در دهه های اخیر نانو چند لایه ای های co/pd به عنوان نسل جدید محیط های ضبط مغناطیسی عمودی اطلاعات، مورد بررسی قرار گرفته و از اهمیت ویژه ای برخوردار شده اند. این اهمیت به این دلیل است که در این چند لایه ای ها هنگامی که ضخامت لایه co کمتر از ? آنگستروم باشد، بردار مغناطش از درون صفحه به بیرون صفحه تغییر جهت می دهد. این ویژگی سبب می شود چگالی اطلاعات ضبط شده به میزان بسیار زیادی بیشتر از وقتی باشد که بردار مغناطش درون صفحه قرار گیرد. گرچه نقش ناهمسانگردی مغناطیسی بین لایه ای در ایجاد این اثر به اثبات رسیده است اما ساز و کار آن هنوز به درستی روشن نیست. بی شک تحول چگونگی ریخت سطوح طی فرایند رشد، تاثیر بسزایی بر روی ویژگی های مغناطیسی این چندلایه ای ها دارد. در سال های اخیر مطالعات فراوانی بر روی ناهمواری سطوح و بین لایه ای این قبیل نمونه ها انجام شده و در این میان پراکندگی پرتو ایکس سینکروترونی به عنوان ابزاری قدرتمند و نا مخرب نقشی اساسی ایفا کرده است. در این پژوهش با هدف بررسی روند رشد لایه ها از پراکندگی پرتو ایکس زاویه بزرگ که به پراش پرتو ایکس معروف است با استفاده از پرتو ایکس آزمایشگاهی به بررسی ساختار بلوری این نمونه ها پرداخته ایم و همچنین در بررسی ریخت سطوح و فصل مشترک های آنها از پراکندگی پرتو ایکس سینکروترونی زاویه کوچک یا اصطلاحا پراکندگی تابش خراشان پرتو ایکس با پرتو ایکس سینکروترونی، استفاده کرده ایم. برای بررسی ویژگی های مغناطیسی نمونه ها از vsm استفاده شده است. همچنین برای بررسی سطح نمونه ها از میکروسکوپ نیروی اتمی بهره برده ایم و در نهایت با استفاده از نظریه فراکتالی و داده های عددی afm، به مقایسه نتایج پرداخته ایم. در بین این نمونه ها فقط یک نمونه به وضوح ناهمسانگردی مغناطیسی عمودی نشان داده که دارای بالاترین مقدار پارامتر فراکتال است. آزمایش های پراکندگی پرتو ایکس نشان داده اند که نمونه ها با نظم بسیا خوبی در جهت (???) رشد یافته اند. تغییرات شدت قله های براگ در بیناب پراش با افزایش تعداد دو لایه ای ها و تغییرات اندازه دانه ای، به دست آمده از پهنا در نیم بیشینه قله براگ در بیناب پراش، بر حسب تعداد دو لایه ای ها ترسیم شده است. مقایسه داده های میکروسکوپ نیروی اتمی و پراکندگی پرتو ایکس نشان می دهد نمونه هایی که احتمالا در آنها بردار مغناطش از درون صفحه به عمود بر آن تغییر جهت می دهند، یا تحت کرنش شبکه قرار دارند و یا در آنها، بین لایه ها به شدت در هم نفوذ کرده اند. این نتیجه می تواند به شناخت بهتر علل و عوامل چرخش بردار مغناطش از درون صفحه به عمود بر آن کمک شایانی نماید.

حرکت شتابدار یک ذره ی باردار با سرعت های نسبیتی در یک میدان مغناطیسی به گسیل تابش سینکروترون منجر می شود. این تابش در صفحه مداری الکترون، قطبیده ی خطی و خارج این صفحه، قطبیده ی بیضوی است. با استفاده از نظریه ی نسبیت خاص می توان میدان های الکتریکی و مغناطیسی حاصل از حرکت این ذره را به دست آورد. میدان های الکترومغناطیسی مزبور بر حسب توزیع زاویه ای و توزیع بسامدی تابش توصیف می شوند. برای ذرات نسبیتی، توزیع زاویه ای به مخروط باریکی در جهت بردار سرعت لحظه ای الکترون محدود می شود. این تابش، طیف گسترده ای از طول موج های فروسرخ تا پرتو ایکس را شامل می شود و از این رو ابزار مفیدی برای مطالعه در عرصه های متنوعی به ویژه فیزیک ماده چگال و زیست شناسی، به شمار می آید . هر چند نتایج نظری حاصل از بررسی میدان های مزبور در چارچوب الکترودینامیک کلاسیک با نتایج تجربی سازگارند ولی هیچ تصویر روشنی از خطوط میدان و تحول زمانی آن ها به دست نمی دهند . از نظر تاریخی، آرایش خطوط میدان الکتریکی یک بار نقطه ای با سرعت های نسبیتی در یک صفحه، نخستین بار توسط r. y. tsien در سال 1972 بررسی شد. او با به کارگیری روش های عددی معادلات پارامتری خطوط میدان را براساس پتانسیل تاخیری به دست آورد و با الگوسازی این خطوط توسط یک رایانه ibm، ارتباط چگالی خطوط میدان با توزیع تابش را بررسی کرد. با توجه به حرکت تقدیمی توماس معلوم شد که پیچ خوردگی های خطوط در مکان های زاویه ای یکسانی رخ نمی دهد. در سال 2002، t. shintake روش جدیدی، مستقل از پتانسیل تأخیری، ارائه کرد. براساس این روش، او توانست تابش سینکروترون، موجی ساز و دوقطبی را شبیه سازی کند. در این پایان نامه، با کد نویسی m فایل در نرم افزارmatlab معادلات توصیف کننده ی خطوط میدان را الگوسازی می کنیم و آرایش خطوط میدان را برای سرعت های مختلف ذره ی باردار و در زمان های مختلف برای سه مورد حرکت ذره ی باردار روی مسیر دایره ای، حرکت نوسانی هماهنگ ذره ی باردار و حرکت یک بعدی ذره ی باردار شبیه سازی می کنیم. با تعمیم این مسئله به حالت هایی که مسیر ذره دچار اختلال می شود، می توان عوامل موثر در تغییر توزیع زاویه ای و توزیع بسامدی طیف را تعیین کرد. با توجه به اینکه تغییر پارامترهای مختلف شتابدهنده ها در شدت خطوط میدان و طول موج تابشی موثر است , از این شبیه سازی می توان در رسیدن به پارامترهای مناسب جهت طراحی شتابگرها، موجی سازها و لیزر الکترون آزاد بهره گرفت.

چکیده ندارد.

امروزه نظریه تابعی چگالی و دسته معادلات تک ذره کان-شم که بر پایه این نظریه استوار شده اند، به عنوان یک روش دقیق برای محاسبات ساختار الکترونی جامدات به حساب می آیند. انرژی تبادلی به کار رفته در دسته معادلات کان-شم از جمله انرژی تبادلی همبستگی را می توان با استفاده از تقریب هایی چون تقریب چگالی موضعی (lda) و تقریب شیب تعمیم یافته (gga) محاسبه کرد. در این تحقیق، با نشاندن نانو لایه های کبالت و پلاتین بر زیر لایه si (001)، خواص ساختاری ، الکترونی و اپتیکی این نانو لایه ها را مورد بررسی قرار می دهیم. با مقایسه این کمیتها با کمیتهای متناظر در حالت انبوهه آن، رفتار الکترونها در این نانولایه ها قابل بررسی هستند. با استفاده از تقریب gga و توسط بسته ی نرم افزاری wien2k ثابت شبکه تعادلی ، مدول حجمی و مشتق مدول حجمی بلورهای co، pt، و si را محاسبه نموده و ملاحظه نمودیم که co در حالت تعادلی فرومغناطیس و ptو si در حالت تعادلی غیرمغناطیسی می باشند. مقایسه ی نتایج این محاسبه با مقادیر تجربی موجود نشان می دهد که اندازه ی ثابت شبکه ی بلورها در تقریب gga به مقدار تجربی نزدیک است. چگالی حالتهای الکترونی و نوارهای انرژی نشان می دهند که گاف نواری نانولایه های si از بین رفته و این نانولایه ها رسانا شده اند. همچنین خواص اپتیکی از جمله تابع دی الکتریک، ضریب شکست و ضریب خاموشی و تابع اتلاف انرژی الکترونی را محاسبه کرده ا یم. نتایج محاسبات ضریب شکستی برابر با 62/3 در حالت استاتیک برای سیلیسیم نشان می دهد و بر اساس گذارهای بین نواری نیز توجیه شده اند. نتایج نشان می دهد که یک ستیغ پلاسمون در انرژی 17 الکترون ولت در مورد اتم سیلیسیم وجود دارد. در ادامه بیناب جذبی x-rayو eels عناصر pt ،co و si در حالت انبوهه و نانولایه co/pt بر زیر لایه si(001) با دو ضخامت مختلف تک ودو لایه ی اتمی کبالت محاسبه و به مقایسه با چگالی حالتهای الکترونی پرداخته شده است که نتایج مطلوبی را ارائه می دهد. بیناب جذبی پرتو ایکس فرودی به کار برده شده در بازه صفر تا یکهزار الکترون ولت است که این بازه انرژی تنها در سینکروترون ها قابل دسترسی می باشد.

بررسی سامانه های مغناطیسی کم بعد مانند سطوح، لایه های نازک و چندلایه ای ها، یکی از مباحث بسیار پویا در فیزیک نوین است. این موضوع با وجود ساختارهای مغناطیسی نو و پدیده های جالبی که در آنها دیده شده ولی در نمونه های کپه ای آنها وجود ندارد، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این میان سامانه های نانوچندلایه ای (و به شکل ویژه ابرشبکه ها) کبالت دار به دلیل ویژگی های خاصی که از خود نشان می دهند و کاربردهای فراوانی که به همین جهت پیدا کرده اند، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. از سوی دیگر چنین پدیده هایی در این سامانه ها بیش از همه به ریخت فصل مشترک و مشخصه های ساختاری هم چون میزان درهم روی لایه ها در فصل مشترک، کرنش، راستای رشد و ... وابسته است. با این وصف مشخصه یابی ساختاری و ریخت شناسی این سامانه ها در جهت یافتن دلایل و شرایط شکل گیری چنین پدیده هایی یا از بین رفتن آنها اهمیت بسیاری دارد. در بخش نخست این پژوهش، ویژگی های مغناطیسی، ساختاری و هم چنین ریخت شناسی فصل مشترک های چندلایه ای co/pd (با ضخامت لایه کبالت ? 14) بررسی شده اند. ریخت شناسی فصل مشترک با استفاده از اندازه گیری های تابش خراشان پرتو ایکس آینه ای و ناآینه ای با تابش سینکروترونی و آزمایشگاهی و هم چنین تصویربرداری میکروسکوپی انجام گرفته است. داده های به دست آمده از این دو روش از جمله میزان ناهمواری، طول همبستگی افقی و پارامتر برخال محاسبه و با هم مقایسه شده اند. پراش‎سنجی پرتو ایکس زاویه بزرگ، ساختار پوش (تحمیلی) را که به شدت در راستای (111) رشد یافته است نشان می دهد. رابطه بین شدت و شمار دولایه ای ها بررسی و با پراکندگی پرتو ایکس خراشیده مقایسه شده است. با به کارگیری پارامترهای به دست آمده از آزمایش های ذکر شده مدل رشد در چنین سامانه هایی به دست آمد. البته در مورد نمونه های حاضر نشان داده شد که پارامترهای یه دست آمده با هیچ از یک مدل های رشد بر پایه برخال خودمتناسب هم خوانی نداشته پس باید برخال بودن این سطوح مورد تردید قرار بگیرد. اندازه گیری های vsm بر روی همه ی نمونه ها، ناهمسانگردی مغناطیسی افقی را نشان می دهند که با پژوهش های دیگری که ناهمسانگردی عمودی در چندلایه های co/pd را تنها برای نمونه هایی با لایه کبالت کمتر از ? 8 گزارش کرده اند، هم خوانی دارد. از سوی دیگر در بسیاری از پژوهش ها برای بهبود ویژگی های مغناطیسی در چندلایه ای هایی با محور ناهمسانگردی عمودی، از بازپخت استفاده شده است. علاوه بر آن برای بهینه سازی ویژگی های مغناطیسی در چندلایه ای های دارای ناهمسانگردی مغناطیسی عمودی از بازپخت استفاده شد. مشخص شد که مغناطش برون صفحه‎ای به سمت سطح نمونه چرخیده است. افزون بر آن افزایش چشمگیر در وادارندگی مشاهده شد که پیشتر گزارش نشده است.

چندلایه ای هایco/ru به دلیل کاربردهایی که در زمینه های مختلف از جمله محیط های حافظه نوری - مغناطیسی دارند از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. بر اساس نتایج تحقیقات گزارش شده، با افزایش تعداد لایه های co/ru این سامانه ها رفتار ویژه ای را از خود نشان می دهند. دراین تحقیق تحلیل ساختاری و ویژگی های مغناطیسی این چند لایه ای های مورد بررسی قرار خواهند گرفت. ازآنجا که مورفولوژی سطوح طی فرایند رشد، تاثیر به سزایی بر روی ویژگی -های مغناطیسی این چند لایه ای ها دارد، در سال های اخیر مطالعات فراوانی بر روی ناهمواری سطوح و بین لایه ای این قبیل نمونه ها انجام شده است. در این پژوهش دو سری نمونه های co/ru (سری اول دارای بستر ru و سری دوم بدون بستر ru ) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از آزمایشات مغناطیسی با استفاده از vsm نشان داد که نمونه هایی که بدون بستر ru بودند همگی دارای ناهمسانگردی درون صفحه ای هستند. برای بررسی سطح نمونه ها از میکروسکوپ نیروی اتمی بهره برده ایم و در نهایت با استفاده از بعد فراکتالی و داده های عددی afm ، به مقایسه نتایج پرداخته-ایم که با تحلیل داده های فوق مشخص شد همگی این نمونه ها، تک فراکتالی هستند. آزمایش های پراش پرتو ایکس نشان داده اند که نمونه ها با نظم بسیار خوبی در جهت (110) رشد یافته اند. تغییرات اندازه دانه، با افزایش تعداد دو لایه ای ها، بدست آمده از پهنا در نیم بیشینه قله براگ، در بیناب پراش بر حسب تعداد دو لایه ای ها مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات پراش پرتو ایکس نشان داد که چند لایه ای های co/ru تحت کرنش قرارگرفته و قله های سیلیکان کرنشی در بیناب پراش پرتو ایکس دیده شده است. داده های بازتاب سنجی پرتو ایکس که در سینکروترون esrf فرانسه انجام شده مورد مطالعه قرار گرفته میزان ناهمواری سطوح و بین لایه ها با استفاده از شبیه سازی داده ها تعیین و نتایج حاصل با داده های afm مورد مقایسه قرار گرفتند. این مقایسه نشان داد که میزان ناهمواری سطوح به دست آمده با روش afm بیشتر از مقادیر به دست آمده از شبیه سازی داده های بازتاب سنجی پرتو ایکس است. دلیل این تفاوت را می توان به این ترتیب توجیه کرد که سطح مورد آزمایش در روش afm کوچکتر از سطح قابل روبش در روش بازتاب سنجی است.

چرخاننده ها یکی از قسمت های مهم سامانه های راداری جدید است. ویژگی یک سویه ی آن امکان ارسال و دریافت همزمان امواج هم بسامد را در سامانه های راداری امکان پذیر می کند. در چرخاننده ها از آهنرباهای دائمی برای تولید میدان مغناطیسی قوی در داخل قطعه ی فریتی برای عملکرد مناسب چرخاننده استفاده می شود. در فناوری مدارهای مجتمع ریزموج لازم است که چرخاننده ها خودتغذیه و هم صفحه باشند و نیازی به اعمال میدان خارجی نداشته باشند. حذف آهنربای خارجی باعث کوچک شدن ابعاد و وزن چرخاننده می گردد. برای عملکرد مناسب چرخاننده لازم است که قطعه ی فریتی دارای ضخامت بیشتر از µm 300 باشد، پسماند مغناطیسی آن زیاد باشد و نیروی وادارندگی مناسبی داشته باشد. همچنین برای کاهش تلفات ریزموج داشتن چگالی زیاد و جهت گیری مناسب بلورک ها ضروری است. نانو ذرات فریت استرانسیوم به روش واکنش حالت جامد دما پایین تولید شدند. اثر دمای تکلیس و نسبت مولی fe3+/sr2 و na1+/sr2+ بر روی خواص ساختاری و مغناطیسی و ترکیب فازی ذرات تولیدشده بررسی شد. نتایج نشان می دهد که فریت استرانسیوم تک فاز با این روش در دمای oc 750 قابل تولید است که نسبت به بسیاری از روش های دیگر دمای کمتری است. در شرایط خاصی ذرات تولید شده تک حوزه هستند و میانگین اندازه آنها درحدود 40 نانومتر است. با افزایش نسبت مولی na1+/sr2+ و کاهش دما اندازه ذرات کاهش پیدا می کند. فریت srfe12?2x(mn0.5cd0.5zr)xo19 برای 6/1، 4/1، 2/1، 8/0، 6/0، 4/0، 2/0، 0/0 = x تولید شد. مغناطش اشباع برای 2/0 = x افزایش می یابد و با افزایش بیشتر x مقدار آن کاهش می یابد. نیروی وادرندگی به صورت پیوسته با افزایش x کاهش می یابد. این ترکیب جدید خواص جذبی بسیار خوبی در نوار بسامدی ku از خود در 4/1x= نشان می دهد و ضخامت mm 9/1 ضخامت مناسب برای بیشترین مقدار جذب است. پودر فریت srfe12?2xlax(mn0.5zr0.5)xo19 با 8/0، 6/0، 4/0، 2/0، 0/0 = x به روش هم رسوبی تولید شد. نتایج نشان می دهد که آلایش فریت استرانسیوم با la–zr–mn باعث کاهش رشد دانه می گردد. ذرات در آلایش های کم شش گوش هستند و با افزایش x شکل ذرات نامنظم می گردد. مغناطش اشباع برای 2/0x= افزایش می یابد و با افزایش بیشتر x مقدار آن کاهش می یابد. نیروی وادارندگی تا 6/0 x=کاهش می یابد و با افزایش بیشتر x مقدار آن افزایش می یابد. خواص ریزموج این ترکیبات در نوار بسامدی x مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد هیچ قله ی جذبی در این محدوده مشاهده نمی شود. لایه های ضخیم فریت استرانسیوم به روش ریخته گری نواری تولید شدند و با تف جوشی دو مرحله ای نمونه ها حرارت دهی شدند. نتایج نشان می دهد با تف جوشی دومرحله ای می توان لایه های ضخیم چگال ) 92/0 (?re >، با اندازه ی دانه های نانومتری، پسماند زیاد لایه ها )93/0 (mr/ms = و نیروی وادارندگی مناسب oe)3750 (hc = تولید کرد. در این روش رشد دانه ها قابل کنترل است و اندازه ی دانه ها بین µm 10 – 5/0 است. لایه های ضخیمی که پودر اولیه ی آنها از روش هم رسوبی تولید شده بود دارای چگالی بیشتر و اندازه ی دانه های ریزتری نسبت به لایه هایی بود که پودر اولیه ی آنها از روش حالت جامد تولید شده بود. این تحقیق توانایی تولید لایه های ضخیم فریت استرانسیوم را با روشی آسان و موثر برای قطعات خودتغذیه راداری نشان می دهد.

سرطان سینه از شایع ترین انواع سرطان در میان زنان درسراسر جهان است .در ایران هرساله در حدود ده هزار مورد سرطان سینه گزارش داده می شود. بروز این بیماری هم درزنان و هم در مردان گزارش داده شده ولی در زنان به ویژه در زنان بالای پنجاه سال به دو شکل تهاجمی وغیرتهاجمی شایع تر است و بنابراین یافتن روش های تشخیص زودهنگام این بیماری مهلک همواره مورد توجه زیاد محققین بوده است . در طول چند دهه گذشته ، پراکندگی پرتو ایکس تبدیل به یک تکنیک استاندارد برای تحلیل کمی مواد بلوری و بافت های زیستی (که دارای ساختار دوره ای هستند) شده است و با توجه به اینکه بافت های زیستی نیز دارای ساختار دوره ای هستند، پراکندگی پرتو ایکس باید قادر به تمایز و مشخصه یابی بافت های سالم و سرطانی باشد. از طرف دیگر نرم افزار (geant4 (geometryand tracking یک ابزار شبیه سازی برای ردیابی مسیر عبور ذرات پر انرژی با ماده است، که به زبان++ c و با تکنولوژی شی گرایی نوشته شده است. این نرم افزار به علت گستره وسیعی از انرژی (حدود 250 الترون ولت و تا محدوده ترا الکترون ولت) که دربر می گیرد، در زمینه های گوناگون، از فیزیک انرژی های بالا، فیزیک نجوم، شتابدهنده ها ، فیزیک پزشکی، فیزیک هسته ای و حفاظت در برابر پرتوها کاربرد دارد. فرایندهای فیزیکی که در این نرم افزار پیشنهاد شده است شامل، الکترومغناطیس، هادرونیک، و فرآیندهای اپتیکی است. این نرم افزار نتیجه یک همکاری وسیع جهانی از فیزیکدانان و مهندسین نرم افزار است که در سراسر دنیا در آزمایشگاه های گوناگون انجام می شود. هدف از این پروژه شبیه سازی داده های بازتاب و پراکندگی پرتو ایکس از بافت های سالم و سرطانی سینه بود به گونه ای که بتوان با مقایسه نتایج شبیه سازی ها و داده های تجربی، تفاوت بین بافت های سالم و سرطانی را تشخیص داد و چگالی بافت ها را نیز محاسبه نمود. با استفاده از نرم افزارgeant4 می توان بافت های سالم و سرطانی را شبیه سازی کرد و سپس پراکندگی پرتو ایکس از این نمونه های شبیه سازی شده را توسط قابلیت های نرم افزار، مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. داده های حاصل از این شبیه سازی ها با داده های تجربی مقایسه و با توجه به محل قله های موجود در داده های تجربی و تلاش در انطباق قله های شبیه سازی شده و تجربی، چگالی بافت ها تعیین شدند. شبیه سازی داده ها برای تطابق کامل آن با داده های تجربی به گونه ای موفقیت آمیز بود، که توانستیم درصد نسبت چگالی سالم به بدخیم در بافت های مختلف را به دست آوریم. این پایان نامه مشتمل بر پنج فصل است. در فصل اول به بررسی ساختار سینه و انواع شایع سرطان سینه می پردازیم. فصل دوم را به بررسی اجمالی خصوصیات پرتو ایکس حاصل از دستگاه های آزمایشگاهی و سینکروترونی اختصاص داده ایم. در فصل سوم کد geant4 را معرفی می کنیم. در فصل چهارم نتایج تجربی پراش و پراکندگی پرتو ایکس آزمایشگاهی از نمونه های بیوپسی سینه چند بیمار آورده شده و با نتایج تحقیقات انجام شده در سینکروترون ها مقایسه شده و در نهایت نتایج شبیه سازی ها را در فصل پنجم آورده ایم

فونون را می¬توان به عنوان کوانتوم امواج کشسانی (مکانیکی) حاصل از ارتعاشات اتم¬¬ها در جامدات تعریف کرد. به طور مشابه می¬توان فونون را به عنوان بسته موج متحرک در نظر گرفت که دارای خصوصیاتی مشابه یک فوتون (یعنی کوانتوم نوسانات الکترومغناطیسی) است. اندرکنش-های مرتبط با فونون¬ها نقش مهمی در خصوصیات فیزیکی جامدات بلورین و نیم¬رساناها دارد که نهایتاً بر کارآیی دستگاه¬های مرتبط از جمله قطعات نوری تأثیر مستقیم می¬گذارد. فونون¬ها را اغلب به عنوان "شبه ذرات" معرفی می¬کنند و بنابراین فونون یک جسم فیزیکی نبوده بلکه به عنوان یک مفهوم فیزیکی قابل بررسی است. فونون¬ها مثل ذرات مستقل رفتار نمی¬کنند بلکه با سایر فونون¬ها درون ماده برهم کنش می-کنند. این برهم¬کنش گروه¬های فونونی ایجاد می¬کند که منجر به زنجیره¬ی فونونی می¬شود. یک فونون قادر است انرژی خود را به فونون کناری در زنجیره منتقل کند. درک رفتار فونون¬ها کلید ساخت مواد رسانا یا نارسانای جدید است. با مطالعه رفتار فونون¬ها و اندرکنش¬های مربوطه، می¬توان قطعات الکترونیکی و اپتیکی جدیدی ساخت که از جمله آن¬ها می¬توان سیزر را نام برد . (saser : sound amplification by stimulated emission of radiation). سیزر را می¬توان از ترکیب چندین لایه از مواد بلوری مختلف ( که به ابر شبکه معروف¬اند) ساخت. در واقع سیزر وسیله¬ای است که از ساختاری با دو سد پتانسیل تشکیل شده به طوری که تفاوت انرژی بین پایین¬ترین ترازهای تشدید الکترونی در چاه پتانسیل کوانتومی نزدیک به انرژی فونون است. یک فروپاشی القایی فونونی در لایه¬ها ایجاد شده و باعث تولید یک زوج فونون می¬شود که در نهایت پرتو همدوس بسیار قوی از فونون¬هایی با طول موج کوتاه¬تر تولید می¬کند (پرتو سیزر). در سیزرهایی که تا کنون طراحی یا ساخته¬اند از موادی مثل گالیوم¬ارسناید یا آلومینیوم¬ارسناید استفاده شده است. در این پایان نامه به منظور طراحی یک سیزر نیم¬رسانا، ماده اصلی را گرافین در نظر گرفتیم که منجر به پیشنهادی جدید برای ساخت سیزر نیم¬رسانای گرافینی شد. علاوه بر آن توان آستانه برای این سیزر محاسبه شده که در حدود w/?cm?^2 200 می¬باشد که در مقایسه با توان آستانه برای سیزرهای قبلی بسیار کمتر است. در پایان گرافین را گزینه¬ی مناسبی برای ساخت یک سیزر نیم¬رسانا با توان قابل قبول یافتیم.