در این پایان نامه با استفاده از تبدیلات یکانی پیوسته ( معادلات شار) مدل هابارد یونی یک بعدی نیمه پر در دمای صفر و شرایط مرزی تناوبی را بررسی می کنیم. آنچه در مورد این مدل ابهام آمیز است حالت سیستم بین دو عایق نواری و عایق مات می باشد. بدین منظور ابتدا با استفاده از تبدیلات یکانی پیوسته یک هامیلتونی موثر قطری بدست می آوریم که شامل جمله یونی، برهمکنش درون جایگاهی و برهمکنش نزدیکترین همسایه های برون جایگاهی است. به منظور تشخیص گذارها گاف اسپین و گاف بار را محاسبه می کنیم. در شدت جمله یونی ثابت، با افزایش برهمکنش درون جایگاهی ابتدا ناحیه ای داریم که در آن گاف اسپین و گاف بار هر دو بزرگتر از صفر هستند. سپس در یک مقدار بحرانی اول از برهمکنش درون جایگاهی هر دو صفر می شوند و تا یک مقدار بحرانی دوم از برهمکنش درون جایگاهی هر دو صفر باقی می مانند و برای برهمکنش درون جایگاهی بزرگتر گاف اسپین صفر و گاف بار بزرکتر از صفر می شود.

مدل هابارد یونی یکی از مدلهای مهم در فیزیک حالت جامد است که همواره به دست آوردن نمودار فاز آن مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. اما بررسی چنین مدلی به دلیل حضور عملگرهای خلق و فنای فرمیونی پادجابه جا شونده در آن بسیار دشوار است به همین علت به بررسی همیلتونی کلاسیکی می پردازیم که چالشهای حالت کوانتومی را ندارد. این مدل مدل هابارد یونی کلاسیک نام دارد که به روش تبدیل یکانی پیوسته به دست آمده است. در این پایان نامه با استفاده از روش مونت کارلوی کلاسیک خواص این مدل را برای شبکه یک و شبکه دو بعدی مربعی در دمای غیرصفر و در حالت نیمه پر بررسی کرده ایم.گرمای ویژه برای شبکه 2و4و6 سایتی به صورت تحلیلی به دست آمده و با نتایج حاصل از کد مونت کارلو مقایسه می شودو بعد از اطمینان از درستی کد مونت کارلو محاسبات را در اندازه های بزرگتر ادامه میدهیم. همچنین روش ماتریس گذار عنوان می شود و نتایج به دست آمده از این روش با کد مونت کارلو در اندازه های بزرگتر مقایسه میشوند که تطابق خوبی نشان میدهند. شبیه سازی این مسئله و به دست آوردن کمیتهای فیزیکی نظیر گرمای ویژه و یونیدگی برای حالت یک بعدی حاکی از گذار فاز عایق نواری-فلزی-عایق مات در دمای صفر بود در حالی که گذار فاز در دمای محدود برای آن مشاهده نشد. در صورتی که همین محاسبات برای حالت دو بعدی گذار فاز لاندا در دمای محدود را نشان میدهد.

در این پایان نامه خواص مغناطیسی مواد را در چارچوب برهم کنش الکترون-الکترون با استفاده از روش اختلالی و استفاده از توابع گرین تاخیری و مدل اندرسون مورد مطالعه قرار می دهیم. در ابتدا فلز میزبان را همانند یک گاز الکترونی در نظر می گیریم و از همبستگی میان الکترونها به علت گستردگی فضایی اوربیتالهای s صرفنظر می کنیم اوربیتالهای ناخالصی از نوع d به آن می افزاییم در این مرحله سعی ما بر این است که با استفاده از تقریب میدان میانگین، بر مبنای خواص ناخالصی و فلز میزبان ناحیه مغناطیسی را از غیر مغناطیسی تفکیک کنیم خواهیم دید که یک گذار تیزی بین ناحیه مغناطیسی و غیرمغناطیسی وجوددارد این گذار بستگی به چگالی حالات الکترونهای آزاد، عناصر ماتریس همپوشانی اوربیتالهای s و d یا به عبارت بهتر ضرایب یان تلر و همچنین انتگرال همبستگی کولمب در محدوده پوسته اوربیتال d دارد. آنچه که در این راه به ما کمک می کند استفاده از توابع گرین تاخیری و معادلات حرکت مربوط به آنهاست. در پایان با حل معادلات به صورت خود-سازگار مساله رابه پایان می بریم. در ادامه علاوه بر ناخالصی نوع d، f را نیز به فلز میزبانمان می افزاییم و همانند بالا در حد دماهای پایین t=0 مغناطش دو اوربیتال ناخالصی را به دست می آوریم سعی ما بر این است با تغییر خواص یکی از ناخالصیها نمودارهای تغییر فاز مغناطیسی از غیرمغناطیسی را با هم مقایسه کنیم. در نهایت تحلیل عددی مدل اندرسون برای دو ناخالصی متفاوت نشان دهنده این مطلب است که با قرار دادن یک ناخالصی معین بر روی فلز میزبان غیر مغناطیسی آیا قادر خواهیم بود ناخالصی دیگری از نوع متفاوت به آن بیفزاییم که مغناطش ماکزیمم شود یا نه؟ پاسخ به این سئوال باعث می شود که نحوه تغییرات مغناطش به ازای ناخالصیهای گوناگون را به دست آوریم. همبستگیها و تقارنهای مشاهده شده در نمودارها به ما کمک می کنند ناخالصیهای گوناگون را برای رسیدن به ماکزیمم مغناطش برآورد نماییم. در محدوده ای از انرژی نقاطی وجود دارند که مقادیر m_d و m_f همبسته اند به این معنی که هر دو مغناطش از مقدار ماکزیمم به می نیمم میل می کنند. با افزایش انرژی اوربیتال d، تقارن از دست رفته و با کاهش مقدار y_f مغناطش ناخالصی d، ، غالب می شود.آنچه که بسیار حائز اهمیت است توجه به تقارن موجود در محدوده ای از انرژی است همچنان که در این بازه از انرژی مغناطش دو ناخالصی همبسته اند تقارن مشخصی را نیز حفظ می-کنند. همچنین همبستگی، یا بعبارت بهتر تغییر مغناطش دو ناخالصی در همه انرژیها از مقدار ماکزیمم به مینیمم میل نمی کند ممکن است این تغییر از مقادیر عددی کمتری شروع شود.

در حالت کلی گذارفاز ها را به دو دسته تقسیم می کنیم : گذارفاز گرمایی و گذارفاز کوانتومی. گذار فاز گرمایی گذارفازی است که در اثر افزایش اهمیت آنتروپی با افزایش دما در تعیین فاز سیستم اتفاق می اُفتد. در مقابل، گذارفاز کوانتومی گذارفازی است در دمای صفر مطلق اتفاق می اُفتد و از اُفت و خیز های ناشی از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ ناشی می شود. در دمای صفر مطلق یک سیستم در حالت پایه خود قرار می گیرد پس گذارفاز کوانتومی بین حالت پایه های ممکن برای یک سیستم در فضای پارامتری هامیلتونی اتفاق می اُفتد. مطالعه گذارفازهای کوانتومی در دمای صفر مطلق برای یک ماده یک قدم ضروری برای درک کامل خصوصیات این ماده در دماهای بالای صفر است. در این تحقیق گذارفاز کوانتومی در سیستم های اسپینی را بررسی می کنیم. یکی از روش هایی که برای بررسی سیستم های اسپینی بکار می رود روش بسط سری ها است. روش بسط سری ها شامل انواع بسط سری های دمای بالا و دمای پایین و بسط خوشه است. در این پایان نامه روش بسط خوشه را مطالعه می کنیم. بسط خوشه روشی اختلالی بر اساس نظریه اختلال غیر تبهگن ریلی-شرودینگر است که برای بدست آوردن سری های اختلالی تا مرتبه های بالا برای سیستم های کوانتومی بس ذره ای توسعه داده شده است. روش بسط خوشه خود دو نوع دارد که بسط از نوع دمای بالا و بسط از نوع دمای پایین نامیده می شوند. با استفاده از روش بسط خوشه کمیت هایی مثل انرژی حالت پایه، انرژی حالت برانگیخته، مغناطش و پذیرفتاری مغناطیسی به طور اختلالی تا یک مرتبه بالا محاسبه می شوند.در بسط خوشه مسئله محاسبه سری های اختلالی در یک شبکه نامحدود به بررسی تعدادی خوشه محدود تبدیل می شود. پس از بدست آمدن سری های اختلالی مرتبه بالا، آنها را با روش های استاندارد آنالیز سری ها بررسی می کنیم. هدف از آنالیز سری ها مطالعه خصوصیات سیستم در باز های وسیع تر در فضای پارامتری و همچنین مطالعه خواص بحرانی کمیت ها است. در نهایت کاربرد روش بسط خوشه را در دو مسئله بررسی می کنیم. اول مدل هایزنبرگ آنتی فرومغناطیس با برهم کنش های همسایه اول و همسایه دوم روی شبکه لانه زنبوری را بررسی می کنیم. برای انرژی حالت پایه، مغناطش و پذیرفتاری موازی سیستم سری هایی تا مرتبه هشتم اختلالی بدست می آوریم و سپس سری های مغناطش را برون یابی می کنیم و یک گذارفاز کوانتومی مر بوط به صفر شدن مغناطش بدست می-آوریم. در مسئله دوم مدل آیزینگ کوانتومی با برهم کنش های ناکام بین همسایه های اول و دوم، در یک میدان عرضی را تحقیق می کنیم. این مدل سه فاز شناخته شده دارد، که فازهای فرومغناطیس، آنتی فاز و پارامغناطیس نام دارند، و یک فاز نسبتا ناشناخته به نام فاز شناور دارد. فاز-های فرومغناطیس و آنتی فاز فازهای منظم این مدل در یک میدان عرضی ضعیف هستند و فاز پارامغناطیس فاز نامنظم این مدل است در میدان عرضی قوی برقرار است. فاز شناور یک فاز میانه بین فاز های منظم و پارامغناطیس است. سوالات بسیاری در مورد طبیعت و محدوده فاز شناور وجود دارد. سری هایی اختلالی برای انرژی حالت پایه، مغناطش و پذیرفتاری مغناطیسی حول حد فرومغناطیس را تا یک مرتبه بالا (24) بدست آورده و با استفاده از روش های استاندارد آنالیز سری ها نقاط بحرانی و نماهای بحرانی مربوط به گذار از فاز فرومغناطیس بدست آورده ایم. انتظار داریم که نما های بحرانی گذافازکوانتومی فرو-پارا در یک مدل یک بعدی آیزینگ کوانتومی با نما های بحرانی گذارفاز کلاسیکی فرو-پارا در مدل کلاسیکی آیزینگ در دو بعد برابر باشد. در ستی این رابطه را در محدودی بزرگی مشاهده می کنیم. اما در یک محدوده خاص کوچک انحرافی از این نماها را مشاهده کرده ایم.

در این پایان نامه خواص اپتیکی خطی و غیر خطی خطی و ارتعاشات رامان بلور کوارتز و تعیین پارامترهای نوری مربوطه و همچنین به مطالعه روش رامان اسپکتروسکوپی بر روی بلور کوارتز پرداخته شده است. مدهای نرمال فونون در کوارتز با استفاده از تحلیل تغییر نیروها بر اتمها با جابجائی هایشان از حالت تعادل محاسبه شده اند. همچنین ما به بررسی دومین همساز در بلور کوارتز با استفاده از لیزر پرداختیم و آن را آشکارسازی کردیم و نتایج بدست آمده را با نتایج قبلی منتشر شده مقایسه کردیم. همچنین در مورد قسمت اپتیکی این پایان نامه، اثر چرخش فارادی و همچنین تعیین ضریب دی الکتریک در بلور کوارتز مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج بسیار خوبی بدست آمد. علاوه بر تمامی موارد مورد فوق، خواص پیزوالکتریکی و خواص ناهمسانگردی در کریستال ها و بطور خاص در بلور کوارتز مطالعه شد. نهایتا، نتایجی که در این پایان نامه بدست آمد (هم نتایج اندازه گیری شده و هم نتایج محاسبه شده) دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج منتشر شده در مراجع دیگر و همچنین نتایج مرجع داشت، و این نشان دهنده ی دقت بالای اعمال شده در فرآیندهای محاسبات و اندازه گیری های تجربی است که اعمال شده است.

بطور تحلیلی برای نوسانگرهای میرایی که تحت تزریق یک سیگنال بی نظم قرار گرفته اند، نشان داده شد که اگر میزان تزریق از لیزر اصلی به لیزر تزریقی افزایش یابد، لیزر تزریقی پاسخی خطی به سیگنال ورودی نشان می دهد. به عبارت دیگر همزمانی در نوسانات مشاهده می شود، این به این معنا است که پهنای باند نوسانگر میرا بطور موثر توسط پهنای باند سیگنال آشفته تزریقی پوشش داده می شود. با توجه به اهمیت کاربرد نوع لیزر در زمینه های مختلف،تأثیر اختلاف راه نوری در دو نوع کاواک لیزری کوتاه و بلند بررسی شده و تأثیر پارامترهای مختلف لیزری در حالت ثابت و متغیر بر روی بهره و شیفت فازی لیزر بررسی گردید. در لیزرهای نیمه رسانایی که به عنوان نوسانگرهای میرا بکار می روند تاثیر آینه خارجی بر روی پایداری لیزر تزریقی بررسی و نشان داده شد که حضور آینه خارجی در لیزر تزریق شده ، مدهای ناپایدار این لیزر را در فرکانس های پایین از بین برده و همچنین میرایی مدهای نوسانی آن را افزایش می دهد که این امر موجب می شود که لیزر تزریقی پاسخ خطی به سیگنال تزریقی از لیزر اصلی نشان دهد. در لیزرهای تزریقی رفتار دینامیکی لیزرها بررسی شد و یک نسبت مناسب بین پس خوراند آینه خارجی لیزر تزریقی نسبت به میزان پس خوراند لیزر اصلی یافت شد که تحت آن همزمان سازی خوبی بین مدهای نوسانی دو لیزر برقرار گردید. همزمان سازی مد های نوسانی دو لیزر نیمه رسانا با کاواکهای خارجی کوتاه، بوسیله تغییرات اختلاف راه نوری در کاواکهای خارجی مطالعه شده است. با انتخاب مناسب مقادیر شدت و فاز پس خوراند و زمان تاخیری بین آینه ها، نشان داده شده که پایداری و هم زمان سازی خروجی لیزر ها به شدت به فاصله بین لیزرها و موقعیت آینه های کاواک لیزر گیرنده بستگی دارد. همچنین شرط خاصی پیدا شد که فقط تحت آن یک هم زمان سازی پایدار بین مدهای نوسانی لیزر های فرستنده و گیرنده می تواند برقرار باشد. 6- نهایتا کارایی متدهای همزمانسازی کامل و تاخیری، در طی حالت ناپایدار شدت خروجی لیزر های نیمه رسانا با کاواک خارجی ، برای مدهای لیزری؛ دو مد، شبه پریودیک، آشوبناک مطالعه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای دینامیک دو مد و شبه پریودیک همزمان سازی کامل قابل اجرا بوده و برای دینامیک آشوبناک به علت عدم وجود دوره های نوسانی و غیر تکرار پذیر بودن، همزمان سازی کامل ممکن نبوده و همزمان سازی تاخیری قابل اجرا می باشد.

احمد محمود از جمله داستان نویسان صاحب سبک معاصر است که هم در زمینه ی رمان و هم داستان کوتاه آثار در خور توجهی را ارائه کرده است . بومی گرایی و همچنین خلق داستان هایی با مضامین سیاسی و اجتماعی از مشخصه های اصلی کارهای اوست . بررسی ، تحلیل و نقد چهار مجموعه ی داستانی «زائری زیر باران ، غریبه ها ، پسرک بومی و قصه ی آشنا» که دربردارنده ی اصلی ترین مضامین و درونمایه های داستانی اوست ، نشان می دهد که این آثار در عین اینکه آثاری رئالیستی هستند ، رگه هایی از ناتورالیست را نیز با خود دارند . محمود که خود در دوران جوانی فعالیت های سیاسی داشته و زندان و تبعید را نیز تجربه کرده است ، در سه مجموعه «زائری زیر باران ، غریبه ها و پسرک بومی» که در سال های قبل از انقلاب به نگارش درآمده ، بیشتر به درونمایه های سیاسی و مبارزاتی توجه داشته است ولی بعد از انقلاب و در مجموعه ی «قصه ی آشنا» بیشتر به مضامین اجتماعی روی آورده است . همچنین بومی گرایی در آثار وی ابتدا بیشتر شامل توصیفاتی نظیر توصیف شرایط آب و هوایی ، عناصر طبیعی و اقلیمی جنوب می شد ولی بعدها جنبه ی زبانی ادبیات اقلیمی در آثار وی بیشتر می شود . همچنین زاویه دید غالب در داستان های محمود زاویه دید دانای کل است و شخصیت پردازی در داستان های او بیشتر از طریق انعکاس رفتار و گفتار شخصیت ها در داستان شکل گرفته است . طرح داستان ها نیز بنا بر رئالیستی بودن آثار ، بر پایه ی روابط منطقی و علی و معلولی شکل گرفته است .

یکی از روش هایی که با آن می توان رفتار بحرانی سیستم های فیزیکی را توصیف کرد روش گروه بازی هنجارش غیر اختلالی است. هم اکنون این روش، چه از نظر فرمول بندی و چه از نظر استفاده برای توصیف سیستم های مختلف، در حال گسترش است. اما مهمترین مشکلی که در این روش وجود دارد معادلات نسبتا پیچیده ی آن است که برای حل این معادلات باید از روش های عددی استفاده کنیم. در این پایان نامه پس از آشنایی با روش گروه بازیهنجارش غیر اختلالی روش های عددی مورد نیاز برای حل معادلات مربوطه توضیح داده خواهد شد. با استفاده از روش های عددی به سراغ حل معادلات روش گروه بازبهنجارش غیر اختلالی برای o(n) مدل (حالت n=1) می رویم و به محاسبه ی نقاط ثابت و نماهای بحرانی می پردازیم. نتایج بدست آمده وجود نقطه ی ثابت گوسی و نقطع ی ثابت ویلسون فیشر را تایید می کند. همچنین مقادیر بدست آمده برای نماهای بحرانی ?،?، ? و بعد ناهنجار ? با مقادیر قبلی بدست آمده بروش گروه بازبهنجارش غیر اختلالی تطابق خوبی دارد. تطابق قابل قبول نتایج نهایی، راه را برای استفاده ی هر چه بیشتر از روش غیر اختلالی برای توصیف سیستم های دیگر، هموار می کند.

در این پایان نامه به بررسی اثرات ساختاری بر روی دیود های نور گسیل مواد ganمی پردازیم که ساختار آنها به صورت توالی algan/gan/algan می باشد. هدف ما این است که به تاثیراتی که ساختار دیود نور گسیل روی نرخ گسیل خودبخودی دارد پی ببریم. زیرا افزایش نرخ گسیل به ما گمگ خواهد کرد که ledهایی با بهره نوری بالا داشته باشیم. پس در ابتدا به بررسی نیم رسانا ها و اتصالات نامتجانس پرداخته و سپس در مورد چاههای کوانتومی و سد کوانتومی صحبت می کنیم.آنگاه به بررسی ساختمان led و روش کار آن می پردازیم. به معرفی انواع دیودهای نورگسیل می پردازیم. فرمول های مربوط به نرخ گسیل ، بهره و جذب را استخراج می کنیم. در نهایت المان ماتریسی را می یابیم و با توجه به فرمول های به دست آمده به بررسی اثرات تغییر پهنای چاه ، تغییر پهنای سد، دو گانه کردن چاه و این که متقارن بودن چاه چه تاثیری در نتایج دارد، می پردازیم و در آخر به بررسی اثرات مولاریته آلومینیوم در پتانسیل می پردازیم.

لیزرهای نیمه رسانا با کاواک عمودی نشرکننده ی سطحی (vcsels) لیزرهایی هستند که دارای خواص منحصر به فرد قطبشی می باشند، به طوری که در حالت عملکرد تک مدی آن ها می توانند دارای دو مد با قطبش مختلف خطی باشند به طوریکه کلید زنی بین این دو مد می تواند توسط جریان الکتریکی اعمالی انجام شود، مخصوصاً در این لیزرها حضور یک مد بهره ی مد دیگر را تحت تأثیر قرار می دهد. در این پایان نامه مدلی بررسی می شود که به طور گسترده برای بررسی بهره در لیزرهای دو مدی مورد استفاده قرار می گیرد به خصوص جواب های حالت پایای آن با استفاده از تکنیک تحلیل پایداری خطی مطالعه می شود. همچنین تغییرات زمانی تعداد فوتونهای خروجی مدهای یک لیزر نیمه رسانا دو مدی با کاواک عمودی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که تغییرات زمانی تعداد فوتونهای خروجی لیزر به تغییرات جزیی جریان پمپ شده و نسبت بین ضرایب خود اشباع و اشباع متقابل برای هر مد وابسته است.

نظریه تابعی چگالی یکی از موفق ترین نظریه ها در ماده چگال محاسباتی است. شالوده این نظریه بر این نهاده شده است که بادانستن چگالی حالت پایه یک سیستم بس ذره ای می توانیم تمام خواص آن را بدست آوریم. بر طبق این نظریه انرژی تبادلی همبستگی کل سیستم تابعی جهانی از چگالی است. شکل این تابعی جهانی مشخص نیست (و شاید هرگز مشخص نشود) و بنابر این ناچار به تقریب زدن می شویم. تقریب های رایج در این نظریه برای انرژی تبادلی همبستگی تابعی های lda و gga هستند. این تقریب ها دارای معایبی هستند که در برخی محاسبات خود را به صورت واضح نشان می دهند.برای مثال در تقریب های lda و gga جایگاه جذب مولکول co بر روی سطح pt اشتباه پیش بینی می شود. یا منوکسید آهن، feo، که یک عایق با گاف 2ev است. فلز پیش بینی مر شود. در این پایان نامه دو مثال co/pt(iii و ٍّfeo، را به صورت مفصل مورد بررسی قرار می دهیم. در مسئله co/pt(iii به بررسی اثر تابعی های مختلف gga بر روی مسئله می پردازیم و بعد از آن اثر یک تابعی غیر موضعی را برروی آن بررسی می کنیم و نشان می دهیم با استفاده از تابعی غیر موضعی می توان باعث بهبود نتایج شد. از طرف نشان خواهیم داد که برخی تابعی های gga وجود دارند که جایگاه درستی را برای جذب مولکول co پیش بینی می کنند. در ادامه به بررسی اثر فشار بر روی منوکسید آهن می پردازیم و نشان می دهیم که حتی با روش های اصلاحی مانند lda+u نیز ممکن است جواب درستی برای خواص ساختاری منوکسید آهن بدست نیاوریم و در ادامه برای راه حل آن استفاده از اثر اسپین -مدار را پیشنهاد می کنیم. علاوه بر آن به بررسی وجود و امکان نظم اربیتالی در این ساختار می پردازیم و نشان می دهیم که با استفاده از روش lda+u می توان نظم اربیتالی در سیستم پیدا کرد.

این پایان نامه با هدف بررسی امکان وجود rvb به عنوان حالت پایه مدل هیزنبرگ با برهم کنش پادفرو مغناطیس و نصف =s در شبکه های مربعی در هفت فصل تنظیم شده است. در فصل اول نشان چرا از برهم کنش پادفرو مغناطیس در سیستم کوانتمی انتظار نظم نیل نداریم. لذا علاقمند به بررسی این مدل با روش های دیگر هستیم، بر این اساس در فصل دوم تابع موج وردشی rvb را معرفی می کنیم و با استفاده از الگوریتم متروپلیس که در فصل سوم توضیح داده ایم انرژی حالت پایه و همبستگی اسپینی را برای حالت های مختلف تابع موج rvb در شبکه مربعی و لانه زنبوری حساب می کنیم (فصل چهارم و پنجم). با استفاده از همبستگی اسپینی مغناطیس را تعیین می کنیم و پیدایش نظم در سیستم در حالتی غیر از حالت نیل را نشان می دهیم. در فصل ششم، انرژی حالت برانگیخته سه گانه (s=1) در شبکه مربعی و لانه زنبوری را حساب می کنیم و طبق انتظار ما بی گاف بودن انرژی در =k را به دست می آوریم

گذردهی الکتریکی و تراوایی مغناطیسی یک محیط، یک اصل اساسی در پاسخ ماکروسکپیک محیط به میدانهای الکترومغناطیسی می باشد. اخیرا دسته دیگری از عناصر با ویژگی خاص اپتیکی ساخته شده اند.این مواد که به مواد مغناطیسی چپگرد(lhm ) معروف شده اند قطعا نقش مهمی را در آینده تکنولوژی بشریت بازی خواهند کرد. به عبارت دیگر مواد چپگرد موادی هستند که خواص الکترومغناطیسی آنها با خواص الکترومغناطیسی مواد موجود در طبیعت متفاوت می باشد. به همین علت به آنها فرامواد اطلاق می شود. لازم به ذکر است که از وجود چنین موادی در طبیعت آگاهی وجود ندارد. ساخت چنین موادی همراه با منفی شدن ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی و گذردهی الکتریکی می باشد. یعنی در این گونه مواد ?? <0 و ??<0 می باشد. یک ویژگی شگفت آور مواد چپگرد توانایی در تقویت امواج ناپایدار است. این موضوع امکان استفاده از مواد چپگرد را در ساخت لنزهای عالی میسر می سازد. با این حال اخیرا کامپوزیت های ساخت بشر آماده شده اند که در یک دامنه فرکانس خاص گذردهی و نفوذپذیری منفی موثر را نشان می دهند. از خواص مواد چپگرد می توان به نتایج ثبت شده از جمله اینکه سطح مشترک بین یک خلاء و چپگرد ممکن است ارسال عالی را میسر کند و یا وجود موجهای الکترومغناطیسی سطحی واقع در سطح مشترک خلاء و مواد چپگرد و استفاده از این مواد در ساخت سیستم های چند لایه اشاره کرد. تمامی مثالهای فوق نشاندهنده تفاوت کیفی الکترومغناطیسی مواد چپگرد با مواد مرسوم دی الکتریکی یا فلزی هستند. این مواد مصنوعی بطور معمول از ردیف فیلم های فلزی تشکیل می شوند و امواج را در فرکانس های تشدیدی، بطور غیر منتظره ای کاملا از خود عبور می دهند. تاکنون مطالعات گسترده ای در زمینه خواص خطی و غیرخطی مواد چپگرد و راستگرد (rhm ) انجام شده است [12-1]. اما آنچه که در این مطالعات مورد اهمیت قرار نگرفته نحوه تاثیر این محیط ها بر شدت، دینامیک و مشخصات اپتیکی میدان خروجی لیزرهای نیمه رسانا می باشد. در واقع از آنجائیکه لیزرهای نیمه رسانا از لحاظ تنوع دینامیکی جزء پرکاربردترین لیزرها می باشند، مطالعه بر روی این اندرکنش ها بین مواد فعال اپتیکی به عنوان کاواک خارجی از اهمیت بالایی برخوردار است. طراحی کاواک های دولایه بر پایه مواد داری خاصیت ایجاد قطبش چپگرد و راستگرد می تواند شرایط جدیدی را از نقطه نظراندر کنش میدان لیزری با این مواد پدید آورد. لازم به ذکر است که در سالهای اخیر مطالعات گسترده ای بر روی ساختاری از لیزرهای نیمه رسانا صورت گرفته است که دارای گسیل سطحی از یک کاواک خارجی عمودی با پسخوراند نوری قطبیده می باشند [13].

در این پایانامه دینامیک غیر خطی سیستم های لیزر نیمه رسانا به صورت تئوری و به کمک روشهای حل عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس این پایانامه نتایج بدست آمده زیر را می توان دسته بندی کرد: (i دینامیک لیزر نیمه رسانا● رفتاردینامیکی شدت خروجی لیزر های نیمه هادی در حضور یک کاواک خارجی کوتاه، با تغییر پارامترهای فاز و شدت پس خوراند کاواک خارجی: دینامیک غیرخطی شدت خروجی لیزر به تغییرات جزیی پارامترهای فاز و شدت پس خوراند وابسته است ودر یک شدت پس خوراند مناسب، با تغییر فاز پس خوراند میتوان دینامیک مطلوب را از بین مجموعه رفتارهای دینامیکی شدت خروجی لیزر انتخاب کرد. ● تاثیر مقدار دمش بر دینامیک یک لیزر نیمه رسانا، با کاواک خارجی کوتاه، توسط نمودارهای دو شاخه شدگی بر حسب فاز پس خوراند بعنوان پارامتر کنترل: بسته به این که نرخ پس خوراند بالا باشد یا پایین، به ازای مقادیر مختلف دمش، رفتار دینامیکی خروجی لیزر می تواند کاملا متفاوت باشد. به طوری که در شدت پس خوراند پایین، با افزایش مقدار دمش ، دینامیکهای پریودیک جدید ظاهر شده و دینامیکهای پریودیک قبلی حذف میشوند، ضمن اینکه در مقادیر دمش بالا بر بازه محدوده ی آشوبناک افزوده میشود. ولی در شدت پس خوراند بالا، با افزایش دمش، تنها محدوده ی مناطق پالسی رشد میکند. به طوری که در مقادیر دمش بالارفتار دینامیکی لیزر فقط بصورت پالسی بوده و دینامیک های پریود اول و شبه پریودیک، که در دمشهای پایین وجود داشتند، حذف شدند. ● تغییرات زمانی شدت خروجی مد اصلی و مدهای جانبی یک لیزر نیمه رسانا تحت تزریق اپتیکی: تغییرات زمانی شدت خروجی مدهای اصلی و جانبی لیزر به تغییرات جزیی پارامترهای ثابت میرایی و نرخ گذار خودبه خودی برای هر مد وابسته است. همچنین نشان داده شده است که وجود پرتوی تزریقی لیزری می تواند میزان تغییرات شدت خروجی در هر مد را افزایش داده و در مواردی شرایط جدیدی برای کارکرد مدهای جانبی فراهم آورد. ●تاثیر نوفه بر عملکرد فیلتر نوری در یک لیزر نیمه رسانا با کاواک عمودی: پارامترهای فیلتر نوری از جمله پهنای طیفی فیلتر و نامیزانی بین فرکانس های لیزر و فیلتر، نحوه عملکرد فیلتر را تحت تاثیر قرار می دهند. علاوه بر این نسبت بین پارامترهای فیلتر نوری، با فرکانس لیزر منفرد و فرکانس پرتو بازتاب یافته از فیلتر به صورت دقیقی بدست آمد. همچنین نشان داده شد که نوفه می تواند عملکرد فیلتر را مختل نماید، به طوری که پهنای فرکانسی فیلتر در حضور نوفه می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد. ● تغییرات زمانی تعداد فوتونهای خروجی مدهای یک لیزر نیمه رسانا دو مدی با کاواک عمودی: تغییرات زمانی تعداد فوتونهای خروجی لیزر به تغییرات جزیی جریان پمپ شده و نسبت بین ضرایب خود اشباع و اشباع متقابل برای هر مد وابسته است. همچنین نشان داده شده است که اگر ضریب خود اشباع و اشباع متقابل با هم برابر باشند لیزر ناپایا است. علاوه بر آن تغییر در مقدارجریان پمپ شده منجر به تغییر در نوع دینامیک خروجی لیزر می گردد. ●محاسبه معادله فازی لیزر: این معادله تغییرات فاز میدان لیزر بر حسب تغییرات زمان را مشخص می کند. در محاسبه این معادله، فاز و شدت میدان الکتریکی متغیر دینامیکی اصلی در نظر گرفته شده است و نشان داده شده است که دینامیک شدت خروجی بطور دقیقتری توسط معادله فازی در مقایسه با معادلات نرخ لیزری تعیین می شود. (ii همزمانسازی در لیزرهای نیمه رسانا● پایداری و رفتارپذیری شدت خروجی یک لیزر نیمه رسانای گیرنده تحت تاثیر مقدار شدت نور تزریقی از یک لیزر نیمه رسانای فرستنده، با کاواکهای خارجی کوتاه:از آنجائیکه ضرایب پس خوراند آیینه های کاواک خارجی در این دو لیزر متفاوت انتخاب شده اند، وقتی آنها به صورت منفرد (غیر جفت شده) عمل می کنند دارای دینامیک مدهای نوسانی متفاوتی هستند. نتایج بعد از جفت کردن این لیزرها، از طریق تزریق غیر همسو خروجی لیزر فرستنده به لیزر گیرنده، نشان میدهند که لیزرگیرنده رفتارهای غیر خطی متفاوتی از خود نشان می دهد. بطوریکه با افزایش شدت پرتو تزریقی، پایداری و همزمانی لیزر گیرنده افزایش می یابد و در یک حالت حالت خاص تزریق، لیزر گیرنده به صورت مطلوبی از دینامیک نوسانی لیزر فرستنده پیروی می کند.● هم زمان سازی مد های نوسانی دو لیزر نیمه رسانا با کاواکهای خارجی کوتاه، بوسیله تغییرات اختلاف راه نوری در کاواکهای خارجی:با انتخاب مناسب مقادیر شدت و فاز پس خوراند و زمان تاخیری بین آینه ها، نشان داده شده که پایداری و هم زمان سازی خروجی لیزرها به شدت به فاصله بین لیزرها و موقعیت آینه های کاواک لیزر گیرنده بستگی دارد. همچنین شرط خاصی پیدا شد که فقط تحت آن یک هم زمان سازی پایدار بین مدهای نوسانی لیزر های فرستنده و گیرنده می تواند برقرار باشد.●تاثیر آینه خارجی بر پایداری لیزرنیمه رسانا: آینه خارجی میتواند ناپایداری را در لیزر تزریقی در فرکانسهای پایین از بین ببرد. شدت پسخوراند لیزر تزریقی می تواند کیفیت رفتارپذیری و ایجاد همزمانی را مابین لیزر فرستنده و لیزر فرستنده را تعیین نماید. ●تاثیر طول کاواک خارجی بر عملکرد لیزر نیمه رسانا: با در نظر گرفتن نسبت بین فرکانس نوسانات میرایی لیزر (بدون آینه خارجی) و فرکانس لیزر در کاواک خارجی پاسخ بهره دامنه، فاز و تعداد حاملها برای کاواکهای کوتاه و بلند بدست آمد. در کاواک کوتاه شاهد دینامیک های متنوع تری به نسبت کاواک بلند مشاهده شد. همچنین مقدار بزرگتر پاسخ بهره برای کاواک کوتاه باعث می شود تا لیزر با کاواک کوتاه کارکرد بهتری را در بازه فرکانسهای کوچکتر از فرکانس میرائی داشته باشد.(iii کنترل ناپایداری ●کنترل ناپایداری در لیزر نیمه رسانا با استفاده از تابع مولد جریان پمپاژ دارای پارامتر دینامیکی: بدین منظور مدار الکتریکی دینامیک خروجی لیزر معرفی شد. این مدار آشوب وناپایداری را با تغییر در جریان پمپ شده به لیزر، کنترل می کند. الگوی تغییر در مقادیر پمپاژ شده به وسیله نگاشتی غیر خطی تامین می شود. قسمت مهم این نگاشت پارامتر دینامیکی آن می باشد. نشان داده شد که در بازه هایی از فاز و شدت پسخوراند که در آن لیزر ناپایدار است، به وسیله متد کنترل لیزر می تواند به طور کامل به دینامیک های شبه پریودیک و پریود اول تغییر یابد. ●کنترل ناپایداری در لیزر نیمه رسانا با استفاده از تغییر در شدت پسخوراند اپتیکی در کاواک خارجی: با قرار دادن مدوله کننده الکترو اپتیکی و ایجاد تغییر در دامنه میدان لیزری، تغییرات دینامیکی لیزر مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس این مدولاسیون، متد جدیدی برای کنترل ناپایداری در لیزر ارائه شد. نتایج عددی بدست آمده نشان دادند که با اعمال این متد کنترلی، دینامیک خروجی لیزر می تواند از دینامیک ناپایدار به دینامیک پایدار و پریودیک پریود اول تغییر یابد.

از معادلات لانگ- کابایاشی میتوان برای توصیف دینامیک لیزرهای نیمه¬رسانا با کاواک خارجی استفاده کرد. لیزرها اساسا سیستم¬های آشفته¬ی توصیف شده با معادلات دیفرانسیل غیر¬خطی به همراه سه متغیر بوده و انواع غنی از دینامیک¬های آشفته را نشان می¬دهند. در این پایان¬نامه برنا¬مه¬های کاربردی از لیزر نیمه¬رسانای آشوبناک، کنترل و سرکوب سروصدای لیزر بر اساس الگوریتم کنترل آشوب ارائه شده است. در اینجا روش جدیدی از فرآیند کنترل بر روی لیزر نیمه¬رسانا مطالعه شده است. در این روش معادلات مربوط به کنترل کننده¬ی تناسبی– انتگرالی– مشتق¬گیر در معادلات نرخ لیزر جایگذاری شده و با استفاده از الگوریتم ژنتیک ضرایب این معادلات اصلاح و تکمیل می¬شود. با استفاده از این رابطه اصلاح شده¬ بهترین شرایط کارکرد در لیزر فراهم می¬گردد. نتایج عددی بدست آمده نشان می¬دهد که پس از اعمال فرآیند کنترل، خروجی لیزر گیرنده اصلاح شده و دینامیک خروجی لیزر گیرنده متناسب با لیزر فرستنده می¬گردد.

چکیده امروزه، مواد اپتیکی غیرخطی نقش عمده ای در تکنولوژی فوتونیک، نانوفوتونیک و بیوفوتونیک ایفا می کنند. از میان طیف وسیعی از مواد، فیلم های نازک علاوه بر محلول ها و کریستال های واحد مزیت طراحی دیگری دارند که عبارتست از حجم کوچک و قابلیت سازگاری خوب با ساخت موجبر و وسایل فوتونیکی یکپارچه. همچنین نانوذرات کربن به تازگی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. خواص اپتیکی غیرخطی نانو ذرات کربن وساختار های کربنی در شیمی فیزیک، و دستگاه های اپتیکی مورد توجه بوده است. نانو ذرات کربن وساختار های نانوکربنی دارای خواص متفاوتی نسبت به ذرات در حالت توده ای می باشند و خواص آن ها نیز بسته به ابعادشان می تواند متغیر باشد. از اینرو بررسی خواص اپتیکی غیرخطی آن ها می تواند دستاوردهای جالبی داشته باشد. برای اندازه گیری خواص اپتیکی غیرخطی مواد از مجموعه آزمایشگاهی جاروب-zاستفاده شد، که بوسیله آن جذب غیرخطی و شکست غیرخطی مواد اندازه گیری می شود. روش جاروب-z روشی استاندارد در بررسی ضرایب جذب و شکست غیرخطی است که با وجود سادگی دارای دقت بالایی است. تئوری وطراحی مجموعه بحث شده و نتایج آزمایشگاهی بدست آمده بطور مفصل درفصل 3 ارائه شده است. همچنین بدلیل اهمیت مواد اپتیکی غیرخطی و نیاز به آشنایی با مواد با غیرخطیت اپتیکی جدید انواع مختلف نمونه ها بررسی شد تا تطبیق پذیری نتایج آزمایشگاهی مجموعه را نشان دهد،که در این پایان نامه از نانو لوله کربنی چند جداره با عامل کربوکسیل استفاده شده است.برای برسسی خواص غیرخطی آن ها، این مواد را در حلال های تولوئن و دی متیل فرم آمید به صورت سوسپانسیون در آوردیم. نتایج بدست آمده نشان می دهدکه نمونه به صورت سوسپانسیون در حلال تولوئن جذب بیشتری نسبت به نمونه در حلال دی متیل فرم آمید دارد. همچنین نمو دار های مربوط به ضریب شکست نمونه در تولوئن نسبت به دی متیل فرم آمید بهتر هستند. نتایج بدست آمده یک الگو را دسته بندی می کردند و همچنان که نتایج ثبت می شد سهولت مجموعه برای اندازه گیری خواص غیرخطی نمونه ها را نشان می داد. محدودیت های آزمایشگاهی مجموعه معلوم بود و پارامترهای بحرانی آزمایشگاهی برای اندازه گیری خواص غیرخطی مشخص شده بود. همچنین پیشنهادهایی برای سهولت آزمایشات ارائه شد تا دقت اندازه گیری های آینده را افزایش دهد.

امروزه، مواد اپتیکی غیرخطی نقش عمده ای در تکنولوژی فوتونیک، نانوفوتونیک و بیوفوتونیک ایفا می کنند.همچنین نانوذرات فلزی به تازگی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. خواص اپتیکی غیرخطی نانوذرات فلزی در شیمی فیزیک، آسیب شناسی پزشکی و دستگاه های اپتیکی مورد توجه بوده است. نانوذرات دارای خواص متفاوتی نسبت به ذرات در حالت توده ای می باشند و خواص آن ها نیز بسته به ابعادشان می تواند متغیر باشد. از اینرو، بررسی خواص اپتیکی غیرخطی آن ها می تواند دستاوردهای جالبی داشته باشد.روش های زیادی برای اندازه گیری ضرایب غیرخطی مرتبه سوم وجود دارد که یکی از آن ها روش جاروب-z است. جاروب-z روشی استاندارد در بررسی ضرایب جذب و شکست غیرخطی است که با وجود سادگی دارای دقت بالایی است. دستگاه های مورد استفاده در آزمایشگاه ها و انسان ها ممکن است تحت تاثیر انواع تابش ها قرار بگیرند. بنابراین آشنایی با چگونگی این تاثیر و ساخت موادی که در برابر آن مقاوم باشند، می تواند هائز اهمیت باشد. پرتو بتا یک تابش رادیواکتیو با انرژی بالا می باشد که به دلیل یونیزاسیونی که در ماده ایجاد می کند می تواند موجب ایجاد تغییرات برجسته ای در خواصاپتیکی ماده تحت تابش شود. در این تحقیق، اثر تابش بتا بر روی جذب و شکست غیرخطی مواد مختلف بررسی شد. نتایج حاصل نشان می دهد که اثر تابش بتا، یک کاهش قابل ملاحظه در ضریب جذب غیرخطی می باشد. این در حالی است که ضریب شکست غیرخطی تقریبا بدون تغییر باقی می ماند.

در این پایان نامه با در نظر گرفتن یک زمان پایه معادلات لانگ-کابایاشی را باز نویسی کرده و با وارد کردن جمله گاوسی اختلال به عنوان نوفه و با بی بعد کردن این معادلات، معادله درجه سوم فازی میدان لیزری متغیر بر حسب زمان محاسبه شده است. این معادله تغییرات فاز میدان لیزر بر حسب تغییرات زمان را مشخص می کند. در محاسبه این معادله، فاز و شدت میدان الکتریکی متغیر دینامیکی اصلی در نظر گرفته شده است. نشان داده شده است که دینامیک شدت خروجی بطور دقیق تری توسط معادله فازی در مقایسه با معادلات نرخ لیزری تعیین می شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مطالعه سیستم های همبسته قوی یکی از زمینه های فعال در فیزیک ماده چگال در دو دهه اخیر بوده است. مساله ای که همیشه در فیزیک ماده چگال اهمیت داشته است، گذار فاز فلز – عایق و اینکه چرا بعضی از مواد هادی و بعضی دیگر عایق هستند، می باشد. از نقطه نظر آزمایشگاهی در صورتی که دمای جسمی پایین آورده شود و رسانندگی آن به سمت صفر میل کند، این ماده عایق نامیده می شود. سه مدل استاندارد برای توصیف مواد وجود دارد که عبارتند از نظریه نواری ، عایق مات و عایق اندرسون. بررسی اثر همزمان سیستم های برهمکنش قوی به همراه بی نظمی ، یعنی ترکیب عایق مات و اندرسون ، هدف این پایان نامه می باشد. در این پایان نامه به بررسی تحلیلی سیستم های برهمکنش قوی (u>>t) در مدل هابارد در حد اتمی با استفاده از روش ریاضی تبدیل هابارد – استراتونوویچ برای شبکه dبعدی می پردازیم. همچنین به بررسی اثر صورت کلی اثر بی نظمی با پارامتر u در سیستم های همبسته قوی می پردازیم. در ابتدا به مطالعه سیستم های برهمکنش قوی با استفاده از ایجاد فرمیون های کمکی و تبدیل هابارد استراتونوویچ می پردازیم و هامیلتونی سیستم را بر اساس این فرمیون های کمکی بازنویسی می کنیم. در نتیجه می توان از رهیافت سیستم های برهمکنش ضعیف و قضیه ویک برای بررسی سیستم های برهمکنش قوی استفاده کرد.برای این منظور کومالانت مراتب مختلف تولید می شود که بوسیله عملگرهای هابارد و قضیه ویک برای عملگرهای هابارد، مراتب 2 و 3 این کومالانت ها در دو حالت اسپین موازی و اسپین پاد موازی بدست آورده می شود که قسمت اصلی این پایان نامه ، محاسبه این کومالانت ها می باشد و در نهایت تاثیر بی نظمی روی این کومالانت ها بررسی می شود.

تحقیق حاضر در زمینه تحلیل تغییر شعاعی الاستیک و غیر الاستیک مدل زمین تحت تاثیر جاذبه ماه می باشد . روش کار به این صورت است که با ارائه مدل ماه - زمین و با استفاده از قانون جاذبه عمومی نیوتن، مولفه های نیروی وارد بر زمین استخراج شده و با استفاده از آنها پتانسیل بارگذاری جسمی مربوط به آنها بدست آمده است.در تحلیل الاستیک با معلوم بودن پتانسیل بارگذاری و با استفاده از معادلات تعادل هوک و روابط بین کرنش ها و جابجایی ها ، معادلات دیفرانسیل حاکم بدست آمده اند سپس با انجام فرضیاتی معقول بصورت تحلیلی حل شده و تابع جابجایی شعاعی در دو حالت تنش صفحه ای و کرنش صفحه ای در مختصات قطبی بدست آمده است.جهت مقایسه نتایج این قسمت از نظریه لاو استفاده شده است که بر اساس آن بین تابع جابجایی شعاعی و پتانسیل بارگذاری مربوطه ارتباطی وجود دارد که به عدد اول لاو معروف است.بدین ترتیب با معلوم شدن این دو پارامتر ، رابطه بین آنها (عدد اول لاو) بدست آمده و با نتایج تجربی و تحلیلی دیگران مقایسه شده است.در ادامه به بررسی رفتار غیرالاستیک زمین پرداخته و با استفاده از مدل غیر الاستیک کلوین معادلات دیفرانسیل حاکم بدست می آیند سپس با توجه به در دسترس بودن جواب الاستیک معادلات غیر الاستیک حاکم در حوزه لاپلاس با استفاده از روش شبه الاستیک بدست آمده که با حل تحلیلی آنها تابع تغییر شکل شعاعی غیر الاستیک برحسب زمان ، مکان و خاصیت ویسکوزیته بدست آمده است . در نهایت زاویه تاخیر فاز بین تابع تغییر شکل و پتانسیل بارگذاری بدست آمده و نتایج حاصل با نتایج دیگران مقایسه شده است.