یکی از روش های ساخت نانوذرات در محیط مایع، استفاده از تخلیه الکتریکی است که یکی از روش های ساده و ارزان قیمت و در عین حال سازگار با محیط زیست است. حال اگر این روش تحت خلاء و گاز آرگون نیز انجام شود برای فلزاتی که سریع اکسید می شوند از جمله آهن و کبالت و نیکل و ... نیز مناسب خواهد بود. این پژوهش با هدف ساخت نانوذرات آهن و کبالت در محیط حلال هایی مانند آب، اتانول، متانول، 1-پروپانول و اتیلن گلیکول با روش تخلیه الکتریکی جریان مستقیم و بررسی پارامتر های مهم جریان، حلال و سورفکتانت بر روی اندازه نانوذرات می باشد. برای مشخصه یابی نانوذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری sem، طیف پراش پرتو x، طیف سنجی uv/vis، بررسی مغناطیسی نمونه ها نیز با دستگاه مغناطیس سنجی نیروی گرادیان متناوب agfm در دمای اتاق و از روش تفرق نورdls برای بررسی توزیع اندازه نانوذرات در اتیلن گلیکول استفاده شد. نتایج اندازه گیری نشان از تشکیل نانوذرات کروی آهن و کبالت با جریان 30 آمپر را داد. اندازه نانوذرات آهن با استفاده از رابطه شرر 14 نانومتر و برای نانوذرات کبالت 20 نانومتر و با استفاده از dls 181 و 2/153 نانومتر برای نانوذرات آهن و کبالت به ترتیب تعیین شد. برای نانوذرات آهن اشباع مغناطیسی (ms) emu/g76/58 و نانوذرات کبالت (ms) emu/g68/51 با استفاده از جریان 30 آمپر بدست آمد. با افزایش جریان افزایش اندازه نانوذرات را نیز مشاهده کردیم. با توجه به نتایج بدست آمده، روش تخلیه الکتریکی در فاز مایع و تحت خلاء، می تواند به عنوان روشی آسان و سریع برای تولید نانو ذرات در محیط های معدنی و آلی دلخواه به کار گرفته شود. علاوه برآن با تغییر جریان مورد نیاز، سورفکتانت و حلال اندازه نانوذرات کنترل شود.

در این پایان نامه ابتدا به طور مختصر علم ترمودینامیک را مرور کرده و به طور ساده قوانین ترمودینامیک ونتایج آن-ها را مورد بحث قرار می دهیم. سپس ترمودینامیک آماری و کلاسیکی را توضیح می دهیم. در ادامه حالات ماده، انتقال انرژی و روش های مطالعه سیستم های آماری را مورد بررسی قرار می دهیم. همچنین روش های مطالعه شاره ها به طور مختصر بیان شده است در گام بعد از انواع پتانسیل های بین مولکولی را مرور کرده و آن ها متعددی در گام بعد انواع پتانسیل های بین مولکولی را مرور کرده و آن ها را مورد مطالعه قرار می دهیم. در این میان، می توان به مدل های پتانسیل کره سخت، لناردجونز، همپوشانی گاوشی، چاه مربعی و استوک مایر اشاره کرد. در ادامه, به مطالعه شاره های مولکولی پرداخته و به طور خاص شاره های قطبی و استوک مایر را مورد بحث قرار داده ایم. همانگونه که می دانیم درک واقعی رفتار شاره های قطبی بسیار پیچیده است. در چنین شاره هایی، پتانسیل برهمکنش بین ذرات دارای سمتگیری مولکولی می باشد. به همین دلیل، مطالعه این گونه شاره ها در فیزیک ماده چگال دارای اهمیت می باشد. تا کنون، روش های نظری متفاوتی برای مطالعه این گونه شاره ها پیشنهاد شده است مانند روش پتانسیل دوتایی میانگین موثر، روش نظریه اختلال و نظریه تابعی چگالی و روش بسط هماهنگ های کروی. در ادامه تحقیق، ابتدا مفهوم تابع توزیع و فضای فاز را بیان کرده و با کمک این مفاهیم، معادله بولتزمن را استخراج می کنیم. سپس با کمک معادله بولتزمن, سعی می کنیم خواص ترابری شاره ها مانند چسبندگی را بدست آوریم. تا کنون نظریه های گوناگونی برای محاسبه خواص ترابری شاره ها بیان شده است که در این میان می توان به نظریه چاپمن- انسکوگ، انسکوگ – تورن و ویسوویک - ویکهام اشاره کرد. با توجه به تمام مطالب گفته شده، در این تحقیق سعی کرده ایم تا با کمک حل معادله انتگرالی ارنستین- زرنیک با کمک تقریب hnc و استفاده از روش بسط هماهنگ های کروی، توابع توزیع یک شاره قطبی را بدست آوریم. سپس با کمک نظریه ویسوویک- ویکهام، توانستیم چسبندگی چندین شاره های قطبی مانند r125+143a وhfc 125+hfc134a را محاسبه کرده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می کنیم

در سالهای اخیر مطالعه نانوساختارها و بویژه نقاط کوانتومی و نانوبلورها بطور نظری و تجربی مورد توجه فراوان قرار گرفته است. بدلیل اینکه از نقاط کوانتومی بطور گسترده در ساخت حافظه های رایانه، لیزرها، سیستمهای مخابراتی و اپتیکی استفاده می شود لذا آگاهی از برهم کنش سیستمهای دوذره ای در حضور سد پتانسیل محدود مفید و در محاسبه انرژی حاملها و سایر ویژگیهای فیزیکی نقاط کوانتومی تأثیرگذار می باشد. هدف از انجام این پروژه حل معادله شرودینگر در تقریب جرم موثر برای دو الکترون برهم کنشی در نقطه کوانتومی کروی و تعیین توابع موج و ترازهای انرژی حالتهای مختلف می باشد. در این پژوهش نقطه کوانتومی کروی با پتانسیل محدود در نظر گرفته می شود، هامیلتونی سیستم دوالکترونی بدون برهم کنش تعیین و با حل معادله شرودینگر توابع موج و انرژی حالتهای مختلف ns، np و nd بدست می آید. پس از آن معادله شرودینگر برای سیستم دوالکترونی برهم کنشی برای حالتهای s1-s1، p1-s1، d1-s1 و s2-s1 نوشته و به جهت محاسبه انتگرالهای پیچیده از قضیه مقدار میانگین و روش اختلال استفاده کرده ایم. انرژی همبستگی و انرژی کل این سیستم-های دوالکترونی با افزایش ابعاد نقطه کوانتومی کاهش می یابد، بعبارت دیگر در نقاط کوانتومی کوچک اندرکنش الکترون_الکترون مهم گشته و می بایست در ویژگی های فیزیکی ابزارهای ساخته شده از این سیستم ها لحاظ گردند.

در این پایان نامه ابتدا توضیحی در مورد فیزیک نظری بیان کرده و به طور مختصر علم ترمودینامیک را مرور می-کنیم و تاریخچه ی ترمودینامیک را به طور مختصر شرح می دهیم. در گام بعد انواع پتانسیل های بین مولکولی را مرور کرده و آن ها را مورد بررسی قرار می دهیم و پتانسیل جدیدی را پیشنهاد می دهیم. سپس ضریب ویریال در حد کلاسیکی را بیان کرده و ضریب دوم ویریال چند پتانسیل را بیان می کنیم. سپس با کمک نظریه رسانندگی گرمایی وسوویک- ویکهام، رسانندگی گرمایی چند مخلوط سرمازا را محاسبه می کنیم. در آخر چسبندگی چند شاره را با کمک تابع همبسته سه تایی بدست آورده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می کنیم. مطابق با نتایج بدست آمده چسبندگی محاسبه شده با تابع همبسته سه تایی توافق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.

در این پایان نامه به بررسی خواص اپتیکی و الکترونی نانوساختارهای نیمرسانا در شرایط مختلف می پردازیم. در این بین از خواص اپتیکی، ضریب جذب اپتیکی و فرکانس جذب آستانه برای یک نقطه کوانتومی استوانه ای، یک نقطه کوانتومی کروی ناهمسانگرد، یک جعبه کوانتومی و یک حلقه کوانتومی در حضور میدان مغناطیسی خارجی به طور تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. از خواص الکترونی نیز، پذیرفتاری مغناطیسی را برای یک نقطه کوانتومی استوانه ای و جعبه کوانتومی محاسبه می کنیم. در این بین تغییرات انرژی بر حسب میدان مغناطیسی اعمال شده را نیز برای یک نقطه کوانتومی کروی همسانگرد و یک حلقه کوانتومی مورد بررسی قرار می دهیم. در تمامی سیستم های مورد بررسی، قبل از هر چیز ابتدا باید توابع موج و طیف های انرژی را به دست آوریم. به دلیل اینکه حل تحلیلی معادله ی شرودینگر برای اغلب سیستم های مورد بررسی امکان پذیر نمی باشد، بنابراین از یک مجموعه از تبدیلات جهت ساده سازی هامیلتونی سیستم ها بهره گرفته شده است. در نهایت با توجه به توابع موج و طیف های انرژی به دست آمده، می توانیم ضریب جذب اپتیکی، فرکانس جذب آستانه و پذیرفتاری مغناطیسی را برای سیستم های مورد نظر به دست آوریم. در ضمن، نقطه کوانتومی مورد استفاده در تمامی موارد از جنس گالیوم آرسناید است. در نقاط کوانتومی بررسی شده، می توان دید که افزایش میدان مغناطیسی سبب افزایش فرکانس جذب آستانه می شود. دلیل فیزیکی این رفتار آن است که افزایش میدان مغناطیسی باعث می شود شکافتگی ترازهای انرژی بیشتر گردد و فرکانس جذب آستانه افزایش یابد. در نقطه کوانتومی ناهمسانگرد برای میدان مغناطیسی قوی، فرکانس جذب آستانه بر حسب میدان مغناطیسی خطی می شود. ولی در حالت هایی که میدان مغناطیسی ضعیف باشد، فرکانس جذب آستانه بر حسب میدان مغناطیسی سهمی شکل می شود. این مطالب در مورد جعبه کوانتومی نیز صادق است، با این تفاوت که به علت همسانگردی، افرایش فرکانس جذب آستانه بر حسب میدان مغناطیسی اعمال شده، به ازای میدان های قوی و ضعیف خطی است. برای خواص الکترونی نقاط کوانتومی بررسی شده نیز، در می یابیم که برای جعبه کوانتومی، افزایش طول جعبه سبب افزایش پذیرفتاری دیامغناطیسی شده و افزایش غلظت آلومنیوم در ترکیب گالیوم آرسناید سبب کاهش پذیرفتاری دیامغناطیسی می شود. در نقطه کوانتومی استوانه ای نیز به دست خواهیم آورد که افزایش ارتفاع و شعاع سطح مقطع استوانه هر دو سبب افزایش پذیرفتاری دیامغناطیسی می شود. برای حلقه کوانتومی ناهمسانگرد در حضور میدان مغناطیسی مایل نیز در می یابیم که برای یک ناهمسانگردی ثابت، می توانیم شکافتگی ترازهای انرژی را با جهت میدان مغناطیسی کنترل کنیم. همچنین در می یابیم که در میدان مغناطیسی صفر، شکافتگی ترازهای انرژی فقط به میزان ناهمسانگردی بستگی دارد و با افزایش ناهمسانگردی، تبهگنی از بین می رود.

در این پایا ن نامه ابتدا به معرفی علم ترمودینامیک پرداخته و سپس مفاهیم اساسی و قوانین کلیدی این علم را مورد مطالعه و بررسی قرار می دهیم. در ادامه معادلات حالت در شاره ها را مورد تحلیل و بررسی قرار داده ایم و چند معادله حالت مهم را معرفی کرده ایم. سپس چند نمونه از پتانسیل های بین مولکولی که از اهمیت بیشتری برخوردارند را مرور کرده و ضریب دوم ویریال هر کدام را بدست آورده ایم. در قسمت بعد، سعی کرده ایم تا از ضریب دوم ویریال استفاده نماییم و با کمک آن نقاط بحرانی شاره ها را بدست آوریم. بدین منظور، از بسط ویریال اختلالی و همچنین مدل پتانسیل چاه مربعی با پهنای پتانسیل ثابت و پهنای پتانسیل وابسته به دما استفاده نموده ایم. نتایج به دست آمده در مورد شاره های غیرقطبی نشان می دهند که مدل چاه مربعی با پهنای پتانسیل وابسته به دما برای اکثر شاره های مورد استفاده در این تحقیق سبب بهبود نقاط بحرانی می شود. در مرحله بعد، با کمک دو مدل پتانسیل دو قطبی کره سخت و استوک مایر و همچنین بسط ویریال اختلالی، نقاط بحرانی شاره های قطبی را به دست آورده ایم و با نتایج تجربی مقایسه کرده ایم. با توجه به داده های به دست آمده در می-یابیم که مدل پتانسیل استوک مایر سبب بهبود نقاط بحرانی شاره های قطبی می شود. در آخرین قسمت این پایان نامه، چسبندگی بحرانی شاره های قطبی و غیر قطبی را مورد تحلیل و بررسی قرار داده ایم. با کمک نقاط بحرانی به دست آمده، چسبندگی بحرانی چند شاره واقعی قطبی و غیر قطبی را محاسبه کرده ایم و با داده های تجربی مقایسه نموده ایم. نتایج به دست آمده نشان می دهند که چسبندگی بحرانی نسبت به دما دارای رفتار پیچیده ای است.

به طور کلی مواد به دو گروه عمده ی رسانا و نارسانا تقسیم می شوند، ولی در واقع گروهی دیگر از مواد نیز وجود دارند که در این دسته بندی قرار نمی گیرند، این مواد ممکن است تحت شرایطی جریان الکتریکی را عبور داده و در شرایط دیگری ( بسته به دما و ولتاژ اعمال شده ) آن را عبور ندهند، از این رو به آنها نیمه رسانا می گویند.از نیمه رساناها برای ساخت قطعاتی مانند دیود، ترانزیستور، تریستور، آی سی و ... استفاده می شود. ظهور نیمه رساناها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی را در این علم، ایجاد کرده که اختراع رایانه یکی از دستاوردهای این انقلاب است.با افزودن ناخالصی به نیمه رسانا می توان مقاومت آنها را کاهش داد، که در این پایان نامه انرژی بستگی نیمه رسانای گالیم ارسنیک با ناخالصی آلمونیم را مورد بررسی قرار می دهیم.در بخش نخست انرژی بستگی جعبه ی کوانتومی با جرم موثر ثابت و جرم موثر وابسته به مکان را محاسبه می کنیم. در این حالت یکبار نقطه در پتانسیل متناهی و بار دیگر در پتانسیل نامتناهی در نظر گرفته شده است.با توجه به نتایج به دست آمده ونمودارهای ترسیم شده ی انرژی بستگی بر حسب طول جعبه، واضح است که وقتی سیستم در پتانسیل متناهی در نظر گرفته می شود در داخل جعبه، با افزایش طول جعبه انرژی افزایش می یابد تا به یک مقدار بیشینه می رسد. در این حالت، طول جعبه همان شعاع اتم بوهر است]، پس از آن با افزایش طول جعبه، انرژی به سرعت افت می کند تا جایی که در شعاع های زیاد، تغییر محسوسی در مقدار انرژی دیده نمی شود. کاهش مقدار انرژی در خارج سد، به خاطر این است که به دلیل پدیده ی تونل زنی ذره آزاد شده و تابع موج گسترده می شود و در نتیجه انرژی لازم برای جدا کردن الکترون کاهش می یابد.در بخش های بعد با همین روش انرژی بستگی یک نقطه ی کوانتومی کروی را محاسبه کردیم که نتایج این بخش نیز با نقطه ی کوانتومی مکعبی یکسان است و سپس در فصل بعد یک سیم کوانتومی شیاری را در پتانسیل متناهی و نامتناهی در نظر گرفتیم که نتایج نشان می دهد که انرژی بستگی تابعی از عرض سیم و غلظت ناخالصی است.

نانوساختارهای درآمیخته با پلیمرها اهمیت فیزیکی قابل ملاحظه ای دارند. از این رو ارائه ی روشی دقیق و غیرمخرب برای تعیین مشخصات پروفیل عمقی این نانوساختارها، ضروری است. مطالعه بر اساس شدت بیشینه، خطاهایی را دربرداشت. از این رو توگارد با آنالیز هم زمان شدت بیشینه و زمینه ی قله ی طیف یا به عبارتی با آنالیز شکل قله ی طیف xps، خطاها را برطرف کرد. هم چنین توانست به طور کمی پروفیل عمقی مربوط به نانوساختارها را پیدا کند. او با در نظر گرفتن پروفیل عمقی ساده مثل مدل جعبه ای یا لایه ی نازک و با لحاظ سطح مقطع پراکندگی ناکشسان الکترون در یک مولفه از نانوساختارها، آنالیز را انجام داد. این روش توسط حاجتی و همکاران به تعیین پروفیل عمقی نانوساختارها با مورفولوژی پیچیده تری مثل نانوذره ی کروی درون پلیمر تعمیم داده شد. با این حال در آنالیز فقط از سطح مقطع پراکندگی ناکشسان الکترون ها در پلیمر استفاده شدکه هر چند نتایج ارزنده-ای حاصل شد ولی خالی از خطا نبود. تصحیح دقیق توزیع انرژی به دست آمده جهت استخراج اطلاعات مورد نیاز، بستگی به اعمال پارامترهای موثر در انتقال الکترون در مواد دارد. برای تصحیح خطاهای ذکر شده در مسأله، متوسط وزنی از سطح مقطع پراکندگی ناکشسان مربوط به پلیمر و فلز که بستگی به میزان درهم آمیختگی پلیمر و فلز دارد، در محاسبات لحاظ می شود و اجرای آن با محاسبات کامپیوتری و مقایسه ی نتایج حاصله با نتایج به دست آمده از یک نمونه ی مرجع انجام می-شود. در این پایان نامه، ما به بررسی چهار مورفولوژی به روش تحلیل شکل قله یxps پرداخته ایم که این چهار مورفولوژی شامل پلیمر آمیخته با نانوذره ی کروی، پلیمر آمیخته با نانومخروط، پلیمر آمیخته با نانوسیم استوانه ای و پلیمر آمیخته با نانوسیم هرمی می باشد. در این راستا با تصحیح خطاهای موجود در کار نتایج ارزشمندی به دست آمد.

در این پایان نامه ابتدا توضیحی در مورد فیزیک نظری بیان کرده و به طور مختصر علم ترمودینامیک را مرور می کنیم و تاریخچه ی ترمودینامیک را شرح می دهیم. در گام بعد، انواع پتانسیل های بین مولکولی را مرور کرده و آن ها را مورد بررسی قرار می دهیم. سپس ضریب دوم ویریال را بیان کرده و ضریب دوم ویریال چند پتانسیل را در حالت کاهش یافته و غیر کاهش یافته بدست آوردیم. سپس ضریب دوم ویریال تعمیم یافته را برای چند پتانسیل بدستآورده و ضریب دوم ویریال تعمیم یافته و غیر تعمیم یافته را با هم مقایسه کرده ایم و با استفاده از این روش تعمیم یافته خواص ترابری از قبیل چسبندگی، ضریب خودپخش و رسانندگی گرمایی در شاره هارا برای چند نمونه پتانسیل بدست آورده ایم و با مقادیر تجربی مقایسه کرده ایم.

پیشرفت های اخیر در زمینه ی فناوری ساخت نیم رساناها، امکان ساخت نقطه های کوانتومی نیم-رسانا با ابعاد نانومتری را فراهم ساخته است. قابلیت تنظیم اندازه، شکل و تعداد الکترون ها، نقاط کوانتومی را به یکی از موضوعات بسیار مهم در فیزیک ماده چگال تبدیل کرده است. محدودیت کوانتومی سه بعدی در این ساختارها، ترازهای انرژی را کاملاً گسسته نموده و خواص الکترونی و نوری آن ها را تغییر داده است. علاوه بر موارد ذکر شده وجود اسپین الکترون تأثیر قابل ملاحظه ای بر خواص این سیستم ها دارد. برهمکنش اسپین- مدار از جمله پدیده هایی است که با درنظر گرفتن اسپین حامل های بار اهمیت می یابد. در رساله حاضر به بررسی اثر اسپین- مدار راشبا برروی خواص الکترونی و نوری نقاط کوانتومی خواهیم پرداخت. بدین منظور دو نقطه ی کوانتومی کروی با پتانسیل های محدودیت متفاوت را در نظر گرفته و با محاسبه ی ویژه ی توابع و مقادیر انرژی تأثیر جفت شدگی اسپین- مدار، میدان مغناطیسی و محدودیت کوانتومی را بر روی خواص الکترونی و نوری آن ها بررسی نموده ایم. نتایج حاکی از تأثیر قابل ملاحظه اثراسپین- مدار بر روی انرژی و ضرایب جذب و شکست خطی و غیرخطی سیستم می باشد که با ترسیم نمودارهای مربوطه آنها را بررسی نموده ایم.

در این رساله آشوب و سیستم های آشوبی را معرفی کرده و تعاریف مربوط به آن را بیان می کنیم. سپس مفاهیم مربوط به کنترل آشوب و همزمان سازی رابیان و به بررسی روش های همزمان سازی سیستم های آشوبی می پردازیم. در تکمیل خصوصیات همزمان سازی سیسم های آشوبی به بیان کاربردهای آن می پردازیم و یکی از کاربردهای مهم همزمان سازی که استفاده از آن برای مخابرات امن است را بیان می کنیم. از میان روش های مطرح شده برای همزمان سازی روش همزمان سازی تطبیقی را انتخاب کرده ریاضیات استفاده شده در این روش را بیان می کنیم. سپس به همزمان سازی سیستم های آشوبگونه معروف و یک سیستم آشوبگونه جدید با آن می پردازیم. ابتدا همزمان سازی را برای مواردی انجام می دهیم که هر دو سیستم دارای معادلات یکسانی باشد. پس از همزمان سازی سیستم های آشوبگونه یکسان با این روش و اطمینان از موفقیت روش انتخاب شده، همزمان سازی سیستم های آشوبی مختلف با استفاده از روش تطبیقی را انجام می دهیم. در همزمان سازی سیستم های آشوبگونه یکسان سیستم ها را در حالت-های مختلف که روی جاذب آشوبیشان باشند یا فقط یکی از آنها روی جاذب آشوبی باشد مورد بررسی قرار می دهیم. در تمامی مراحل با ارائه شبیه سازی ها دقت و سرعت روش مورد نظر را بررسی می کنیم تا نشان دهیم روشی که ما برای همزمان سازی انتخاب کرده ایم روشی قوی و سریع برای همزمان سازی سیستم های آشوبی است.

تونل یک سازه ی زیرزمینی و اصلی که برای حمل و نقل، عبور آب و دیگر اهداف نظیر الکتریسته یا ارتباطات نصب کابل به کار برده می شود. همچنین تونل های زیرزمینی به صورت گسترده برای کاهش بارترافیکی، معادن و مهندسی نظامی به کار گرفته می شود. یکی از روش های مهم در طراحی تونل ها و سازه های زیرزمینی تعیین تنش اطراف آن ها می باشد. با استفاده از تئوری پتانسیل مختلط دو تابع پتانسیل مختلط برای بدست آوردن تنش در تونل های بیضوی ارائه شده است. از فرضیات این تحقیق احداث تونل در یک محیط همگن و ایزوتروپ می باشد. در این تحقیق توسط نگاشت همدیس محیط بیرونی تونل بیضوی به محیط بیرونی یک دایره ی واحد تبدیل می شود. سپس با توجه به فرمول های بدست آمده از حل مسائل الاستیسیته در دو بعد تنش-های مماسی، شعاعی و برشی در دستگاه منحنی الخط بدست می آید. در این تحقیق از پنج منحنی نگاشت با ?های 0/5، 1، 1/2، 1/5و 2 استفاده شده که تونل در منحنی 0/5= ? می باشد و بقیه ی منحنی ها نشان دهنده ی محیط اطراف تونل می باشند. تنش مماسی روی سطح تونل به طور تقریبی در زاویه ی 25 درجه به بیشترین مقدار خود می رسد. مقدار ماکزیمم تنش مماسی با دور شدن از سطح تونل در حال کاهش و به سمت زاویه ی 45 درجه پیشروی می کند. همچنین مقادیر تنش شعاعی صفر در تمامی زوایا بین منحنی های 1= ? و 1/5= ? مشاهده می شود. تنش برشی نیز در منحنی های 0/5= ? و 1= ? در تمامی زوایا دچار افزایش یا کاهش شدید می باشد.

پلاریتون اکسیتونی به عنوان یک شبه ذره حالت جامد امکان مشاهده چگالش بوز-اینشتین را در جامدات ممکن ساخته است. این شبه ذره ترکیب خطی از یک مولفه نوری (فوتون) و یک مولفه مادی (اکسیتون) است و به علت جرم موثر بسیار پایین آن بسیار مورد توجه است. در این پایان نامه با فرض رقیق بودن پلاریتون ها و بنابراین تبعیت از آمار بوز- اینشتین، چگالش بوز – اینشتین این شبه ذرات تحت پتانسیل هماهنگ در دو بعد مورد بررسی قرار گرفته است. وجود تله در مشاهده این پدیده ضروری است، چرا که بدون اعمال تله، چگالی ذرات در دو بعد با کاهش دما، واگرا می¬شود. برای بررسی، مدل هامیلتونی پلاریتون اکسیتونی جهت توصیف برهم¬کنش نور- ماده ارائه می¬شود. از آنجایی که با دستگاه¬هایی¬ با تعداد زیاد ذرات سروکار داریم هامیلتونی در شکل کوانتش دوم و در تقریب نیمه کلاسیک بیان می¬شود. اعتبار این تقریب در گزارشات تجربی مورد تایید قرار گرفته است. معادلات در دو حالت به روش خودسازگار حل می-شوند. در حالت ایده¬آل از برهم¬کنش پلاریتون- پلاریتون صرف¬نظر می¬شود. انحراف از حالت ایده¬آل با در نظر گرفتن برهم¬کنش ضعیف بین پلاریتون ها در تقریب میدان میانگین بررسی می¬شود. نتایج حاکی از آن است که با اعمال تله، چگالی ذرات در دو فاز چگالیده و ناچگالیده رفتاری وابسته به فاصله از مرکز تله دارند. پتانسیل شیمیایی تابع نزولی از دما و تابع صعودی از ثابت پتانسیل هماهنگ است. همچنین با اعمال تله، کسر اکسیتونی افزایش یافته و طول عمر پلاریتون نیز افزایش خواهد یافت که این امر منجر به سرد شدن تبخیری می¬گردد. علاوه بر این کسر چگاله، تابع صعودی از انحنای فضا و تابع نزولی از دما است، به این معنا که تله اکسیتونی علاوه بر سرد سازی تبخیری، فاز چگالیده را نیز حفظ می¬کند.

بررسی خواص الکترونی و نوری نانو ساختارهای کوانتومی و تأثیر برهم کنش الکترون- فونون بر روی آن ها موضوع جذابی در فیزیک ماده چگال به شمار می آید. در این رساله سعی داریم تا تأثیر برهم کنش الکترون- فونون را بر روی خصوصیات الکترونی و نوری چندین نانو ساختار کوانتومی مانند سیم کوانتومی حلقه ای، مثلثی و نقطه کوانتومی نیم کروی مورد مطالعه قرار دهیم. همچنین اثر راشبا و حضور میدان مغناطیسی بر روی انرژی حالت پایه یک پولارون با جفت شدگی قوی در نقطه کوانتومی ناهمسانگرد، مورد بررسی قرار گرفته است و سطوح انرژی و فرکانس گذار یک پولارون مقید در چاه کوانتومی نامتقارن گاوسی مطالعه شده است. از نتایج به دست آمده درمی یابیم که انرژی های حالت پایه و اولین حالت برانگیخته با افزایش جفت شدگی الکترون- فونون کاهش می یابد. همچنین تغییرات ضریب شکست و ضریب جذب با در نظر گرفتن برهم کنش الکترون- فونون به وضوح افزایش می یابد. همان طور که می دانیم بررسی خواص الکترونی و نوری نانو ساختارهای کوانتومی و تأثیر عوامل گوناگون بر روی آن ها موضوع جذابی در فیزیک ماده چگال به شمار می آید. در این رساله سعی داریم تا تأثیر برهم کنش الکترون- فونون را بر روی خصوصیات الکترونی و نوری چندین نانوساختار مانند سیم ها و نقاط کوانتومی مورد مطالعه قرار دهیم. لازم به ذکر است که این موضوع، تأثیر برهم کنش الکترون- فونون، نیاز به اطلاعات کامل و جامعی در مورد فونون ها و نقش آن ها در نیم رساناها دارد. در ابتدا سعی می کنیم تا نقش فونون ها را به طور کامل مورد بررسی قرار دهیم. سپس چگونگی برهم کنش یک الکترون با فونون را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهیم. پس از به دست آوردن این اطلاعات، تأثیر برهم کنش الکترون- فونون بر روی خصوصیات الکترونی مانند سطوح انرژی و خصوصیات نوری مانند ضریب جذب-و شکست را مورد مطالعه و بررسی قرار می دهیم.

در این پایان نامه، نخست به معرفی گاز الکترونی و حفره¬ای دو بعدی پرداخته و سپس تاثیر دما، میدان مغناطیسی خمیده و ضخامت پهنای سیستم دو بعدی بر گاز الکترونی را بررسی کرده¬ایم. پتانسیل شیمیایی و مغناطش گاز الکترونی دو بعدی در حضور میدان مغناطیسی دو مولفه¬ای، دماهای غیر صفر و ضخامت¬های مختلف محاسبه و با سایر پژوهش¬ها مقایسه شده-اند. نتایج نشان می¬دهند که پتانسیل شیمیایی با افزایش ضخامت لایه کاهش می¬یابد. نتایج همچنین بیانگر این واقعیت هستند که با اعمال میدان مغناطیسی در راستای موازی با سطح لایه الکترون آزاد، پتانسیل شیمیایی دارای تغییرات ناچیزی می¬گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

نظریه تابعی چگالی یکی از روشهای نظری مفید و نسبتا جدید برای بررسی خواص مواد شامل تغییر فاز و ساختار شاره های ناهمگن می باشد . این نظریه را که با ریاضیات پیشرفته نیز همراه است ، مکانیک آماری اعم از کلاسیکی و کوانتومی در اختیار ما می گذارد و برای تمام سیستمهای کلاسیکی و کوانتومی شامل جامد ، مایع و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.با استفاده از این نظریه به معادلات انتگرالی مختلف دست می یابیم که عمده ترین آنها معادله ‏‎oz‎‏ می باشد.در این تحقیق به بررسی شاره های ناهمگن ، با تقارن کروی شامل مولکولهای کروی و مولکولهای کروی با بر هم کنش دوقطبی- دوقطبی پرداخته ایم و سعی کرده ایم که ناهمگنی را به صورت یک ذره با دیواره سخت کروی که در داخل شاره قرار دارد در نظر بگیریم. ابتدا چگالی را برای یک شاره با برهم کنش کره سخت در حضور یک ذره کروی محاسبه می کنیم که این عمل با استفاده از تبدیل لژاندر برای توابع همبسته میانگین کروی ‏‎msa‎‏ تابع توزیع دوتایی و چگالی را برای یک شاره کره سخت حامل دوقطبی نقطه ای الکتریکی در حضور یک ذره کروی با دیواره سخت را محاسبه و نتایج با شبیه سازی مونتی کارلو مقایسه شده است. همچنانکه نتایج نشان می دهد توافق خوبی بین این محاسبات و شبیه سازی مونتی کارلو وجود دارد.