روش های مختلفی برای سنتز نانولوله های کربنی وجود دارد. اولویت و اهمیت این روش ها بسته به میزان بازدهی و خلوص نانولوله های تولید شده و همچنین فراهم بودن امکانات و وسایل مورد نیاز در آن روش، متفاوت است. به طور کلی، از بین این روش ها، روش رسوب دهی بخار شیمیایی، اگرچه منجر به تولید نانولوله های تک جداره و چند جداره با کیفیت پایین می شود اما حسن استفاده از آن، تولید انبوه می باشد که صرفه اقتصادی تولید را به دنبال دارد. از آن جا که برای سنتز نانولوله به این روش، به دمایی در حدود 1200-600 درجه سانتی گراد نیاز است لذا تکنیک هایی پیشنهاد شده که با کمک آن ها می توان نانولوله را در دمای پایین تری رشد داد. یکی از این روش ها می باشد که در آن از تابش لیزر به عنوان منبع گرما استفاده می شود. مزیت استفاده از لیزر در ساخت نانولوله این است که به دلیل متمرکز بودن نور لیزر، تنها همان قسمت هایی داغ می شوند که نور لیزر به آن می تابد و بدین ترتیب می توان بدون نیاز به گرم کردن تمامی بستر، نانولوله را روی آن رشد داد. در این پایان نامه نانولوله های کربنی به این روش روی بستر سیلیکون و کوارتز رشد داده شده اند. محفظه ای که در این پروژه برای سنتز نانولوله طراحی شده است، دارای قابلیت کنترل و تغییر دمای زیرلایه می باشد و لذا چنان چه نیاز به دمای بالاتری برای سنتز باشد به راحتی می توان آن را فراهم کرد. بعلاوه در این محفظه، لوله ی مسی کار گذاشته شده تا بخار اتانول را از نزدیکی بستر عبور دهد و بدین ترتیب می توان از حضور بخار هیدروکربن در نزدیکی سطح بستر اطمینان حاصل کرد. علاوه بر آن به بررسی برهم کنش اکسایتون با میدان الکترومغناطیسی، روی سطح نانولوله ی کربنی پرداخته و هامیلتونی برهم کنش آن ها برحسب عملگرهای خلق و فنای اکسایتونی محاسبه شده است و نشان داده شده که تنها مدهای پلاریزه شده ی طولی میدان الکترومغناطیسی در ایجادپلاسمون روی سطح نقش دارند و برای توصیف برهم کنش آن ها بایستی تصحیحاتی را روی هامیلتونی انجام داد. پس از آن با استفاده از معادلات ماکسول و با تعریف مولفه های عرضی و طولی میدان الکتریکی برحسب تانسورگرین میدان الکترومغناطیسی و رسانندگی محوری سطح نانولوله، مجموعه معادلات جدیدی به دست آمده که سیستم کوپل شده ی اکسایتون-فوتون را روی سطح نانولوله ی کربنی توصیف می کنند.

مطالعات لیزدهی در محیط نامنظم یک موضوع مهم تئوری و آزمایشگاهی بوده است. لیزرهای تصادفی نوع جدیدی از لیزر هستندکه مکانیسم پس خوراند آن ها بر اساس پراکندگی بی نظم نور پایه ریزی شده است. عدم نیاز این لیزر ها به پس خوراند خارجی موجب می شود که ساخت این لیزرها بسیار ساده و ارزان باشد. اکسید روی یک ماده تکنولوژیکی مهم با کاربرد فراوان است و یکی از محدود اکسیدهایی است که آثار کوانتومی را نشان می دهد و در تولید لیزر تصادفی کاربرد دارد. همچنین مشاهده عمل لیزدهی پودرهای فلزی اکسید روی در محلول کلوییدی برای تقویت محیط های تصادفی اهمیت استفاده از آن را بیشتر کرده است. این نتایج باعث بالا بردن استفاده از این پدیده برای کاربردهای گوناگون شده است. در این پایان نامه ابتدابا توجه به اهمیت و ویژگی های منحصر به فرد لیزرهای تصادفی بسیاری از خواص و کاربردهای آن به صورت نظری بیان شده است. سپس با استفاده از روش تجزیه حرارتی مراحل ونتایج سنتز نانو ذرات اکسید روی ذکر شده، از آنجا که اکسید روی ماده مناسبی جهت کاربرد و ساخت لیزرهای تصادفی است، روش ساخت یک نوع لیزر تصادفی با استفاده از نانو ذرات اکسید روی در محلول رودامین b وپلی وینیل الکل (pva) بررسی شده است. در نهایت نتایج آزمایش های انجام شده ارائه می شود.

نانو لوله های کربن در سال 1991، توسط ایجیما کشف شد. نانو لوله ها به طور کلی با سه روش اصلی تولید می شوند که تخلیه ی قوس الکتریکی، تبخیر سطحی لیزری و لایه نشانی بخار شیمیایی هستند. در دیدگاه انتقال حرارت، قانون های کلاسیک که برای سیستم های ماکروسکوپی استفاده می شوند وقتی که اندازه ی سیستم به مقیاس های میکروسکوپی نزدیک می شود، نامناسب است. نانو لوله های کربن به نانو لوله-های تک دیواره و چند دیواره تقسیم بندی می شود که این وابسته به تعداد لایه های پیچیده شده می باشد. به دلیل مزایایی همچون گرمای موضعی سریع، رشد قابل کنترل و ایجاد نانو لوله ها روی محل های انتخابی روش های لایه نشانی بخار شیمیایی به کمک لیزر برای تولید نانو لوله های کربن به کار می رود. به منظور بررسی این روش، چند کاتالیزور شاملni/al/cr و fe/al/cr بر روی زیر لایه ی کوارتز به روش لایه نشانی تبخیر در خلاء لایه نشانی و با کاربرد گاز های استیلن، هیدروژن و لیزر پیوسته ی با توان 2 وات و طول موج 6/10 میکرومتر تولید نانو لوله های کربن مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ریخت شناسی نمونه های مختلف نانولوله های کربن از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. نتایج به دست آمده دلالت بر این است که تابش لیزر به زیر لایه در دمای اتاق موجب می شود تا دمای موضعی افزایش یابد، بدین طریق نانو لوله های کربن روی موقعیت های کنترل شده و دقیق ساخته شدند.

این تحقیق به بررسی تاثیر میدان مغناطیسی بر فرآیند لیچینگ مس می پردازد. در این فرآیند، آزمایش های بطری غلطان، ظروف لرزان و ستون بر خاک اکسیدی انجام شد. پارامترهای شدت میدان ، مدت عبور محلول از میدان مغناطیسی، زمان ماند محلول، دما و دبی حجمی مطالعه شدند. در آزمایش بطری غلطان میزان مصرف اسید خاک اکسیدی با دانه بندی 5/0 اینچ، kg/ton 19/676 و برای خاک پولورایز شده، kg/ton47/890 برآورد شد. در آزمایش ظروف لرزان، واریانس داده های آزمایشگاهی با نرم افزار dx7 آنالیز شد. مدل هر یک از پارامترهای کشش سطحی، ph و میزان بازیابی مس و آهن بررسی گردید. افزایش شدت میدان سبب کاهش یازده واحد در میزان کشش سطحی می شود اما ph محلول با افزایش زمان مغناطیسی شدن، (از یک تا دوازده ساعت) به میزان 13/0 افزایش می یابد. نتایج آزمایش ظروف لرزان نشان داد میدان مغناطیسی پارامتر موثری بر لیچینگ مس می باشد. افزایش شدت میدان با میزان بازیابی مس رابطه عکس دارد به طوری که با افزایش شدت میدان از mt 5/2 به t 2/1، بازیابی مس5/7 % کاهش می یابد. نتایج آزمایشات شرایط بهینه را تعیین کرد، پس از تطبیق با شرایط صنعتی، پارامترهای مناسب برای آزمایش ستون حاصل گردید. در آزمایش شیکر می توان مدت زمان یک ساعت در حضور میدان مغناطیسی mt 5/2، شدت جریان 1/1 سی سی بر دقیقه، دمای 50 درجه سانتی گراد و بدون زمان ماند را شرایط بهینه با بالاترین میزان بازیابی مس دانست. دو ستون با شرایط: بدون تاثیر میدان مغناطیسی (ستون شاهد)، با میدان مغناطیسی حاصل از آهنربای ثابت طراحی شد. چنانچه میدان مغناطیسی حول ستون اعمال شود، بازیابی مس تا روز دوازدهم سبب افزایش بازیابی مس می شود که این میزان اختلاف به 15/6 درصد در روزهای ابتدایی نیز می رسد.

از نقطه های کوانتومی می توان در تقویت کننده های فیبر نوری به عنوان آلاییده استفاده کرد. فیبر نوری آغشته به نقاط کوانتومیpbse بهره ای بالا روی تمام پنجره مخابراتی 1/7-1/2 نانومتر ایجاد می کند. بنابراین میتواند گزینه ای مناسب از تقویت کننده های فیبر نوری برای سیستم های با ظرفیت بالا به مانند dwdm و cwdm باشد. در شبکه های انتقال اطلاعات با نرخ بالا،تعداد کانال های تقویتی بیش از یکی می باشد و بدیهی است با روشن و خاموش شدن تعدادی از کانال ها، توان در کانال های باقی مانده که اصطلاحا به آنها کانال های زنده گفته می شود، کم و زیاد می شود. یکی از روش هایی که برای بهینه سازی این اتفاق ناخوشایند و پایدار سازی بهره به کارگرفته می شود استفاده از سیستم پس خوران نوری می باشد. در این پایان نامه با کمک حل عددی معادلات حاکم بر جمعیت تراز بالایی لیزر، سیگنال های پمپ، سیگنال های لیزرو سیگنال های تقویتی، شامل یک دستگاه معادلات دیفرانسیل کوپل شده با مشتقات جزئی، رفتارگذرای تقویت کننده نوری آغشته به نقاط کوانتومی pbse در مدل غیرهمگن با پایدارسازی تمام بهره نوری با استفاده از دو حلقه پس خوران و اثر خاموش و روشن شدن کانال ها بر روی بهره یکدیگر بررسی شده است.

در رمزنگاری کوانتومی یک ناظر نمی‏تواند سمت‏گیری و یا قطبی شدن فوتون را بدون آشفتن فوتون و تغییر دادن نتیجه آن دریابد. در پروتکل پینگ-پنگ که برای مبادله اطلاعات کوانتومی مورد استفاده قرار می‏گیرد، یک حالت اولیه برای برقراری ارتباط، توسط فرستنده تولید و آماده می‏شود. در این تحقیق ابتدا روش تولید حالت درهمتنیده (جهت استفاده به عنوان حالت اولیه در پروتکل) با استفاده از فرآیندهای pdc توضیح داده شده و درر ادامه فرض شده که میدان پمپ در pdc در ناحیه بهره زیاد کار کند به طوریکه مرتبه دوم بهره پمپ نیز در بسط حالت تولید شده، ظاهر شود. بنابراین علاوه بر یک زوج فوتون درهمتنیده (که تاکنون در پروتکل‏های رمزنگاری کوانتومی مورد استفاده قرار ‏گرفته است)، دو زوج دو – فوتون درهمتنیده نیز تولید شده است. کلیه محاسبات برای به دست آوردن این زوج دو- فوتون درهمتنیده صورت گرفته است. سپس فرض شده که فرد استراق سمع کننده (فضول)، وجود این حالت در کانال ارتباطی کوانتومی را حدس زده و قصد استراق سمع بر روی این حالت را دارد. بعد از آن، فضول با روشی حالت اول را حذف کرده و حالت دوم را برای خود نگه داشته است بنابراین هر عملیات استراق سمعی که انجام داده است بر روی حالت دوم بوده و قصد داشته که با این کار احتمال شناسایی شدنش کمتر شود. در نهایت، امنیت پروتکل پینگ-پنگ (با در نظر گرفتن وجود حالت دوم در کانال) به روش‏های مختلف بررسی و نحوه و میزان اطلاعاتی که فضول به دست می‏آورد، محاسبه گردیده است. پس از بحث و بررسی روش‏های مختلف، این نتیجه حاصل شده است که میزان اطلاعاتی که فضول از حالت دوم به تنهایی به دست آورده، قابل چشمپوشی است. از سوی دیگر، در مدت زمانی که فضول مشغول استراق سمع و دستکاری بر روی حالت دوم بوده، فرستنده و گیرنده اصلی، اطلاعات خود را بر روی حالت اول (بدون اینکه فضول بر روی این حالت استراق سمع کرده باشد) رد و بدل کرده‏اند. بنابراین همین امر به عنوان شاهدی بر افزایش امنیت انتقال اطلاعات در این روش در نظر گرفته شده است.

چکیده با مصرف جهانی روزافزون انرژی و کاهش پیوسته ی منابع اصلی تامین انرژی جهان یعنی سوخت های فسیلی، استفاده از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر مثل خورشید، باد و...ضروری به نظر می رسد. سلول های خورشیدی، انرژی نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند. در میان انواع سلول های خورشیدی، سلول های رنگدانه ای که از انواع سلول های نانوساختار محسوب می شوند به دلیل هزینه های ساخت پایین و مزایای دیگر موردتوجه قرارگرفته اند و تحقیقات بسیاری در زمینه ی افزایش بازده ی آن ها درحال انجام است. در این پایان نامه، نقش نانوذرات فلزی طلا بر عملکرد سلول خورشیدی رنگدانه ای و افزایش بازده آن مورد بررسی قرار گرفته است. سلول خورشیدی رنگدانه ای، با استفاده از رنگدانه ی طبیعی چای قرمز ساخته شد. هم چنین نانوذرات طلا ساخته و با گروه عاملی کربوکسیل عامل دار شدند. سپس این نانوذرات در فوتوآند و کاتد سلول رنگدانه ای مورد استفاده قرارگرفت. عملکرد سلول در حضور این نانوذرات بررسی گردید. نحوه ی استفاده از این نانوذرات و غلظت آنها (نسبت جرمی طلا به tio2 )، در فوتوآند بهینه سازی شد. نتایج بیانگر این است که این نانوذرات با کاهش مقاومت انتقال بار در سلول و افزایش جذب توسط اثر تشدید پلاسمون سطحی موضعی می توانند باعث افزایش بازده سلول شوند. همچنین از یک لایه ی بازتابشگر نقره که در قسمت نارسانای الکترود مقابل به روش کندوپاش لایه نشانی شده بود، استفاده شد. این لایه بازتابشگر می تواند باعث بازتاب نور به داخل سلول و افزایش بازده آن شود