مایکرودیسک، مشددی اپتیکی است که دارای ابعادی در حدود طول موج نور است و برای محبوسسازی نور به کار می رود. نور توسط بازتاب داخلی کلی از دیواره دیسک که به نام مدهای ویسپرینگ گالری شناخته می شوند، محبوس می شود. آنها به دلیل فاکتورکیفیت بالا و مجتمع سازی در بلورهای فوتونی مورد توجه اند و در ساخت قطعات الکترونیک نوری مانند دیودهای رزنانسی و لیزرهای تک نقطه کوانتومی با آستانه بسیار پایین به کار می آیند. مایکرودیسک ها توسط مجموعه ای از فرایندهای پیشرفته رشد بلور و فرآوری ساخته می شوند که بر روی ستونی نازک در هوا معلقند. نمونه مایکرودیسک در این پایان نامه، در مرکز ملی تکنولوژی های نیمرسانای دانشگاه شفیلد انگلستان رشد و فرآوری شده است. نقاط کوانتومی به عنوان تابش گرهای مقیاس نانومتری حالت جامد در حین رشد در ویفر تعبیه می گردند که برای مطالعه برهمکنش تابش- ماده نیز در فیزیک حالت جامد مهم اند. در این پایان نامه به مطالعه و بررسی مدهای محبوس شده در این ساختار پرداخته شده است. میدان های الکترومغناطیسی مربوط به مدهای te و tm، با حل معادلات هلمهولتز در صفحه دیسک به دست آمدند. تغییرات میدان های شعاعی برای مدهای مختلف مورد بررسی قرارگرفتند، الگو و شدت آنها توسط نرم افزارهای origine وmathcad محاسبه و ترسیم شدند. بردارپوئینتینگ نیز برحسب شعاع دیسک و زاویه سمتی مورد محاسبه قرارگرفته و ترسیم شده است. مدها شناسایی شده و فاکتورکیفیت آنها و نحوه تغییر طول موج مدها با شماره مد ترسیم گردیده، نتایج شبیه سازی با نتایج عملی مقایسه شده که نحوه تغییرات تقریباً تطابق خوبی با تئوری دارد.

روش های زیادی امروزه برای تهیه نانوذرات توسعه یافته اند که یکی از مهمترین آنها روش سل – ژل می باشد. در این کار تحقیقاتی نانوذرات کبالت – منگنز به روش اخیر ساخته شد و بعضی ازخواص آن بررسی گردید. نانوذرات کبالت و منگنز موادی با کاربردهای وسیع در زمینه های مختلف می باشد که از جمله مهمترین آنها در زمینه تصویر برداری تشدید مغناطیسی mri و همچنین انتقال هدفمند دارو به نقاط مختلف بدن می باشد. در سال های اخیر کبالت و منگنز و ترکیبات شان در این گستره بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق بعد از تهیه نانوذرات با نسبت های مولی مختلف، جهت تعیین فازهای تشکیل دهنده نانوذرات از روش xrd استفاده شد و همچنین با استفاده از فرمول شرر اندازه ذرات محاسبه گردید. از نمونه های تهیه شده قبل و بعد از کلسینه تصاویر sem گرفته شد. تصاویر نشان دهنده این است که ابعاد ذرات در بازه 33 تا 70 نانومتر می باشد. برای بررسی خواص مغناطیسی نانوذرات تهیه شده، از روش vsm استفاده شد. طیف های vsm نشان می دهد که نانوذرات تهیه شده با نسبت های مولی (1:1،3:1،6:1co:mn = ) بعد از کلسینه، خواص فری مغناطیس از خود نشان می دهند. اما انجام عمل احیا و آزمون راکتوری روی نمونه با نسبت مولی (3:1co:mn=) نشان دهنده این است که نانوذرات بعد از آزمون راکتور خواص سوپر پارامغناطیس از خود نشان می دهند. بنابراین، بعد از آزمون راکتور بهترین نمونه برای کاربرد در زمینه افزایش وضوح تصویر برداری در mri و انتقال هدفمند دارو، نمونه ساخته شده با نسبت مولی 3:1co:mn = می باشد.

نانوذرات دی اکسید قلع خالص و آلائیده شده با مقادیر مختلف نیکل بطور موفقیت آمیزی با استفاده از روش همرسوبی تهیه شدند. نمونه ها با روش های پیشرفته ای نظیر aas، xrd، ft-ir، tem، vsm و uv-vis مشخصه یابی شدند. نتایج xrd نشان می دهد همه نمونه ها دارای فاز خالص روتایل هستند و ناخالصی نیکل ساختار روتایل نانو ذرات دی اکسید قلع را تغییر نمی دهد، اما اندازه بلوری نانوذرات با افزایش غلظت نیکل از nm 31 به nm 23 کاهش می یابد. تصاویر tem نانوذرات نشان می دهد که شکل ذرات در نمونه های مختلف تقریباً کروی می باشد. اندازه ذرات حاصل از بررسی تصاویر tem قابل مقایسه با ا ندازه های بلوری بدست آمده از طیف های xrd است. اندازه گیری های vsm نشان می دهد که نمونه های آلائیده شده با نیکل دارای خواص ابر پارامغناطیسی هستند و نانوذرات تک حوزه هستند. طیف نگاری uv-vis نشان می دهد که شکاف انرژی نمونه های دی اکسید قلع خالص و آلائیده شده با نیکل (1 و 2 درصد وزنی) حدود ev 1/4 است که خیلی نزدیک به هم گزارش می شود. بعلاوه، با استفاده از این نانوذرات موفق به تولید یک نوع نانو کاتالیزور شدیم، این نانوکاتالیزور بازده تولید واکنش benzaldehyde + 2(2-naphtol) ? benzoxanthene، را که یک واکنش مهم برای تولید بنزو زانتن می باشد، از 15% در 5 ساعت به 90% در 20 دقیقه افزایش می دهد. بنزو زانتن ها خواص دارویی متنوعی دارند. کلمات کلیدی: نانوذرات – دی اکسید قلع - نیکل - ابر پارامغناطیس – نانوکاتالیزور

در این پایان نامه به بررسی نحوه ی اثر میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا و آشکار سازی برهم کنش بین میدان مغناطیسی و جریان سیال پرداخته شده است. در واقع هدف اصلی، نشان دادن تاثیر میدان مغناطیسی بر جریان سیال می باشد. اگرچه بر هم کنش بین میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی که باعث حرکت سیال ساکن می گردد، نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا دانش هیدرودینامیک مغناطیسی تعریف شده و معادلات و اعداد بدون بعدی که در این زمینه وارد است، مورد بررسی قرار گرفته اند. آزمایش های اجرا شده شامل، بررسی اثر میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا (به صورت اختلاف پتانسیل الکتریکی القایی و نیروی ترمزی لورنتز) و بررسی اثر همزمان جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی بر سیال ساکن در قالب پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم می باشد. همچنین طرز عملکرد یک پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم نیز شبیه سازی عددی شده و نتایج شبیه سازی عددی با نتایج بدست آمده از آزمایش عملی، صحت سنجی شده است. نتایج حاکی از ایجاد اختلاف پتانسیل و جریان الکتریکی القایی در اثر اعمال میدان مغناطیسی بر جریان سیال رسانا است (با تغییر جهت میدان مغناطیسی، جهت جریان الکتریکی القایی نیز تغییر می کند). با ثابت بودن قدرت میدان مغناطیسی (حدود 05/0 تسلا)، افزایش جریان الکتریکی تزریق شده در پمپ الکترومغناطیسی رسانشی جریان مستقیم از حد خاصی (حدود 17/0 آمپر)، جریان سیال را متوقف نموده و الکترولیز رخ می دهد. میزان خطا در شبیه سازی عددی از مقدار محاسبه شده بوسیله ی پردازش تصویر، 4/69%، است.

چکیده امروزه نانوذرات مغناطیسی در موارد متعدد از جمله تصویر برداری مغناطیسی mri، انتقال هدفمند دارو به نقاط مختلف بدن، حافظه های مغناطیسی و کاتالیستها استفاده می شود. اخیرا سه نانوذره آهن، کبالت و منگنز مورد توجه محققین قرار گرفته اند. روش همرسوبی یکی از متداولترین روشها برای تولید این نانوذرات می باشد. در این تحقیق، بعد از تهیه نانوذرات مغناطیسی آهن، کبالت و منگنز با نسبت های مولی یکسان، به منظور تشخیص نوع و تعیین فاز نانوذرات تولیدی از روش xrd استفاده شد. همچنین برای بررسی خواص مغناطیسی نانوذرات آلیاژی مورد تحقیق، روش vsm انجام شد. نتایج xrd تولید نانوذرات و را نشان می دهد. تحلیل دقیق قله های منحنی xrd نشان دهنده تولید همزمان فازهای و می باشد. دمای بازپخت ?600 بوده و این دما مرز تبدیل فاز به در است. علیرغم تولید نانوذرات که دارای خاصیت فرومغناطیس نرم هستند، منحنی vsm مبین یک ماده فرومغناطیس سخت است. علت خاصیت آنتی فرومغناطیسی است که باعث پهن شدگی منحنی پسماند می گردد. ترکیب یک پارامغناطیس است و در منحنی پسماند تاثیر چندانی ندارد. در این کار پژوهشی، اندازه نانوذرات تولید شده با استفاده از فرمول شرر بین 20 تا 30 نانومتر محاسبه شده است. بررسی نتایج sem نیز این مقادیر ابعاد نانوذرات را تایید می کنند. کلمات کلیدی: خواص مغناطیسی، نانو ذرات co-fe-mn ، روش همرسوبی.

در تحقیق حاضر از پوشش سرامیکی اکسید آلومینیوم یا آلومینا (al2o3) بر سطح ابرآلیاژ پایه نیکل in738lc استفاده شده است. پوششهای سرامیکی، شامل پوششهای اکسیدی اکسید آلومینیوم (al2o3)، دی اکسید زیرکونیوم (zro2)، اکسید کروم (cr2o3) و دی اکسید سیلیسیوم (sio2) هستند که از میان پوششهای اکسیدی فوق اکسید آلومینیوم (al2o3) بیشترین کاربرد را دارد چرا که در کاربرد پوششهای اکسیدی دیگر محدودیتهایی وجود دارد. در تحقیق حاضر برای ایجاد پوشش اکسید آلومینیوم (al2o3) بر سطح نمونه، ابتدا سطح نمونه‏های برش داده شده آماده سازی ‏شدند که در نتیجه آن سطحی زبر و تمیز ایجاد ‏شد. تمیز و زبر کردن سطح به دلیل افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه است چرا که اتصال پوشش به زیرلایه از نوع مکانیکی است. بعد از این مرحله، سطح نمونه‏ها به روش پاشش پلاسمایی در هوا پوشش داده شد. ساختار سطحی پوششها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عناصر تشکیل‏دهنده پوشش توسط طیف‏نگاری تفکیک انرژی (eds) بررسی شد که نشان داد پوششها دارای ساختاری لایه‏ای و فشرده بوده و تنها از آلومینیوم (al) و اکسیژن (o2) تشکیل شده‏اند. آزمون سختی سنجی و خوردگی داغ از پوششها به عمل آمد که نشان داد با ایجاد پوشش و همچنین افزایش ضخامت آن، سختی و مقاومت به خوردگی در سطح افزایش می‏یابد. ضخامت پوششها نیز توسط sem بررسی شد که نشان داد این ضخامت، در حدود µm10 تا µm30 با ضخامت در نظر گرفته شده متفاوت است.

نانوذرات اکسیدی آلیاژ سه پایه ای آهن-کبالت-نیکل در شش ترکیب به وسیله روش همرسوبی تهیه شدند. نمونه های تهیه شده به وسیله ی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، طیف سنج تبدیل فوریه مادون قرمز و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی مشخصه یابی شدند.با استفاده از اطلاعات بدست آمده از پراش پرتو ایکس، اندازه ی بلوری نانوذرات در محدوده ی 30 تا 55 نانومتر بودند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان دادند که شکل نانوذرات تقریباً کروی هستند. اندازه گیری های مغناطیسی نمونه ها در دمای اتاق انجام گرفته شده است. نمونه ها رفتار فرومغناطیسی با مفادیر متفاوت اشباع مغناطیسی و بازدارندگی را از خود نشان دادند.

هدف از انجام این تحقیق بررسی اثرات لایه گذاری بر روی سوپرآلیاژ in738lc و یافتن پوشش مناسب برای محیط هایی با دمای بالا و شرایط اسیدی و اکسیدی است که این سوپرآلیاژ در آن شرایط به کار می رود. برای این منظور دو نوع پوشش آلومینیوم فلزی و اکسید زیرکونیوم، انتخاب شد. این پوشش ها به روش های کندوپاش، تبخیر حرارتی در خلاء، تبخیر با استفاده از باریکه ی الکترونی و پلاسما اسپری بر روی سوپرآلیاژ با ضخامت های مختلف اعمال شد. سپس پوشش اعمال شده به وسیله ی روش های آنالیز عنصری مانند eds و آنالیز ریزساختاری مانند sem مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تست هایی مانند سختی سنجی و خوردگی داغ بر روی سوپرآلیاژ پوشش داده شده صورت گرفت که مشخص کرد پوشش مناسب برای این سوپرآلیاژ برای کاربرد در دماهای بالا و محیط هایی اسیدی و اکسیدی، پوشش اکسید زیرکونیوم با ضخامت حدود 250 میکرومتر می باشد. در ادامه می توان از مواد دیگری مانند اکسید آلومینیوم با ضخامت های در مقیاس میکرون نیز به عنوان پوشش استفاده کرد.

روش های علم سطح متنوعی برای تحقیق رفتار ترازهای سطحی اشغال شده و اشغال نشده زیرلایه تمیز cu(110) و آلیاژ سیستم لایه های نازک سدیم روی cu(110) استفاده شده است. طیف سنجی بازتاب ناهمسانگرد (ras) برای تحقیق ساختار الکترونی cu(110) و ساختار مجدد سطح (2×1)-(110)cu که با انباشت سدیم ایجاد شده، استفاده شده است. لایه نشانی در دمای اتاق برای پوشش کمتر از یک تک لایه و تک لایه اتمی سدیم روی سطح cu(110)، ساختار مجدد(2×1) را نتیجه می-دهد و مشهور است که جابجایی انرژی در هر دو تراز سطحی اشغال شده و اشغال نشده در نقطه روی cu(110) ایجاد می کند. مشخص شد که انتقالهایی بین این ترازهای سطحی، قله مشاهده شده در ev1/2 مربوط به طیف ras از cu(110) می باشد. ترازهای الکترونی اشغال نشده سطح تمیز cu(110) با استفاده از طیف سنجی گسیل فوتونی معکوس فرابنفش (uv-ipes) مطالعه شده است. طیف های ipes با برخورد غیرعمودی الکترون ها در دمای اتاق، تهیه شدند و ترازهای اشغال نشده، تغییر یافتند. سیستم آلیاژ na/cu(110) با استفاده از uv-ipes مطالعه شده است. در اثر رشد لایه ها، تغییر شکل نوارهای اشغال نشده cu(110)، مشاهده شد و نتایج با داده های ras برای این سیستم، مقایسه شدند. نتایج uv-ipes و uv-pes بوسیله نتایج بدست آمده از ras تایید می شود و تطابق خوبی با یکدیگر دارند.

چکیده ندارد.