دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش قدرت
با عنوان :اثر انواع برهم کنش های اسپین – مدار بر حالت های الکترونی در پادنقطه ی هیدروژنی دو بعدی مدور
استادان راهنما
دکتر سعید دعوت الحق
دکتر محمد مهدی گلشن
اسفند ماه 1393
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
اثر انواع برهمکنشهای اسپین – مدار بر حالتهای الکترونی
در پادنقطهی هیدروژنی دو بعدی مدور
محدودیت کوانتومی حاملهای بار در پادنقطه کوانتومی منجر به تشکیل ترازهای انرژی گسسته میشود. از اینرو خواص فیزیکی، به ویژه خصوصیات الکترونیکی، بستگی شدیدی به محدودیتهای کوانتومی داشته و با تغییر در طراحی ساختار آنها میتوان این ویژگیها را کنترل نمود. از آنجا که امروزه نیمرساناهای محدود شده کوانتومی در زمینه های میکروالکترونیک، اپتیک، تکنولوژی اسپینترونیک و … کاربردهای فراوانی پیدا کردهاند، در این رساله ویژه مقادیر و ویژه حالتهای الکترون در یک پادنقطهی هیدروژنی مورد مطالعه قرار میگیرد. در مطالعه این ویژه حالتها و ویژه مقادیر توجه خاص به اثرات ذاتی نانو ساختار، مشخصاً جفتیدگی اسپین – مدار راشبا، جفتیدگی درسلهوس و نیز جفتیدگی پائولی (جفتیدگی ) مبذول میشود. به این منظور معادله شرودینگر پادنقطه کوانتومی در حضور ناخالصی هیدروژنی را بدون در نظر گرفتن اثرات برهم کنش اسپین – مدار به روش تحلیلی حل کرده و ویژه مقادیر انرژی و ویژه توابع متناظر با آنها را بدست میآوریم. در ادامه هر یک از جفتیدگیهای اسپین – مدار مذکور را به صورت اختلال به هامیلتونی اولیه سامانه اضافه میکنیم. چنانچه نشان خواهیم داد برای دو جفتیدگی راشبا و درسلهوس اختلال مرتبه اول صفر میشود و به ناچار اختلال مرتبه دوم مورد استفاده قرار میگیرد. از طرف دیگر، نشان میدهیم که اگر پایه های مناسبی انتخاب شود، جفتیدگی قطری است و اثر آن به صورت دقیق محاسبه میشود. نتایج بدست آمده نشان میدهد که شکافتگی تبهگنی برای حالت وجود نداشته اما برای حالت شکافتگی جزئی تبهگنی را داریم. در ادامه تصحیحات انرژی ناشی از سه جفتیدگی اسپین – مدار را بر حسب شعاع پادنقطه، ثابت جفتیدگی راشبا و ثابت جفتیدگی درسلهوس رسم نموده، اثر هر یک بر ویژه مقادیر انرژی و شکافتگی تبهگنیها را ارائه خواهیم کرد.
کلید واژگان: نقطه کوانتومی- پاد نقطه کوانتومی– اثر راشبا- اثر درسلهوس- اثر پائولی
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه. 2
فصل دوم: نانو ساختارها
2-2-چگالی حالتها……………………….. 10
2-2-1- چگالی حالت در سامانه های گسترده (ماده کپهای) 10
2-2-2- چگالی حالت سامانه‌هایی با یک بعد در مقیاس نانو یا یک بعد کوانتیده
(چاه کوانتومی).. 12
2-2-3-چگالی حالت سامانه‌هایی با دو بعد در مقیاس نانو یا دوبعد کوانتیده
2-2-4- چگالی حالت سامانه‌هایی با سه بعد در مقیاس نانو یا سه بعد کوانتیده
2-3-1- نیمرساناهای غیرذاتی نوع … 18
2-3-2- نیمرساناهای غیرذاتی نوع … 19
2-4-نقطه کوانتومی هیدروژنی دو بعدی………… 20
2-5-پادنقطه کوانتومی هیدروژنی دوبعدی.. 23
فصل سوم: انواع برهمکنشهای اسپین مدار
3-1- استخراج برهم‌کنش اسپین-مدار از معادلات دیراک.. 27
3-5- بازگشت زمان و تبهگنی کرامرز.. 35
3-5-1- عملگرهای غیر یکانی.. 36
3-7- هامیلتونی تحت تقارن بازگشت زمان و وارونگی فضا 41
فصل چهارم: تصحیحات انرژی ناشی از برهمکنشهای اسپین- مدار در پادنقطه
کوانتومی هیدروژنی
4-1- پادنقطه کوانتومی هیدروژنی دو بعدی مدور.. 45
4-2- اختلال تبهگن مرتبه اول.. 47
4-3- اختلال تبهگن مرتبه دوم.. 48
4-4- تصحیح انرژی ناشی از جفتیدگی راشبا.. 49
4-5-تصحیح انرژی ناشی از جفتیدگی درسلهوس.. 53
4-6-تصحیح انرژی ناشی از جفتیدگی (پائولی).. 55
منابع
منابع فارسی ……………………………
منابع انگلیسی ………………………….
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست جدول
عنوان صفحه
جدول 4‑1 ویژه مقادیر انرژی برای شعاع‌های مختلف پادنقطه هیدروژنی 46
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1- مقابسه روش بالا به پایین و روش پایین به بالا 3
شکل 2-1- طرحواره یک سامانه کپهای…………. 10
شکل 2-2-چگالی حالت برای یک سامانه کپهای…… 12
شکل 2-3- الکترون در یک سامانه دو بعدی…….. 13
شکل 2-4- چگالی حالتها برای یک سامانه با یک بعد کوانتیده (محدودیت در یک بعد)…………………………….. 14
شکل 2-5- سیم کوانتومی – جامد یک بعدی……… 14
شکل 2-6- چگالی حالتها برای سیم کوانتومی…… 16
شکل 2-7- الکترون در یک نقطه کوانتومی……… 16
شکل 2-8- چگالی حالتها برای نقطه کوانتومی….. 17
شکل 2-9- نیمرسانای غیر ذاتی نوع N و P…….. 19
شکل 2-10- پتانسیل نقطه هیدروژنی………….. 21
شکل 2-11- پتانسیل پادنقطه هیدروژنی……….. 24
شکل 3-1- الکترون در حال حرکت در یک مدار دایروی از دیدگاه هسته……………………………………… 34
شکل 3-2- تحول زمانی در فضای هیلبرت با حرکت پیکانها 37
شکل 4-1- تغییرات انرژی حالت پایه، اولین حالت برانگیخته و دومین حالت برانگیخته بر
حسب شعاع پادنقطه………………….. 47
شکل 4-2- تغییرات انرژی تصحیح یافته بر حسب پارامتر راشبا 52
شکل 4-3- انرژی تصحیح یافته ناشی از جفتیدگی راشبا بر حسب شعاع پادنقطه……………………………….. 53
شکل 4-4- تغییرات انرژی تصحیح یافته بر حسب پارامتر درسلهوس 54
شکل 4-5- انرژی تصحیح یافته ناشی از جفتیدگی درسلهوس برحسب شعاع پادنقطه……………………………….. 55
شکل 4-6- تغییرات انرژی اسپین – مدار پائولی بر حسب شعاع پادنقطه……………………………………… 56
شکل 4-7- شکافتگی حالتها ناشی از هر سه جفتیدگی 58
فصل اول
مقدمه
قرن بیست و یکم، قرن فناوری نانو، مهمترین دوران صنعت به شمار میرود. فناوری نانو واژهای کلی است که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار در مقیاس نانومتر اطلاق میشود. ایده نانوتکنولوژی توسط فیزیکدان آمریکایی ریچارد فاینمن[1] در یک سخنرانی در انجمن فیزیک آمریکا در دسامبر 1959 با عنوان «در پایین دست فضای زیادی وجود دارد» مطرح شد] 1و2[. اصطلاح نانو تکنولوژی برای نخستین بار در سال 1974 توسط دانشمند ژاپنی نوریو تانیگوچی[2] در یک روزنامه تحت عنوان «موضوع و مفهوم اصلی و پایهای نانو تکنولوژی» بکار برده شد ]3[. واژه نانو تکنولوژی مجددا توسط اریک درکسلر[3] در سال 1986 در کتابی تحت عنوان « موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری نانو » تعریف شد ]4[. وی این واژه را به طور دقیق تری در رساله دکتری خود مورد بررسی قرار داد و بعد آنرا در کتابی به نام « نانو سیمها، ماشینهای مولکولی، چگونگی ساخت و محاسبات آنها » توسعه داد] 5،6[. دانش نانو مطالعه پدیده ها و بکارگیری مواد در مقیاسهای اتمی و مولکولی است که به طور عمده ویژگی های آنها با خواصشان در مقیاسهای بزرگتر تفاوت دارد. وقتی ذرات درمحیطی با مقیاس نانو (محدوده کمتر از 100 نانومتر) قرار میگیرند، برای توصیف رفتار آنها، اصول مکانیک کوانتومی بر اصول فیزیک کلاسیک غلبه می کند. آنچه که فناوری نانو را از فناوریهای دیگر متمایز می کند این است که در فناوری نانو، زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار میگیرد، خصوصیات ذاتی آن از جمله رنگ، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین خواصی مثل نقطهی ذوب، رسانایی الکتریکی و پذیرفتاری مغناطیسی به صورت تابعی از اندازه ماده تغییر می کند. به عنوان مثال شیشههای رنگی قرون وسطی که از پاشیدن ذرات ریز طلا به داخل شیشه، ساخته میشدند نتیجه ای از تغییر رنگ طلا (رنگ زرد اصلی به رنگ آبی، سبز یا قرمز دیده میشد) در مقیاس نانو بوده است ]6و7[. امروزه ساختارهای نانو از نظر تکنولوژی در دسترس هستند. دو روش متداول برای ساخت و طراحی مواد در حوزه فناوری نانو وجود دارد:1- روش بالا به پایین: خردسازی یک سامانه ماکروسکوپی تا رسیدن به مقیاس نانو میباشد. رویکرد بالا به پایین شامل روش هایی مثل لایه نشانی ماوراء بنفش، لایه نشانی پرتو الکترونی، پرتو مولکولی و پرتو یونی متمرکز و لایه نشانی نانو حک وغیره میباشد. 2- روش پایین به بالا: در این روش اتمها و مولکولها به طور خیلی دقیق کنار هم قرار داده میشوند تا به یک ساختار نانو مقیاس برسیم که این به واسطه خاصیت خود آرایی قابل حصول میباشد. روشهایی مانند خشک کنندگی گرمایی، لایه نشانی کلوییدی و روشهای شیمیایی دیگر در رویکرد پایین به بالا هستند ]6و8و9[.
[1] Richard Feynman
[2] Norio Taniguchi
K. Eric Drexler
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
تعداد صفحه :90
قیمت : 14700 تومان
—-
پشتیبانی سایت : (فقط پیامک) asa.goharii@gmail.com
در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.
*
