نام پژوهشگر: محمد رضا جعفری

کاربرد مدل میدان فاز چند شبکه ای و پردازش موازی در مدل سازی سیستم های مزوسکوپیک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1390
  مرجان سعیدیان   مهران قلی پور شهرکی

در بسیاری از مسائل فیزیک و مهندسی از جمله مسائل انتقال حرارت و مدل میدان فاز با معادلات دیفرانسیلی روبرو می شویم که امکان حل تحلیلی برای آن ها بسیار مشکل و یا غیر ممکن می باشد. در این موارد لازم است از روش های محاسبات عددی استفاده شود. یکی از مهم ترین روش ها برای حل معادلات دیفرانسیل، روش دیفرانسیل های محدود است. در این روش فضای مورد نظر برای شبیه سازی به تعداد زیادی جزء تقسیم می شود. اگرچه تقسیم بندی بازه مورد نظر به اجزا با اندازه های کوچک تر دقت محاسباتی را افزایش می دهد ولی باعث افزایش زمان محاسبات می شود. یک روش برای کاهش زمان محاسبات استفاده از روش چند شبکه ای می باشد. ویژگی مهم روش چند شبکه ای این است که با انتقال جواب تقریبی از ریز شبکه به شبکه درشت، جواب را با تکرار کمتری در سطح شبکه به دست می آورد و به این ترتیب سرعت را تا حد زیادی افزایش می دهد. روش دیگری که به این منظور استفاده شده است، روش پردازش موازی است که در فصل دوم پایان نامه بیان شده است. مدل میدان فاز، یک روش محاسباتی قدرتمند برای شبیه سازی فرایند رشد دانه می باشد که در فصل سوم این پایان نامه به آن پرداخته شده است. در این مدل انرژی آزاد سیستم بر اساس متغیرهای میدان فاز تعریف می شود. تابع انرژی آزاد به گونه ای نوشته می شود که تمامی سهم های مختلف انرژی را در بر داشته باشد و هم چنین با مشاهدات تجربی سازگار باشد. با انجام وردش بر روی انرژی آزاد سیستم، می توان تحول سیستم نسبت به زمان را بررسی کرد. از آن جایی که مدل میدان فاز مبتنی بر روش محاسباتی دیفرانسیل های جزئی است دارای حجم و زمان بسیار بالای محاسباتی می باشد. که در این تحقیق سعی شده با روش های پردازش موازی و هم چنین روش چند شبکه ای سرعت اجرا را بالا ببریم. در ادامه پایان نامه امکان و کاربرد مدل میدان فاز در شبیه سازی سیستم های مزوسکوپیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد در شبیه سازی انحلال یک ذره مساحت یک ذره با گذشت زمان کاهش می یابد که با نتایج تجربی هم خوانی دارد. در بررسی تحول و رشد دانه در یک ساختار آلیاژی نیز طبق نتایج شبیه سازی آهنگ رشد دانه تنها به تعداد اضلاع آن بستگی دارد به این معنا که دانه-های کوچک تر با گذشت زمان ناپدید می شوند و دانه هایی که بیشتر از شش ضلع دارند رشد می کنند.

بررسی رسانندگی گرمایی پلاسمونی در لایه گرافین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشگاه پیام نور استان تهران - دانشکده علوم پایه 1391
  فرناز کریمی   محمد رضا جعفری

مقدمه گرافین به عنوان یک ماده کربنی دو بعدی با ساختار شش وجهی وجزئیات الکتریکی غیر عادی و رسانندگی گرمایی خوب ،توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این ماده اولین بار بوسیله یک گروه در دانشگاه منچستر در سال 2004کشف شد.قبل از این کشف (گرافین خالص)از نظر تئوری عقیدهای به وجود آن در طبیعت نداشتند.پیش بینی می شد که کریستالهای دو بعدی بطور ترمودینامیکی ناپایا هستند و خودبه خوداز هم پاشیده می شوند و یا به ساختار سه بعدی تبدیل می شوند. با بررسی گرافین به نتایج جالبی رسیدند که یکی از آنها طیف پاشندگی انرژی خطی در گوشه های منطقه بریلوئن به جای پاشندگی انرژی سهموی در نیم رساناهای متقارن بود که الکترونها در مجاورت این نقاط دارای خاصیت نسبیتی بودند و از معادله دیراک بی جرم تبعیت می کردند. تابع دی الکتریک لیندهارد برای تقریب فاز اتفاقی ،rpa روشی است که به بررسی پاسخ خطی دینامیکی الکترون در سیستم های الکترونی می پردازد.در این روش فرض می شود که الکترونها تنها به یک پتانسیل الکتریکی پاسخ می دهند که این پتانسیل جمع پتانسیل برایند است.این روش برای سیستم هایی که 1>r_s دارند مناسب است و ازآنجایی که در گرافین 0.87=r_s است نشان می دهد که گرافین یک سیستم با برهم- کنش ضعیف است و این روش مناسبی برای مطالعه آن می باشد. از طرفی پلاسمونها ، چگونگی ارتباط و محدود بودن میدان الکترومغناطیسی به ابعادی از مرتبه طول موج را بررسی می کنند که اساس آن برهم کنش بین تابش الکترومغناطیس و الکترونهای رسانش موجود در فصل مشترک دو جسم می باشد، به دو دسته پلاسمون پلاریتون سطحی و پلاسمون جایگزیده تقسیم بندی می شوند.پلاسمون سطحی برای فلزاتی مثل طلا ونقره در ناحیه مرئی طیف الکترومغناطیسی و برای گرافین ،در ناحیه تراهرتز هستند . فرکانس های نوسانات طولی از صفرهای تابع دی الکتریک تعیین می-شوند.زیرا طبق رابطه d=e? در صورتی که با وجود میدان ،d صفر شود به این معنی است که ?(تابع دی الکتریک )باید صفر باشد وحاصل این ?=0 ، بسامدهای پلاسمونها است.یعنی با این کار ما بسامدی که الکترونها به طور دسته جمعی حرکت می کنند را پیدا می کنیم. در مواد محلی معمولی پلاسمونها فرکانس های ثابتی دارند ولی در گرافین که یک ماده غیر محلی است فرکانس پلاسمونها با بردار موج تغییر میکند.در نتیجه ما با حل0 =( ? (q,?بردار موجی وبسامد پلاسمون را می یابیم. بررسی انتقال گرمایی پلاسمونی در فواصل کم ،نشان می دهد که فقط امواج ناپایدار در آن موثرند و این زمانی رخ می دهد که حتما جسم دومی در فاصله کم از جسم اول وجود داشته باشد که این امواج را در یافت کند و بتواند در گسیل گرما بین دو جسم سهیم باشد .در غیر این صورت امواج ناپایدار به جسم اول برگشته و در انتقال گرما شرکت نمی کنند. ما در این مجموعه در فصل اول به آشنایی با گرافین و محاسبه طیف پاشندگی آن در گوشه های منطقه بریلوئن می پردازیم .در فصل دوم به معرفی تابع پلاریزیشن و ارتباط آن با تابع دی الکتریک ، در فصل سوم به آشنایی با پلاسمون ها و بررسی رسانندگی گرمایی پلاسمونی در گرافین می پردازیم . در این پروژه رسانندگی گرمایی پلاسمونی دو جسم دی اکسید سیلیسیوم که در فاصله در حد انگستروم از هم قرار دارند ودر یک سو با لایه ای از گرافین پوشیده شده است مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق به بررسی اثرتغیر چگالی ذرات و تغیر زیر لایه بر روی نمودارپلاسمون نیز پرداختیم.

بررسی ترابرد الکتریکی در لایه گرافین در تقریب فاز اتفاقی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشگاه پیام نور استان تهران - دانشکده علوم 1391
  منصوره نوروزی   محمد رضا جعفری

ما در این رساله پدیده ترابرد در گرافین تک لایه در حضور مراکز بار ناخالصی از لحاظ تئوری مورد بررسی قرار دادیم. از تئوری ترابرد بولتزمن و تقریب زمان واهلش برای بدست آوردن هدایت در چگالی های مختلف ناخالصی و الکترون کمک گرفتیم. اثر استتار حاملهارا به کمک تابع دی الکتریک استاتیک تقریب فاز اتفاقی وارد مساله کردیم و نقش ثابت دی الکتریک زیر لایه گرافین در تعیین مقدار هدایت سیستم تک لایه در نظر گرفته شد. نتیجه این که محاسبه نشان داد که هدایت سیستم گرافین تک لایه با بزرگتر شدن زیر لایه بزرگتر می شود.

"تبیین توحید ذاتی و صفاتی در کلام حضرت علی علیه السلام"
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه جامعه المصطفی العالمیه - دانشکده الهیات و معارف اسلامی 1385
  محمد رضا جعفری   محمد مهدی مهندسی

در این رساله تبیین توحید ذاتی و صفاتی از کلام حضرت علی (ع) شده است و از کتب متعددی که کلام عرشی آن حضرت (ع) را دارد، نقل مطالب شده است. و با توجه به اهمیت موضوع توحید این رساله کلام عرشی حضرت امام علی (ع) را در خود جای داده است. نوشتار حاضر کاوشی است پیرامون تبیین توحید ذاتی و صفاتی از کلام حضرت علی (ع) و حاوی مطالبی است که در چند فصل تنظیم شده است، در مباحث مقدماتی این رساله ضرورت، اهمیت، اهداف، نوع، جنبه جدید بودن، روش، فرضیه ها، و سوالهای تحقیق بیان شده است. و پس از آن واژه توحید "احد" و "واحد" را از نظر لغوی و اصطلاحی مورد بررسی قرار گرفته است و علاوه بر آن در یک فصل مستقلاً بحث از توحید در کلام امیرالمومنین تبیین شده که در این بخش از منابع مختلف مطالب جمع آوری شده است که همه آن موارد در خصوص تبیین توحید، و مراتب مختلف توحید می باشد. و در ادامه بحث فصلی مستقل بنام توحید ذاتی که در آن فصل مسائل مربوط به توحید ذاتی از کلام عرشی مولا علی (علیه السلام) ارائه شده است. توحید ذاتی اولین قسم توحید نظری است که خود دارای دو بعد است: 1) اعتقاد به بساطت ذات که گاه به آن "توحید احدی" گفته می شود؛ 2) اعتقاد به یکتایی ذات الهی و نفی شریک و همتا از او که گاه (توحید واحدی) خوانده می شود. با توجه به شیوع نسبی اعتقاد شرک آمیز به وجود دو یا چند خدا (مانند اعتقاد به ثنویت و تثلیث) احادیث حضرت علی (علیه السلام) بر بعد دوم تاکید بیشتری دارد؛ هر چند از برخی روایات علی (علیه السلام) می توان اصل توحید احدی و بساطت را نیز استفاده کرد که در رساله ذکر کردیم. مقصود از توحید ذاتی بساطت (مرکب نبودن) ذات الهی از یک سو و یکتایی (شریک نداشتن) آن از سوی دیگر است. اصل توحید ذاتی، آن گونه که در قرآن و روایات پیشوایان دین بیان شده است بسیار عمیق و دارای لایه ها و بطون مختلفی است که اندیشمندان مسلمان تاکنون تنها به بخشی از آن راه یافته اند. ترکیب سه گونه است: الف) ترکیب عقلی؛ مانند ترکیب شیء از وجود و عدم و ترکیب از وجود و ماهیت و ترکیب از جنس و فصل. ب) ترکیب خارجی؛ مانند جسم از ماده و صورت یا ترکیب شیء مادی از عناصر اولیه ج) ترکیب مقداری؛ مانند ترکیب جسم از اجزای بالقوه مقداری ذات خداوند از انحای سه گانه ترکیب (عقلی، خارجی و مقداری) منزه است و این مدعا را می توان با ادله گوناگون عقلی به اثبات رساند. یکتایی و وحدانیت خداوند و نفی شریک برای او، از راه های مختلف عقلی قابل اثبات است. وحدت خداوند از قبیل وحدت عددی نیست تا بتوان وجود یک یا چند خدای دیگر را ممکن دانست؛ بلکه وحدت او وحدتی حقیقی است و از این رو اصولاً تصور خدای دیگر، تصور امر محال و نامعقولی است. قرآن کریم با عباراتی همچون "لیس کمثله شیء" و آیات سوره توحید بر بی همتایی ذات خداوند تاکید می کند. در نظر برخی مفسران، عبارت "قل هو الله احد" بر بساطت ذاتی و عبارت " و لم یکن له کفواً احد" بر نفی شریک و همتای خدا دلالت دارد. همان گونه که در مباحث مربوط به توحید صفاتی خواهیم پرداخت، که ذات الهی به دلیل وجوب وجود، دارای همه اوصاف کمالی است و هر صفتی که از کمالات وجودی به شمار آید و فقدان آن مستلزم نقص و محدودیت باشد( مانند علم، قدرت، حیات و..) به کامل ترین وجه ممکن و به صورت مطلق و نامحدود درباره خداوند صدق می کند. شایان ذکر است که بحث توحید صفاتی به آن دسته از اوصاف الهی اختصاص دارد که "اوصاف ذاتی" در مقابل "اوصاف فعلی" و "ثبوتی" در مقابل اوصاف سلبی هستند. بر این اساس، توحید صفاتی به سه اصل قابل تحویل است: 1- ذات و اوصاف الهی، از نظر مفهوم، مغایرند. 2- بین ذات و هر یک از اوصاف ذاتی الهی، وحدت و عینیت خارجی و وجودی برقرار است. 3- بین هر یک از اوصاف ذاتی با سایر اوصاف ذاتی، وحدت و عینیت خارجی و وجودی برقرار است. سعی شده است بحثی نسبتاً مستوفی در این رابطه انجام گیرد و در آخر رساله تحقیقی نتیجه و عذر نقصیر در رابطه با مباحث گذشته ذکر شده است.

مدلسازی تخریب در جنگلهای زاگرس با استفاده از فن آوریهای rs و gis (مطالعه موردی: جنگلهای شهرستان ایلام)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1389
  علی اکبر جعفرزاده   جعفر اولادی قادیکلایی

در این تحقیق مدلسازی مکانی تغییرات جنگل، با هدف پیش بینی پراکنش مکانی تخریب در بخشی از جنگلهای شهرستان ایلام به مساحت 15373 هکتار با استفاده از فنآوریهای سنجش از دور و gis مورد بررسی قرار گرفت.ابتدا نقشه تخریب در بین سالهای 1344 تا 1387 برآورد شد و سپس نقشه های عوامل موثر بر تخریب بدست آمد و در نهایت از مدل لجستیک برای پیش بینی پراکنش تخریب در اینده استفاده شد.

طراحی و ساخت یک نمونه پروب خوردگی از نوع مقاومت الکتریکی و تست و کالیبراسیون آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1380
  محمد رضا جعفری   احمد ساعتچی

پروب دیده بانی خوردگی از روی تغییر مقاومت الکتریکی ‏‎0/00001 - 0/000001‎‏ اهم سرعت خوردگی را تا ‏‎5mpy‎‏ اندازه گیری می نماید. این پروب در محیطهای خورنده لوله های نفتی گازی کاربرد داشته و با دیده بانی ، حفاظت از خوردگی لوله را آسان می کند. پروب ‏‎er‎‏ ساخته شده7 بدنه ای از جنس فولاد زنگ نزن ‏‎316l‎‏ داشته و الماسهای حساس از سیمهای فولادی به قطر ‏‎1mm , 2 mm‎‏ بوده که برای افزایش حساسیت مدار کلوین تغییراتی در آن داده شد و بصورت مدار الکتریکی ‏‎kj‎‏ نامگذاری گردید. این مدار در اپوکسی یا شیشه یا تفلون آبندی می شود . پروب دارای اتصال قابل تنظیم ر روی خطوط لوله است. تست و کالیبراسیون پروب در محیطهای آزمایشگاهی مثل ‏‎hcl‎‏ و محیطهای صنعتی مثل نفت و آب بوسیله آزمایشات خوردگی به روش غوطه وری و الکتروشیمیایی انجام گرفت و با نتایج خوردگی کارایی پروب 95 درصد گزارش می گردد که در کنار سادگی خواندن پروب نقطه قوتی برای این پروب به شمار می رود.