………………………………………………………………………………… 12

1-6-1- لپتون ها……………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-6-2- کوارک ها ………………………………………………………………………………………………………………….. 14

فصل دوم: مدل های هسته ای

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

2-2- تاریخچه فیزیک هسته ای …………………………………………………………………………………………………. 19

2-3- مدل قطره مایع……………………………………………………………………………………………………………………. 19

2-3-1- فرمول نیمه تجربی جرم …………………………………………………………………………………………. 20

2-3-2- سهمی های جرم ……………………………………………………………………………………………………… 23

2-4- مدل لایه ای ……………………………………………………………………………………………………………………….. 25

2-4-1- مدل لایه ای تک ذره ای ………………………………………………………………………………………… 26

2-4-2- مدل جفت شدگی اسپین _ مدار……………………………………………………………………………. 28

2-4-3- انرژی جفت شدگی در مدل پوسته ای ………………………………………………………………….. 30

2-4-4- دامنه موفقیت های مدل لایه ای ……………………………………………………………………………. 3

فصل سوم: واکنش های هسته ای

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

3-2- واکنش های هسته ای  ……………………………………………………………………………………………………… 34

3-3- کاربرد قوانین پایستگی ………………………………………………………………………………………………………. 36

3-3-الف- انرژی واکنش های هسته ای ……………………………………………………………………………………. 37

3-3-ب- پایستگی تکانه خطی ……………………………………………………………………………………………………. 38

3-3-ج- سایر قوانین پایستگی ……………………………………………………………………………………………………. 41

3-4- انواع واکنش های هسته ای ……………………………………………………………………………………………… 42

3-5- سطح مقطع………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

فصل چهارم: مدل شبه کوارکی و نگرشی جدید به واکنش های هسته ای

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 47

4-2- مدل کوارکی و اعداد جادویی ……………………………………………………………………………………………. 48

4-3- انرژی بستگی هسته ای براساس مدل شبه کوارکی ………………………………………………………. 49

4-4- محاسبه ضریب پایداری هسته (  )………………………………………………………………………………….. 54

4-5- محاسبه انرژی آزاد شده واکنش های هسته ای بر اساس مدل شبه کوارک………………… 55

4-6- سطح مقطع واکنش های هسته ای بر اساس مدل شبه – کوارک ……………………………….. 59

4-7- آهنگ واکنش) Reaction Rate ( واکنش های هسته ای بر اساس مدل

شبه کوارک ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 7

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………. 81

5-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………. 82

فهرست منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………… 83

فهرست جدول‌ها

جدول ( 1- 1 ): دسته بندی لپتون ها………………………………………………………………………………………… 5

جدول ( 1-2 ): دسته بندی کوارک ها………………………………………………………………………………………… 6

جدول (4-1): مقایسه انرژی بستگی هسته ای در مدل (INM ) با مدل قطره مایع و داده های

تجربی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 51

جدول(4-2): ضریب پایداری هسته (  ) برای هسته های مختلف…………………………………………… 54

جدول (4-3): مقایسه انرژی آزاد شده در واکنش های هسته ای در مدل (INM) با مقادیر تجربی و مدل قطره مایع   58

جدول (4-4): محاسبه سطح مقطع کوارک ها در انرژی های مختلف……………………………………… 62

جدول (4-5): سطح مقطع واکنش   بر اساس مدل شبه کوارکی با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا در انرژی‌های مختلف …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 65

جدول (4-6): مقایسه سطح مقطع واکنش   بر اساس مدل شبه کوارکی با در

نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقادیر تجربی در انرژی‌های مختلف وقتی پیوندهای کوارکی مشترک قبل و بعد از برخورد را در نظر بگیریم……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

جدول (4-7): مقایسه سطح مقطع واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در

نظر گرفتن 20  کوارک دریا با مقادیر تجربی  در انرژی های مختلف، وقتی پیوند های کوارکی مشترک قبل و بعد از برخورد را در نظر بگیریم………………………………………………………………………………………………………………………………………. 69

جدول (4-8): مقایسه آهنگ واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقدار تجربی  75

جدول (4-9): مقایسه آهنگ واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقدار تجربی   78

فهرست شکل‌ها

شکل ( 1- 1 ): سلسله مراتب ساختار ماده…………………………………………………………………………………. 4

شکل (1-2): گره بنیادی……………………………………………………………………………………………………………….. 8

شکل (1-3): پراکندگی مولر…………………………………………………………………………………………………………. 8

شکل (1-4): پراکندگی باهاباها…………………………………………………………………………………………………….. 9

شکل(1-5 ): گره کوارک – گلوئونی…………………………………………………………………………………………….. 10

شکل (1- 6 ): نمودارqq   qq ………………………………………………………………………………………………. 10

شکل (1- 7 ): پایستگی رنگ در گره کوارک-گلوئونی……………………………………………………………….. 11

شکل(1-8): گره باردار بنیادی لپتونی………………………………………………………………………………………….. 13

شکل (1-9): پراکندگی نوترینو و میوان………………………………………………………………………………………. 13

شکل (1- 10): گره خنثی بنیادی لپتونی…………………………………………………………………………………… 13

شکل (1-11 ): پراکندگی نوترینو و میوان…………………………………………………………………………………… 14

شکل (1-12 ): گره باردار بنیادی کوارک…………………………………………………………………………………….. 14

شکل (1-13 ): گره خنثی بنیادی کوارک…………………………………………………………………………………… 14

شکل (2-1): نمودار انرژی بستگی بر نوکلئون…………………………………………………………………………….. 20

شکل(2-2): نمودار توزیع هسته های پایدار………………………………………………………………………………… 21

شکل (2-3): نمودار شماتیک سطوح انرژی………………………………………………………………………………… 22

شکل (2-4): سهمی های جرمی………………………………………………………………………………………………….. 24

شکل (2-5): ترازهای انرزی نوکلئون ها ……………………………………………………………………………………… 27

شکل ( 2-6): ترازهای انرژی در یک چاه پتانسیل گرد شده شامل یک شکافتگی قوی

اسپین – مدار…………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

شکل ( 3-1 ): رشته مراحل یک واکنش هسته ای بر طبق  نظریه وایسکوف ……………………….. 35

شکل ( 3-2): واکنش هسته ای در سیستم آزمایشگاهی………………………………………………………….. 39

شکل ( 3-3): واکنش هسته ای در سیستم مرکز جرم……………………………………………………………… 40

شکل ( 3-4): آرایش اساسی تجربی برای تعیین سطح مقطع یک واکنش هسته ای…………….. 44

شکل (4-1): مدل کوارکی و اعداد جادویی…………………………………………………………………………………. 49

شکل (4-2): داده های تجربی انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون بر حسب عدد جرمی      52

شکل(4-3): داده های انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون در مدل قطره مایع برحسب عدد جرمی    53

شکل (4-4) : داده های انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون در مدل جامع هسته ای بر حسب عدد جرمی    5

 چکیده

در این رساله مدل های هسته ای مطرح و نقاط قوت و ضعف این مدل ها مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. همچنین واکنش هسته ای را مورد بررسی قرار دادیم. سپس با استفاده از مدل کوارک-گلوئونی، انرژی آزاد شده، سطح مقطع و آهنگ واکنش، واکنش های هسته ای محاسبه شد. نتایج به دست آمده با داده های تجربی مقایسه گردید. این مدل به خوبی می تواند این پدیده ها را توجیه کند و نتایج آن با نتایج تجربی هم خوانی خوبی دارد. لازم به ذکر است که پیش از این بر اساس مدل کوارک- گلوئونی اعداد جادویی به دست آمده و عدد جادویی 184 هم پیش بینی شده است و همچنین فرمولی ساده و متقارن برای انرژی بستگی هسته که تابع Z  و  N  هسته می باشد،به دست آمده است. در این مدل هسته شامل پلاسمایی سوپ مانند از کوارک ها و گلوئون ها می باشد که می توان خواص هسته ها را با توجه به کوارک های محتوایی به جای نوکلئون ها به دست آورد. با توجه به نتایج به دست آمده، این تحقیق را می توان پژوهشی مفید و امیدوار کننده در مورد مدل کوارک – گلوئونی توصیف کرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.