در حال حاضر در مبحث ابررسانائی مطالعات متعددی روی تک بلورهائی از ابررساناهای دمای بالا (htsc ) به فرم لایه نازک صورت گرفته است. نوارهای ابررسانای htsc در حال پیشرفت برای استفاده در کابل های انتقال توان ac ، نوارهای لایه نازک همبافته برای بررسی کاربردهای منفعل میکروویو، مانند فیلترهای ارتباط بی سیم، قراردارند. در کاربردهای عملی کاهش اتلاف انرژی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پایان نامه قصد داریم تاثیر جریان را در کاهش اتلاف انرژی بررسی کنیم. اتلاف ac روش حل عددی در ابررساناهائی است که تحت اثر میدان عمود بر سطح قراردارند. خواص الکترومغناطیسی نوار را بوسیله توزیع جریان سطحی و مولفه عمودی میدان مغناطیسی در طول نمونه، می-توان بدست آورد. معادلات تجربی چگالی جریان سطحی ومیدان مغناطیسی عمودی برای چگالی جریان سطحی توسط mc donald و clem ارائه شده اند. برای حل این معادلات خود سازگار از روش حل عددی، که بوسیله برنامه نویسی کامپیوتری امکان پذیر است، استفاده می کنیم. برای مطالعه وابستگی چگالی جریان موضعی بحرانی به میدان مغناطیسی، مدل های متفاوتی وجود دارد که از آن جمله می توان به مدل های kim ، bean ، ire – yamafuji و بینابین اشاره کرد.کاهش اتلاف ac برای نوار ابررسانای واقع در میدان مغناطیسی عمودی توسط k. kajikawa و همکارانش در سال 2005 محاسبه شده است. جریان را در دو جهت، مثبت ومنفی محور y اعمال می کنیم و به بررسی تاثیر جریان انتقالی در تغییرات اتلاف ac در حالی می پردازیم که نمونه در یک میدان مغناطیسی خارجی عمود بر آن قرار دارد. پس ازمحاسبه معادلات مورد نیاز برای اتلاف ac در یک نوار ابررسانا، تغییرات حاصل شده در مغناطش ونمودارهای پسماند آن، همچنین تغییرات در اتلاف ac انرژی را برای یک نوار ابررسانا محاسبه می کنیم، ونمودارهای مربوطه را رسم می نمائیم. سپس تغییرات ایجاد شده در اتلاف و مغناطش را پس از اعمال جریان انتقالی، با حالت بدون جریان مقایسه می کنیم.

در این پایان نامه در نظر داریم توزیع میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی را در یک مجوعه از نوار های ابررسانای هم صفحه، با تعداد نوار های دلخواه به دست آوریم. دو پیکربندی مشخص در نظر گرفته شده است، که در یکی، انتهای نوار ها به گونه ای به یکدیگر متصل شده که مجموعه تشکیل یک حلقه ابررسانا را می دهد و در دیگری سیستمی به صورت خطوط انتقال در نظر خواهیم گرفت. سیستمی که به صورت یک حلقه در آمده را در یک میدان عمود بر صفحه آن قرار خواهیم داد وبا استفاده از آنالیز مختلط توزیع میدان در صفحه نوارها را به دست می آوریم وبرای سیستم هایی با تعداد نوارهای مختلف رسم خواهیم کرد. اگر تعداد نوارهای تشکیل دهنده سیستم را با 2n نشان دهیم و پهنای نوارها و گاف هارا برابر انتخاب کنیم آنگاه برای یک پیکربندی با n زوج، نشان می دهیم که با افزایش تعداد نوارها میزان شار عبوری از شکاف مرکزی افزایش خواهد یافت و سیستم شار اعمالی را در حفره مرکزی کانونی خواهد ساخت. در صورتی که n فرد باشد میزان شار عبوری از شکاف مرکزی بسیار اندک خواهد بود و شکاف های مجاور شکاف مرکزی هستند که عمده شار را از خود عبور می دهند. همچنین نشان خواهیم داد که اگر پهنای حفره مرکزی را ثابت فرض کنیم و پهنای نوارها و دیگر گاف ها را به صورت برابر انتخاب کنیم، میزان شار عبوری از شکاف مرکزی با افزایش تعداد نوارها کاهش خواهد یافت(برای سیستمی با n های زوج). در پیکربندی مربوط به خطوط انتقال میدان مغناطیسی خاموش است و این جریان الکتریکی است که از خارج سیستم به نمونه اعمال می شود. در این مرحله نیز با استفاده از آنالیز مختلط توزیع میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی را برای سیستم هایی با تعداد نوارهای مختلف رسم خواهیم کرد، همچنین نشان خواهیم داد که سهم نوار های مرکزی سیستم از جریان کل اعمالی، بیشتر از سهم نوارهای جانبی از این جریان خواهد بود.در نهایت به بررسی میزان القائیدگی در خطوط انتقال می پردازیم و نشان خواهیم داد که با افزایش تعداد نوارهای ابررسانا در سیستم میزان القائیدگی افت خواهد کرد و سیستم در شرایط مساعد تری برای عبور جریان الکتریکی قرار خواهد گرفت(در سیستمی که پهنای گاف ها و نوارها برابر است).

در سالهای اخیر سلولهای خورشیدی در مقوله تامین انرژی مورد توجه ویژه قرار گرفته اند.به طور خاص سلولهای خورشیدی چنداتصالی شامل چاه کوانتومی، نقطه کوانتومی و نانولوله ها در کانون بررسی قرار گرفته اند. یکی از دلایل آن، ظرفیت قابل توجه این سلولها در افزایش بهره است. فرآیند اصلی در یک سلول خورشیدی چاه کوانتومی شامل بازترکیب و ترابرد است. تونل زنی تشدیدی یکی از عوامی موثر در ترابرد است. این سلولها از دو قسمت اصلی هادی ها و قطعه مرکزی، که هر دو شامل لایه های اتمی اند تشکیل شده اند. در این پژوهش قصد داریم فرآیند تونل زنی تشدیدی در این دستگاه ها را با استفاده از نظریه اختلال تابع گرین غیرتعادلی مورد بررسی قرار دهیم. این مسئله رامی توان در قالب کوانتش دوم با هامیلتونی که شامل بخش های پرش بین جایگاهی و برهمکنشی است، نمایش داد. ما از مدل تنگابست تک نواری استفاده می کنیم. ابتدا در نمایش ماتریسی هامیلتونی دستگاه را که شامل انرژی جنبشی، ساختار نواری و پتانسیل هارتری است، نوشته و سپس با استفاده از معادلات حرکت در حالت مانا توابع گرین را محاسبه می نماییم. سپس با حل کلاسیکی معادله پواسون تغییرات پتانسیل هارتری در هر لایه را به دست می آوریم. سپس با وارد نمودن چاه کوانتومی یگانه و چاه کوانتوی دوگانه متقارن کمیتهای مورد اشاره را به دست می آوریم. نتایج محاسبات نشان می دهد با اضافه نمودن چاههای کوانتومی، چگال محلی حالتها در ناحیه چاه جایگزیده تر می شوند. نحوه تغییرات چگال جریان نشان می دهد که در دیود معمولی نحوه تغییرات چگالی جریان غیرخطی می باشد. با اضافه نمودن چاه کوانتومی یگانه، در ولتاژ بایاس 0/11 تشدید رخ می دهد. در ادامه با قرار دادن دو چاه کوانتومی متقارن اولین بیشینه جریان در 0/019 ولت و دومین آن در 0/059 ولت مشاهده شد.

امروزه استفاده از شبکه های پیچیده برای توصیف پدیده های طبیعی به طور روز افزون در حال گسترش است. یکی از ابزارهای مناسب جهت مطالعه ی شبکه های پیچیده مدل کردن آن ها است. مدل های مختلفی برای توصیف شبکه ها ارائه شده است که از آن جمله می توان به مدل شبکه های تصادفی، شبکه های بی مقیاس و شبکه های جهان کوچک اشاره کرد. ویژگی های مختلفی را می توان به هر یک از این مدل ها نسبت داد. از جمله ی این ویژگی ها می توان به طول کوتاهترین مسیر،ضریب خوشگی، میانگی، وجود همایه ها و... اشاره کرد. یکی از این ویژگی های مهم شبکه ها، همبستگی میان درجات آن ها است. این ویژگی معیاری از این است که آیا درجه ی یک رأس به درجه ی رأس های همسایه اش وابسته است یا نه. تفاوت در ساختار مدل های مختلف و همچنین ویژگی های آن ها به دلیل تفاوت در روند تشکیل هر یک از این شبکه ها است. با تغییر در پارامتر های مختلفی که در روند تشکیل شبکه ها موثر هستند می توان شبکه هایی با ساختار و ویژگی های متفاوت تولید کرد. در این پایان نامه تأثیر هر یک از پارامتر های مختلف شبکه های بی مقیاس و جهان کوچک که در روند تشکیل این شبکه ها موثر هستند را بر روی همبستگی در این دو شبکه مورد بررسی قرار می دهیم. برای این منظور از مدل باراباسی-آلبرت برای تولید شبکه ی بی مقیاس و از روش واتس-استروگاتس برای تولید شبکه ی جهان کوچک بهره می بریم. همچنین برای محاسبه ی همبستگی شبکه از معیار پیرسون استفاده می کنیم. نشان می دهیم که با افزایش در پارامترهای اندازه ی شبکه و تعداد یال های متصل به رأس جدید در شبکه ی بی مقیاس و پارامتر های اندازه ی شبکه و تعداد نزدیکترین همسایگان در شبکه ی جهان کوچک، اندازه ی همبستگی کاهش می یابد. و همچنین بازه ی تغییرات آن کوچکتر می شود. در پایان عوامل ساختاری موثر در این تغییرات همبستگی را بررسی می کنیم. نشان خواهیم داد که افزایش همبستگی ناشی از افزایش تعداد اتصالات داخلی و کاهش تعداد برگ های نسبی شبکه است. در حالی که کاهش همبستگی ناشی از افزایش تعداد برگ های نسبی شبکه و کاهش تعداد اتصالات داخلی در شبکه است.

در این رساله با استفاده از نرم¬افزار espresso در ابتدا خواص انبوهه¬ی بلور crse در هر دو ساختار nias و بلندروی به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه خواص الکترونی، مغناطیسی و ناپیوستگی نواری مرز مشترک crse/znse را با ساخت ابریاخته¬های با ضخامت¬های مختلف (16، 20 و 24 لایه¬ای) استخراج کردیم. محاسبات نشان دادند که خاصیت نیم¬فلزی در مرزمشترک cr/se حفظ شده و اندازه¬ی گاف نیم¬فلزی برابر 1.9 الکترون¬ولت بدست آمد.

در این پایان¬نامه خواص مغناطیسی یک قرص ابررسانای نوع دوم حامل جریان انتقالی شعاعی ، واقع در میدان مغناطیسی متناوب عمود بر سطح آن مورد بررسی قرار گرفته است. برای این مطالعه، مدل حالت بحرانی (csm) ابزار مورد استفاده ما بوده است. مدل¬هایی که در این پایان¬نامه مورد استفاده قرار گرفته ، مدل bean ، kim و مدل نمایی بوده است.در مدل bean که چگالی جریان بحرانی مستقل از میدان موضعی فرض می¬شود مغناطش ، حلقه¬های پسماند مغناطیسی و پذیرفتاری مختلط ac مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات ما در مدل bean نشان می¬دهند که: هنگامی که قرص نازک ابررسانای فاقد جریان انتقالی شعاعی در میدان مغناطیسی قوی عمود بر سطح آن قرار بگیرد، شار میدان مغناطیسی به همه قسمت¬های قرص نفوذ می¬کند، آنگاه با حذف میدان اعمالی و همزمان با آن تزریق جریان انتقالی شعاعی باعث خروج بخشی از گردابه¬های شار درون قرص و مقاومتی شدن ناحیه مرکزی قرص می¬شود. از سوی دیگر چنانچه به قرص حامل جریان انتقالی که هیچ گردابه¬ای در ابتدا درون آن نیست، یک میدان مغناطیسی عمود برسطحش اعمال شود، گردابه¬ها با افزایش تدریجی میدان مغناطیسی اعمالی به درون قرص نفوذ می¬کنند. گردابه¬ها تا جایی پیش می¬روند که نیروی لورنتسی با نیروی میخ¬کوبی یکی می¬شود . با افزایش بیشتر میدان مغناطیسی اعمالی گردابه¬ها به شعاعی می¬رسند که نیروی لورنتسی از نیروی میخ¬کوبی بیشتر می¬شود. این امر باعث می-شود گردابه¬ها به صورت ناگهانی به سمت مرکز قرص هجوم ببرند، پس از اتمام مرحله به اصطلاح مرحله دوم که مرحله¬ای گذراست مرکز قرص مقاومتی می¬شود. از این پس با افزایش میدان مغناطیسی اعمالی تراکم شبکه گردابه¬ها بیشتر می¬شود.علاوه بر مدل یاد شده خواص مغناطیسی یک ابررسانا با استفاده از مدل¬های kim و نمایی نیز مورد بررسی قرارگرفته است.مهمترین اختلاف مدل¬های kim و نمایی با نتایج حاصل از به کار گیری مدل bean در تعداد مراحل نفوذ شار به درون قرص است. محاسبات ما نشان می-دهند که نفوذ شار به درون قرص می¬تواند در سه مرحله و یا در یک مرحله صورت بگیرد.

محاسبات تحلیلی و عددی برای به دست آوردن ویژگی های مغناطیسی یک استوانه توخالی سه بعدی ابررسانا انجام شده است. در این رساله رای حل یک دسته معادلات خودسازگار از یک الگوریتم حل عددی منحصر بفرد استفاده شده است.