اثر تنش روی خواص ترمودینامیک ساختار گرافن چهار گوشی با در نظر گرفتن تزریق الکترون

در این پایان‌نامه، پاسخ اپتیکی مولکول‌های نقطه کوانتومی بدون حضور نانوذره فلزی و با حضور نانوذره فلزی مورد مطالعه قرار گرفته است.‎ برای تحلیل رفتار سیستم از رهیافت ماتریس چگالی حرکت استفاده شده و معادلات حاکم بر سیستم کوانتومی در حالت پایا حل می شوند. با حل معادلات دینامیکی سیستم، پاسخ اپتیکی خطی و غیرخطی با محاسبه پذیرفتاری مرتبه اول و سوم بررسی شده و همچنین سطح مقطع جذب دو فوتونی مولکولهای نقطه کوانتمی بررسی شده است. علاوه بر این پدیده شفافیت القایی ناشی از تونل‌زنی الکترون(حفره) بین نقاط کوانتمی در مولکول های نقطه کوانتومی مطالعه شده و اثر پارامترهایی فیزیکی همچون نرخ تونل‌زنی‏‏، اختلاف انرژی بین سطوح تراز انرژی و فاصله بین نقطه کوانتومی با نانو ذره فلزی در سیستم مولکول نقطه کوانتومی بررسی گردیده است. نتایج بدست آمده می‌تواند در بهبود کنترل خواص اپتیکی و طراحی ساختارهای نانو فوتونیک و اپتوالکترونیک مفید باشد. ‎

در این پایان‌نامه تکانه عرضی ناقطبیده (TMD) برای هسته‌های سبک در چارچوب فرمول‌بندی مدل کوارک تبادلی دستگونه‌ی تعمیم‌یافته (QEM) را موردمطالعه و بررسی قرار می دهیم. برای این منظور، توزیع TMD کوارک‌ها و گلئون‌های داخل نوکلئون‌های مقید هسته‌های سبک بر اساس مدل کوارک تبادلی دستگونه‌ی تعمیم‌یافته (cQM) را محاسبه کردیم که در آن توزیع‌های TMD برای کوارک‌های بدون پوشش نوکلئون‌های مقید موردنیاز است. برای محاسبه این توزیع‌های بدون پوشش، ابتدا چگالی تکانه کوارک بدون پوشش با استفاده از مدل کوارک تبادلی به دست می آوریم و سپس با استفاده از روشی نظری که در آن از متغیرهای مخروط نور استفاده می‌شود، توزیع‌های بدون پوشش TMD قابل محاسبه‌کردن است. در نهایت با در دسترس داشتن این دو توزیع باتوجه‌به ساختار نوکلئونی هسته‌های      14N - 12C -4He - 6Li ، چگالی TMD کوارک و گلئون آنها را در مقیاس پایین Q2 محاسبه کردیم. به دلیل در دسترس نبودن نتایج تجربی برای چنین هسته‌هایی رفتار کلی توزیع‌های به‌دست‌آمده را مورد بررسی قرار داده ایم.   نشان داده شده است که نتایج ما دارای خواص مناسبی است که برای توابع توزیع وابسته به تکانه عرضی مورد انتظار است.         

در کارحاضر تولید مزون  را در حالت غیر نسبیتی در برخورد پروتون-پروتون در انرژی مرکز جرم  از طریق ترکش کوارک های سنگین و با استفاده ازقضیه عامل بندی بر اساس نظریه ی QCD اختلالی در برخورد دهنده های هادرونی LHC   مورد مطالعه قرار داده ایم.در این حالت پس ازبرخورد پروتون-پروتون کوارکc تولید شده یک گلئون با اسپین یک تابش نموده و یک زوج کوارک-پادکوارک ایجاد می شود و از ترکیب کوارک سنگین با پاد کوارک، مزون مورد نظربه وجود می آید. در مرحله ی نخست تابع  ترکش و احتمال ترکش را برای کوارک cوb در مقیاس اولیه ترکش محاسبه نموده ،سپس با به کارگیری قضیه ی عاملبندی ،سطح مقطع   دیفرانسیلی و سطح مقطع کل تولید این ذرات را محاسبه کرده و در نهایت رفتار سطح مقطع دیفرانسیلی و سطح مقطع کل را برای آنها مورد مطالعه قرار داده و با نتایج دیگر مقایسه کرده ایم.

ما در این پژوهش یک روش برای تخمین جهت بردار مغناطیسی بی هنجاری های مغناطیسی ارائه میدهیم.در واقع هدف از تفسیر بی هنجاری های مغناطیسی ، تعیین موقعیت منابع مغناطیسی است که باعث پدید آمدن بی هنجاری هایی در میدان مغناطیسی زمین میشوند.در نظر گرفتن این واقعیت که شکل جانبی و مکان قرار گرفتن بی هنجاری های مغناطیسی،نه تنها به مکان و شکل عاملان بی هنجاری ، بلکه به میدان مغناطیسی زمین و بردار مغناطش منبع مغناطیسی وابسته میباشد،رسیدن به این هدف را برای ما دشوار میکند.روشی که ما در این پژوهش برای تخمین جهت مغناطش ارائه میدهیم مبتنی بر داده های حاصل از تانسور گرادیان مغناطیسی و یکی از تبدیل های میدان مغناطیسی بنام تبدیل انتقال به قطب است.داده ای که از تانسور گرادیان مغناطیسی حاصل میشود با نام شدت منبع به هنجار شده شناخته میشود که دارای کمترین میزان وابستگی به بردار مغناطش است.در حالی که روش های رایج مانند بی هنجاری شدت کل میدان مغناطیسی تا حد قابل توجهی به جهت مغناطش وابسته هستند. این ویژگی شدت منبع به هنجار شده را به یک پارامتر قابل اطمینان جهت محاسبات مغناطیسی تبدیل کرده است.لازم به ذکر است که شدت منبع به هنجار شده نتایج دقیقی را از مکان منبع مغناطیسی به نمایش میگذارد.از طرفی فیلتر انتقال به قطب به جهت مغناطش وابسته میباشد و هنگامی که جهت های صحیح از بردار مغناطش را برای آن استفاده کنیم، بر مکان منبع مغناطیسی متمرکز خواهد شد.ما از همبستگی بین داده های شدت منبع به هنجار شده و انتقال به قطب برای یافتن جهت مغناطش منبع مورد نظر استفاده میکنیم.برای یک زاویه ی انحراف و یک زاویه ی میل،ضریب همبستگی بیشترین مقدار را دارا میباشد که آن را به عنوان جهت مغناطش صحیح بی هنجاری مغناطیسی در نظر میگیریم.ما روش پیشنهادی را برای مدل های مغناطیسی مصنوعی ایزوله و متداخل بکار بردیم و میزان خطا را در هر یک از موارد مورد بررسی قرار دادیم.و مقایسه ای هر چند اجمالی از شدت منبع به هنجار شده و اندازه ی میدان کل   بر روی داده های حاصل شده به عمل آوردیم.و کارایی شدت منبع به هنجار شده و دقت آن را در جهت تعیین مغناطش بی هنجاری به اثبات رساندیم.  

   در کل کار مافرض کرده ایم که میدان تورم در معادله حرکت در غلتش ثابت قابل قبول است. ما فرض می کنیم که تورم با هیچ قشر دیگری همراه نیست بنابراین تورم سرد است. در ادامه که برسی ما شامل یک مدل تورمی ثابت جدید نیست، اما حاوی یک رویکردی جدید برای بازسازی پتانسیل تورمی که ثبات تکامل میدان را ثابت می کند. به جای استفاده از میدان به عنوان متغیر، ما از تعدادی عدد توان الکترونیکی استفاده می کنیم که به نظر می رسد یک ابزار مفید در تورم گرم است. راه حل های تحلیلی برای پارامترهابل، میدان اسکالر و پتانسیل به عنوان تابعی از عدد توان الکتذونی، محاسبه شده است. سرانجام، نشان داده شد که این روش کاملاً منطبق است بر تحلیل راه حل هایی که تاکنون در تورم   غلتش ثابت به دست آمده است.

در این کار، ما پاسخ نوری یک مولکول را در یک لایه فعال در نانوذرات فلزی هسته-پوسته و چند لایه با محاسبه مقطع پراکندگی آن بررسی می‌کنیم. مولکول در لایه فعال به عنوان یک دوقطبی الکتریکی نقطه ای در نظر گرفته می شود. ما همچنین اثر یک بار نقطه‌ای خارجی که در نزدیکی نانو پوسته قرار می‌گیرد را روی پراکندگی رامان   میدان دور یا گسیل فلورسانس مولکول‌های قرار داده شده درون ذره را مطالعه می‌کنیم. نشان داده می شود که حضور یک بار الکتریکی در نزدیکی نانوپوسته‌های پلاسمونیک می‌تواند باعث تقویت میدان –دور شود. اثر پارامترهای فیزیکی و هندسی روی سطح مقطع پراکندگی میدان دور یک لایه فعال رامان بررسی می شود.   

در این کار، ما پدیده‌های غیرخطی نوری را تا مرتبه نهم بررسی می‌کنیم. ملکول هیبریدی متشکل از یک کوانتوم دات نیمرسانا در مجاورت یک نانوذره کروی فلزی (SQD-MNP) و یک نانوسیستم هیبریدی متشکل از دو نانوذره فلزی و یک کوانتوم دات نیمرسانا (MNP-SQD-MNP)   در حضور یک میدان خارجی قرار دارد زیرا برای برخی کاربردها غیرخطی‌های مرتبه بالا مورد نظر است. از طرفی دیگر، با استفاده از رهیافت ماتریس چگالی پذیرفتاری‌های غیرخطی مراتب بالاتر مانند مرتبه سوم، پنجم، هفتم و نهم بدست می‌آید. نشان داده می‌شود که پاسخ نوری غیرخطی چنین سیستم‌های هیبریدی به فاصله بین ذرات، اندازه ذره، جنس نانوذره و ثابت دی الکتریک محیط وابسته است. همچنین ضریب شکست و ضریب جذب   موثر غیرخطی مرتبه بالاتر وابسته به پذیرفتاری‌های غیرخطی محاسبه شده و به‌صورت عددی مورد بحث قرار گرفته است.  

   چکیده: در این رساله به بررسی رفتار ضریب رسانایی الکتریکی شبکه دولایه گرافن در دو چیدمان ساده   و برنال با استفاده از رویکرد تابع توزیع طیفی می پردازیم.برای بدست آوردن ضریب رسانش الکتریکی سیستم براساس نظریه پاسخ خطی کوبو[1] می توان رسانش الکتریکی دستگاه را از طریق تبدیل فوریه تابع همبستگی جریان – جریان[2] وابسته به زمان بین دو عملگر جریان در زمانهای مختلف به دست آورد که شکل عملگری تابع جریان را می توان به کمک قانون پیوستگی بار- جریان حساب کرد.برای این منظور از یک میدان اختلالی وابسته به زمان شروع کرده و ضریب رسانش را به عنوان پاسخ خطی سیستم به میدان الکتریکی اختلالی اعمال شده معرفی کرده. برای دستیابی به خواسته مورد نظر در ابتدا مدل هامیلتونی تنگ بست[3] الکترون را بدون در نظر گرفتن اثرات انرژی جنبشی و اثرات برهم کنش های میان یون ها در جزئیات آن جهت توصیف دینامیک الکترون مورد استفاده قرار می گیرد و این مدل را برای یک شبکه گرافن دولایه با در نظر گرفتن آثار پرش بین لایه ای برای دو چیدمان ساده و برنال بیان نموده.   سپس هامیلتونی شبکه گرافن دولایه را در دو چیدمان ساده و برنال و برای هر تغییرات ممکن را   بدست آورده و در پایه های تبدیل فوریه[4]   به شکل ماتریسی در فضای هیلبرت مینویسیم و بعد از قطری کردن هامیلتونی حاصله و بدست آوردن ویژه مقادیر ماتریس هامیلتونی به یافتن طیف برانگیختگی الکترونی می پردازیم.سپس با استقاده از ماتریس هامیلتونی می توان ماتریس تابع گرین تاخیری سیستم و چگالی حالات آن را بدست آورد. سپس در انتها با استفاده از ویژه مقادیر ماتریس هامیلتونی به دنبال بدست آوردن تابع توزیع طیفی خواهیم بود و با جایگذاری مقادیر در رابطه رسانش الکتریکی می توان رفتار ضریب رسانش را تحلیل نمود. می توان از راهکارهای رایج در فیزیک محاسباتی جهت تحلیل عددی انتگرالهای یک بعدی و دو بعدی روی انرژی و بردار موج متعلق به منطق? اول بریلوئن بهره برد که ما در اینجا از رهیافت انتگرال گیری ریمانی   و ذوزنقه ای و نیز از نرم افزار محاسباتی و برنامه نویسی فرترن بهره می گیریم. بعد از انجام محاسبات عددی لازم ، با ترسیم نتایج عددی با استفاده از نرم افزارهای ترسیم کننده ، می توان روی نتایج بحث کرد. ابتدا رفتار ضریب رسانش الکتریکی سیستم را در تقریب نزدیکترین همسایگان و دامنه پرش بین صفحات برای دو چدمان ساده و برنال بررسی کرده.به علاوه، اثرات پرش الکترون به همسایگان دورتر روی خواص فیزیکی و هم چنین آثار تغییرات پارامترهای فیزیکی موجود در هامیلتونی روی خواص ترمودینامیک شبکه دولایه گرافن به طور کامل بررسی و مطالعه خواهد شد. کلمات کلیدی: ضریب رسانش الکتریکی شبکه گرافن دولایه چیدمان ساده و چیدمان برنال رویکرد تابع توزیع طیفی

دراین پایان­نامه ساختار نوکلئون‌های سبک بر اساس مدل کوارک کایرال تعمیم یافته بررسی می‌کنیم. برای این هدف، ابتدا تابع توزیع پارتون­ نوکلئون­های مقیّد سپس توزیع یکی از نوکلئون‌های سبک را با استفاده از مدل کوارک کایرال بررسی می‌کنیم که لازم است ابتدا تراکم کوارک برهنه‌ی اندرون نوکلئون‌های مقیّد را با اعمال مدل کوارک تبادلی محاسبه کرد .سپس توزیع کوارک، پادکوارک ،گلئون و همچنین تابع ساختارحالت نوکلئون مقیّد و هسته‌های سبک در انرژی‌های پایین محاسبه شده و درآخر ایم توزیع‌ها با استفاده از معادلات تحول دگلپ به انرژی‌های بالاتر تحول می‌یابد که نتایج به‌دست آمده در چهارچوب نظری با داده‌های تجربی سازگاری خوبی دارد.

  در این پایان نامه، به بررسی نظری رفتار دوپایداری نوری که از ویژگی های اثرات غیرخطی است پرداخته می شود.نانوذرات شامل هسته فلز غیرخطی و پوسته مگنتواپتیکی ?تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتیکیخارجی قرارمی گیرند. بعبارت دیگر، در این پایان نامه، خواص مگنتواپتیکی ?نانوذرات پلاسمونی با هندسه کروی و استوانه ایدر چارچوب تقریب دوقطبی مطالعه و بررسی می شود. زیرا اثر مگنتواپتیکی به طور گسترده ای در دستکارینوری استفاده می ?شود و این نانوساختارها با دوپایداری نوری مغناطیسی کنترل پذیر برای طراحی نانوکلیدها ونانوحسگرها مهم هستند. اثر قطبش دایره ای چپ   (LCP)و قطبش دایرهای راست (RCP)بر دوپایداری نوریو همچنین ضریب پراکندگی نشان داده می شود. علاوه بر اثر MOبر ناحیه دوپایداری و مقادیر آستانه ثابتمی ?شود، رفتار دوپایداری به حالت های قطبش پذیری وابسته است. همچنین به بررسی اثر موضعی و غیرموضعی روی دوپایداری نوری پرداخته می ?شود وقتی که هسته توسط تابع دی الکتریک فضایی ?(k,?) و پوسته مگنتواپتیکیدر نظ گرفته می شود. برای بررسی ثرات غیرموضعی فرض می ?شود که تابع توزیع غیرموضعی ?(k,?)توصیفمی شود. با این حال، اثر پارامترهای? از قبیل طول موج نور ورودی، ضریب حجم،? پارامتر چرخش ، gقطبشLCPو RCPو دیگر پارامترهای محیطی بر دوپایداری و ضریب پراکندگ?ی نشان داده و بحث می?شود.

  در این ‎‎‏پایان نامه‏، ‏دوپایداری نوری‏، که یک سیستم غیرخطی به ازای یک شدت میدان ورودی دو شدت میدان خروجی را نشان می‌دهد‏، در نانوذرات استوانه‌ای هسته-پوسته با استفاده از تقریب شبه استاتیک مطرح و مورد بررسی قرار می‌گیرد. فرض می‌شود که ماده هسته نانوذره توسط تابع دی الکتریک توزیع فضایی یا تابع غیرموضعی ?(k,?) ‎ توصیف می‌شود‏، هسته توسط پوسته غیرخطی نوع کر پوشش داده می‌شود که گذردهی پوسته به میدان وابسته است. نشان داده می‌شود که مقادیر آستانه و ‏حلقه دوپایداری قابل تنظیم هستند و نقش مهمی در طراحی سیستم‌های تمام نوری دوپایدار دارد. به هر حال‏، اثر غیرموضعی‏، گذردهی محیط اطراف‏، طول موج نور ورودی‏ بر رفتار دوپایداری نوری سیستم‏، مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. علاوه بر مطالعه اثر موضعی و غیرموضعی به بررسی ضرایب جذب‏، پاشندگی‏، انتقال و بازتاب یک کامپوزیت متشکل از نانوذرات پرداخته می‌شود. از آنجایی که نانو مواد پوشیده با گرافن در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. نقش گرافن روی دوپایداری نوری با در نظر گرفتن گرافن بر روی سطوح هسته‏، پوسته و یا هسته-پوسته به طور همزمان در نانوذرات بررسی می‌شود. نشان داده می‌شود که دوپایداری نوری به انرژی فرمی گرافن و زمان واهلش در گرافن وابسته است.

  ‏در این رساله فرآیند انتقال انرژی بین مولکول ها در مجاورت یک نانوذره کروی چند لایه و ‏یا یک نانوذره پوشیده با تک لایه گرافن بررسی می شود. فرآیند انتقال انرژی از یک مولکول که دهنده نامیده می شود به مولکول دیگر که پذیرنده نامیده می شود کاربرد زیادی در فیزیک‏، شیمی و بیولوژی دارد.‏ مهمترین کاربرد این سیستم در طراحی سنسورهای زیستی بر اساس انتقال انرژی اشاره کرد. مولکول های دهنده و پذیرنده به صورت دو قطبی های الکتریکی نقطه ای در نظر گرفته می شوند که در مجاورت یک نانوذره کروی چند لایه پلاسمونیکی قرار دارند. در حقیقت حضور یک نانوذره پلاسمونیکی فرآیند انتقال انرژی را بهبود می بخشد. اثر پارامترهایی همچون ضریب دی الکتریک محیط اطراف این سیستم‏، اندازه نانوذره (شعاع هسته و ضخامت پوسته ها)‏، نوع فلز‏، فاصله بین مولکول ها بر روی انتقال انرژی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. همچنین اثر گرافن تک لایه بر روی انرژی انتقال یافته از مولکول دهنده به مولکول پذیرنده مطالعه می شود.

بر طبق قوانین الکترودینامیک کلاسیک، به هنگام حرکت ذرات باردار‎ نسبیتی در نوسان سازهای متناوب فضایی امواج الکترومغناطیسی همدوس تابش می شود.نوسان سازهای متناوب فضایی به دو دسته تقسیم می شوند: دسته ی اول شامل ماکرو نوسان سازها، مانند نوسان سازهای مغناطیسی خطی و دسته ی دوم شامل میکرونوسان سازهای بلوری و همچنین نانو-میکرونوسان سازها می باشند. نظریه ی تولید تابش امواج الکترومغناطیس به هنگام حرکت ذرات باردار ‎ نسبیتی در نانو-میکرو نوسان سازهای بلوری مانند نانولوله های کربنی، یکی از جدیدترین حوزه های فیزیک تابش امواج الکترو مغناطیس است .دراین پایان نامه دینامیک حرکت ذرات باردار نسبیتی و تولید تابش امواج الکترومغناطیس به هنگام عبور آن ذرات از میکرو نوسان سازهای بلوری بالاخص نانو لوله های کربنی بررسی خواهد شد. که از نانولوله های کربنی بعنوان ابزاری برای تولید تابش استفاده می شود، بنابراین تنها برخی از خواص فیزیکی آنها را بررسی خواهد شد.در ابتدا به معرفی انواع تابش ذرات باردار شتابدار در محیط شامل بلورها و نانو ساختارها می پردازیم. سپس به بررسی دینامیکی تابشهای تولید شده در محدوده ی اشعه ی ایکس از جمله تابش کانالی خواهیم پرداخت. بنابراین به طور اختصار ساختار نانولوله های کربنی از دیدگاه فیزیکی برای تولید تابش بررسی می کنیم. همچنین با توجه به ساختار تناوبی نانولوله های کربنی به محاسبه ی پتانسیل تقریبی بین اتمی با در نظر گرفتن ارتعاشات حرارتی اتمها می پردازیم.دینامیک حرکت کانالی در نانو بلورها از دیدگاه کلاسیک و کوانتومی برای نانولوله های مستقیم و خمیده بررسی می شود. در انتها اشاره ای کوتاه به شدت تابش تولید شده در نانوبلورها از دیدگاه نظری خواهد شد.

  در این پایان نامه خواص نوری نانو ذرات و نانوپوسته‌های پلاسمونیکی کروی با استفاده از ‏معادلات الکترومغناطیس ماکسول مورد بررسی قرار می‌گیرد. پدیده‌ی جفت شدگی پلاسمون‌های درونی و بیرونی صفحات و همچنین برهم کنش پلاسمون-اکسایتون، سبب می‌شود که نانو پوسته‌ها خواص نوری متفاوت و کاربردی از خود نشان دهند. علاوه بر این‏، عامل کاهش سرعت نور و پاشندگی سرعت گروه برای یک سیستم شامل نانو پوسته‌های کروی هم مرکز با جنس مواد مختلف مانند دی‌الکتریک و فلز و نیمه رسانا مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اثر برخی پارامترهای کلیدی از قبیل اندازه، محیط اطراف و جنس پوسته‌ها بر روی سرعت انتشار نور در داخل محیط   بررسی شده است. بعلاوه احتمال عبور‏‏، بازتاب و جذب در یک سیستم هیبریدی شامل دو تیغه‌ی فلزی موازی که   یک کامپوزیت شامل   نانو ذرات (نانو کره‌ها‏، نانوذرات کروی هسته-پوسته‏، نانوپوسته‌های کروی سه لایه و چهار‌لایه) تزریق شده درون یک   محیط دی‌الکتریک‏، بین آنها ساندویچ شده است مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است.

در این پایان نامه پس از مقدمه ی مختصر بر پراکندگی های کشسان و ناکشسان رابطه ای برای سطح مقطع دیفرانسیلی پراکندگی ناکشسان الکترون پروتون بدست می آید وسپس مدل پارتون و رابطه ی اصلی این مدل یعنی رابطه ی کالان گراس بدست می آید این رابطه به ما اجازه می دهد که ر صورت داشتن توابع توزیع پارتون های درون نوکلئون بتوان به توابع ساختار آنها دست یافت .

پس از آزمایش ناکشسان عمیق الکترون پروتون SLAC] در سال 1969 تلاش های زیادی توسط دانشمندان نظری و تجربی برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد ساختار پارتون­ها [2]   یعنی کوارک­های ظرفیت، کوارک­های دریا و گلئون­ها مربوط به هادرون­  hy;ها و هسته انجام شده است. در بخش تجربی اولین مشاهده در سال 1983 توسط گروه EMC[3] بود. آنها مشاهده کردند که هنگامی که هدف از دوتریم به هسته­ی ­سنگین تغییر داده شود اثر قابل توجهی در توابع ساختار نوکلئون­ها ظاهر می­شود. اما در سال ­های اخیر بسیاری از آزمایش­ها مطالعه­ی خود را روی توابع ساختار هادرون­ها (عمدتا پروتون ونوترون) در xهای(xمتغیر مقیاس بیورکن است[4] (کوچک متمرکز کرده­اند که در آنجا کوارک­های دریا و گلئون­ها نقش مهمی را بازی می­کنند. در سال­های اخیر هم, استفاده از هدف­های هلیوم سه و تریتیوم غیرقطبیده برای پرتوهای با انرژی GeV 11 آزمایشگاه جفرسون فراهم شده است . به منظور محاسبه تابع ساختار نوترون از نسبت تابع ساختار هلیوم سه و تریتیوم استفاده می­شود چون، برخلاف پروتون تابع ساختار نوترون را نمی­توان به صورت مستقیم مورد مطالعه قرار داد، بنابراین باید تابع ساختار آنرا به شیوه­ی غیر مستقیم استخراج کنیم. در سال 1986جفی و هدبوی[5] با استفاده از پراکندگی ناکشسان ژرف نسبت تابع ساختار پروتون یا نوترون را در حالت مقید و آزاد را محاسبه کردند این انتظار وجود داشت که، نسبت تابع ساختار حالت مقید به حالت آزاد برابر یک باشد اما با مشاهده نتایج تجربی و نتایج تئوری و مقایسه آنها دیده شد که این نسبت یک نیست. بنابراین به دنبال توجیه این اختلاف با ارائه مدل­ها و روش­های نظری بودند. دلایل مختلفی برای این تغییر توزیع کوارکی داخل نوکلئون­های مقید و آزاد بیان شد که از جمله می­توان به اثر فرمی، اثر انرژی بستگی و اثر تبادل کوارکی اشاره کرد. در این پایان نامه بر آن هستیم تا با استفاده از مدل کوارک سازنده سهم کوارک­های دریا و گلئون­ها را در توابع ساختار نوکلئون­ها اعمال نموده و انتظار می­رود که نتایج این محاسبات با داده­های تجربی به ویژه با داده­هایی که از آزمایشگاه سرن و جفرسون که در سال­های اخیر بدست آمده­اند هم­خوانی بهتری داشته باشند.     

نانو ساختارهای اکسید قلع بدلیل پایداری در شرایط جوی، جنبش شیمیایی، سختی مکانیکی ومقاومت در برابر درجه حرارت بالا باعث شده است که از محبوب ترین اکسیدها در میان اکسیدهای رسانای شفاف در دسترس باشند.در این رساله نانوساختارهای اکسید قلع آلاییده شده توسط اتم های روی را میخواهیم با روش لایه نشانی شیمیایی تهیه کنیم. این نانو ساختار را روی زیرلایه های شیشه ای و با استفاده ازنمک Sn به عنوان پیش ماده و نمک Zn به عنوان ناخالصی تهیه میکنیم و در شرایط متفاوت ازنظر خواص فیزیکی مانند خواص اپتیکی که میتواند شامل طیف جذب و گاف انرژی باشد وخواص ساختاری همچون شکل گیری رشد بلور مورد بررسی قرار میدهیم.

اکسید­نیکل   نیمرسانایی از نوع p با گاف انرژی پهن بین 6/3 الکترون ولت تا 4 الکترون ولت دارای شبکه ی فضایی مکعبی (fcc)است[1-3]. نانو­ساختارهای اکسید­نیکل، با ساختارهای متنوع از جمله نانوسیم ها[4]، نانو صفحات[5]، نانو لوله ها[6] و نانو حلقه ها[7]   گزارش شده است. خواص الکتریکی و نوری عالی نانو پودر اکسید نیکل، آن را جهت به کارگیری در ماده­ی ناخالصی برای لایه های شفاف نوع p ، حسگرهای گازی، کاتالیزور در تصفیه ی آلاینده ها، کاتد باتری های قلیایی، سلول های خورشیدی و پیل های سوختی اکسید جامدات توصیه می کند[8-14]. روش های مختلفی برای سنتز نانوساختار اکسید نیکل از جمله سل ژل[15]، هیدروترمال[16] ، همرسوبی شیمیایی[17] وجود دارد.   هدف در این پژوهش، ساخت نانوساختارهای اکسید­نیکل به روش شیمیایی سل- ژل و بررسی اثر دما و زمان بازپخت بر روی مورفولوژی و خواص ساختاری آن است.  در این پایان نامه نانوساختارهای اکسید نیکل به روش سل ژل با نمک نیکل کلرید سنتز شدند و اثر دما و زمان باز پخت و ناخالصی برروی مورفولوژی و ساختار آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز پراش اشعه­ی ایکس تایید کننده ساختار fcc   می باشد. همچنین با استفاده از نتایج   XRD   اندازه­ی نانوبلورک ها و ثابت شبکه نیز محاسبه شدند. سایز نانوبلورک ها همراه با افزایش دمای بازپخت افزایش پیدا کرده بود و با افزایش زمان پخت، ابتدا کاهش سپس بدون تغییر باقی ماند. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می­دهد که به جز دمای بازپخت 300 درجه­ی سانتیگراد در 24 ساعت، نانوساختاراکسید نیکل   مکعبی شکل است.

نانو ساختارهای فلز- نیمرسانا به علت کاربردهای مختلفی که در علوم، تکنولوژی و همچنین توسعه­ی سنسورها و دستگاههای اپتیکی در مقیاس نانو دارند، در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. همچنین برهم کنش پلاسمون- اکسایتون موضوع مهمی در زمینه های علم نانو و پلاسمونیک است. هنگامیکه پلاسمون های سطحی در نانو ساختارهای فلزی با اکسایتون های نانوساختارهای نیمرسانا جفت شوند، می توانند اثرات قابل توجهی همچون شفافیت القایی الکترومغناطیسی و نور کندگذر را بوجود آورند. چنین برهم کنش هایی در سیستم های پلاسمونیکی و پلاکسایتونیکی اجازه ی طراحی تجهیزات مرتبط با خواص اپتیکی و سنسوری بر اساس جفت شدگی پلاسمون- اکسایتون را می دهند.در این ‏پایان نامه به بررسی الکترودینامیک نانو استوانه های هم مرکز ‏با استفاده از فرمول بندی تئوری مای پرداخته شده است. ضرایب پراکندگی مربوط به نانو استوانه های هسته- پوسته و چند لایه برای دو مد‎TE ‎‎‏ و ‎‎‎TM‎‏ بدست آورده شده است‎‎‎.با استفاده از تابع دی الکتریک موثر از رابطه ی کلازیوس- موسوتی، سرعت گروه نور بدست آورده شده است.همچنین به بررسی پدیده ی شفافیت القایی الکترومغناطیسی ‎در سیستمی شامل نانو ذرات استوانه ای واقع در تیغه ی دی الکتریک که این سیستم بین دو تیغه ی فلزی ساندویچ شده ، پرداخته شده است. اثر پارامترهای کلیدی همچون ضخامت لایه ها و جنس مواد تشکیل دهنده ی نانو ذرات‏ و تیغه ها بر شفافیت القایی الکترومغناطیسی بررسی و نشان داده شده اند.

  در این پایان­نامه ما در ابتدا به معرفی پروژه برخورددهنده بزرگ هادرون-الکترونی پرداخته و سپس با معرفی مدل استاندارد فیزیک ذرات و جدول ذرات بنیادی، در مورد اهمیت و خواص و نیز نحوه تولید کوارک سر به عنوان سنگین­ترین ذره بنیادی شناخته شده در طبیعت با استفاده از نتایج آزمایشگاهی صحبت خواهیم کرد. در محاسبات نظری، کوارک سر به دلیل جفت شدگی بسیار زیادی که با بوزون هیگز دارد مورد بسیار خوبی جهت تحقیق در حیطه فیزیک هیگز می­باشد. به همین دلیل در این کار ما به جستجو و تعیین سطح مقطع برای جفت شدگی کوارک-پادکوارک سر و بوزن هیگز در فرآیند پراکندگی ناکشسان عمیق الکترون-پروتون در برخورددهنده بزرگ هادرون-الکترونی پرداختیم. فرآیند مورد نظر ما که از پراکندگی ناکشسان عمیق بین الکترون و پروتون سر چشمه می­گیرد، به وسیله فوتون مجازی منتشر شده از الکترون و نیز گلوئون ساتع شده از پروتون انجام می­شود که به این فرآیند همجوشی بوزون-گلوئون می­گوییم. نتیجه محاسبات ما با استفاده از پتانسیل عظیم به وجود آمده در برخورددهنده بزرگ هادرون-الکترونی می­باشد به این دلیل که برخورددهنده­های لپتون-هادرونی نسل قبل انرژی لازم برای تولید این ذره سنگین را نداشتند. در نهایت ما نتیجه بدست آمده از سطح مقطع مربوط به جفت­شدگی کوارک-پادکوارک سر و هیگز را با نتایج موجود در برخوردهای هادرون-هادرونی و همجوشی گلوئون-گلوئون مقایسه کرده و بیان می­کنیم که هرچند سطح مقطع این فرآیند از طریق همجوشی بوزون-گلوئون کمتر است اما دقت محاسبات برای شناخت فیزیک هیگز بسیار دقیق­تر خواهد بود.

  لایه های نازک اکسید نیکل بدلیل داشتن خواص الکتریکی عالی و رسانندگی و پایداری بالا در طراحی و ساخت وسایل الکتریکی بکار برده می شود.   در این پایان نامه، لایه های نازک اکسید نیکل با حضور ناخالصی روی (Zn) به روش کندوپاش RF تهیه شدند. لایه نشانی در دمای اتاق و بر زیرلایه های شیشه ای انجام شد. تاثیر درصدهای مختلف ناخالصی روی ( %0،2،4،8،16) و دمای پخت بر خواص ساختاری، اپتیکی و ریخت شناسی سطح لایه های نازک بررسی گردید. بدین منظور آنالیزهای UV-Vis، XRD، AFM و SEM انجام شد. با افزایش دمای پخت رشد جزیره ای سطح لایه ها به رشد لایه ای تغییر کرد و   سطح یکنواخت تر شد. از طیف XRD مشاهده شد که با افزایش میزان ناخالصی رشد بلوری در جهت صفحات (111) کاهش یافت. گاف انرژی اپتیکی نیز با افزودن ناخالصی روی به ساختار اکسید نیکل کاهش یافت (از 45/3 تا 00/3 الکترون ولت). درواقع ناخالصی سبب ایجاد سطحی در ناحیه بین نوار ظرفیت و رسانش می شود و گاف ممنوعه را کمتر می کند.