فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:122
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته اخترفیزیک
فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه ای بر فرآیند برافزای................................................................................................................................... 1
1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1
1-2- برافزایش بوندی……………………………………………………………………………………..3
1-3- مفهوم قرص های برافزایشی ……………………………………………………………………………………………………………. 4
1-4- طبقه بندی کلی قرص های برافزایشی ………………………………………………………………………………………………… 6
1-4-1- قرص سیستم های پیش ستاره ای …….………………………………………………………………6
1-4-2- قرص ستاره های دوتای……………….…………………………………………………………………8
1-4-3- قرص هسته های فعال کهکشانی……………………………………………………………………..12
1-5- طبقه بندی قرص های برافزایشی از لحاظ شکل هندسی…………………………………..…………………13
1-5-1- قرص های نازک……………………………………………..………………………………………13
1-5-2- قرص های ضخیم……………..…………………………………………………………………14
1-6- عوامل مؤثر در برافزایش…………….………………………………………………………………14
1-6-1- برافزایش آدیاباتیک………………………………………………………………………………14
1-6-2- دما در نزدیکی اجسام متراکم………………………………………………………………………16
1-6-3- از دست دادن تابش………………………………………………………………………………16
1-6-4- درخشندگی بحرانی ادینگتون………………………………………………………………………17
1-6-5- درخشندگی ادینگتون در عمق نوری بالا………………………………………………………………18
1-6-6-مقایسة برافزایش در ستارههای نوترونی و سیاهچالهها………………………………………..……………19
1-6-7- برافزایش با تکانه زاویهای…………………….……………………………………………………19
1-7- پارامترهای نوعی قرصها……………………..………………………………………………………20
1-7-1- وشکسانی………………………………………………………………………………………23
1-7-2- پارامتر α…………….……………..…………………………………………………………23
1-7-3- مدل β…………….…………………………………………………………………………25
1-8- ناپایداریها……….………………….……………………………………………………………26
1-8-1- ناپایداری مغناطیسی………………..……………………………………………………………27
1-8-2- ناپایداری گرانشی…………………..……………………………………………………………31
1-9- الگوهای اصلی قرص های برافزایشی…………….…….…………………………………………………35
1-9-1- قرص های استاندارد…………………………….…………………………………………………35
1-9-2- قرص های مدل RIAF……………………..….…………………………………………………36
1-9-2-1- مدل ADAF…………………………………………………………………………………36
1-9-2-2- مدل Slim……………….…….……………………………………………………………38
1-9-2-2-1- خصوصیات قرص های Slim……………………………….…………………………………38
1-9-2-2-2- به دام افتادن الکترون در قرص های Slim………………………………….……………………39
1-9-3- مدل CDAF………….…………………….………………………………………………………40
1-9-3-1- مدل ADIOS……….…………………………………………………………………………41
فصل دوم: حرکت تک ذره در پلاسما………………………………………………………………………43
2-1-تعریف فضای پلاسمایی………….....…………………………………………………………………43
2-2- رسانایی پلاسما………………………………………………………………………………………..44
2-3- پلاسمای نامغناطیده…….……………….……………………………………………………………45
2-4- حرکت تک ذره………….………………………………………………………..…………………45
2-5- معادلات میدان…………..…………………………………………………………………………….46
2-6- چرخش…………………………………………………………………………………………………47
2-7- سوقهای مغناطیسی………………………………………………………………………………………49
2-8- سوقهای الکتریکی………………………………………………………………………………………51
2-8-1- سوق E×B……………………………………………………………………………………51
2-8-2- سوق قطبشی…………………………………………………………………………………………53
فصل سوم: بررسی اثرات میدان مغناطیسی خارجی بر ساختار قرص های برافزایشی استاندارد…..…………56
3-1- مقدمه……………………..……………….…………………………………………………………56
3-2 معادلات مغناطوهیدرودینامیک………………..…………………………………………………………58
3-2-1 معادلاتMHD ایدهآل…………………….…………………………………………………………58
3-3- معادلات حاکم بر دینامیک قرص های برافزایشی…………………………………………………………… 63
3-4- روابط، محاسبات و فیزیک مسئله………………………..………………………………………………64
3-5- روش خود مشابه برای حل معادلات………………………………………………………………………68
3-6- حل عددی و بررسی نتایج……………..………………………………………………………………70
3-7- اثرات میدان مغناطیسی چنبرهای خارجی بر قرص برافزایشی استاندارد……………………….…………………74
3-8- حل معادلات در حضور میدان مغناطیسی چنبرهای خارجی و بدون رسانندگی…………………….………..…………75
3-9- حل عددی و بررسی آن……………………………………………………………………...…………79
فصل چهارم: بررسی معادلات حاکم بر قرص برافزایشی در حضور میدانهای مغناطیسی و الکتریکی داخلی…….…………83
4-1- نظریة تک سیالی………………………..………………………………………………………………84
4-2- محاسبه میدان مغناطیسی و الکتریکی در قرص برافزایشی…………………………………….....……………88
4-3- حل عددی و بررسی نتایج…………………..…………………………………………………………… 94
4-4- پیشنهادها………………………………………………………………………………………………99
منابع ومراجع………………………..……………………………………………………………………100
فهرست شکلها :
فصل اول: مقدمه¬ای بر فرآیند برافزایش
شکل (1-1). نمایی از برافزایش کروی............................................................................................................................................................3
شکل (1-2). نمایی جانبی از یک قرص برافزایشی.......................................................................................................................................6
شکل (1-3). نمایی از سیر تحولی یک سیستم پیش ستاره ای.................................................................................................................7
شکل (1-4). نمایی از قرص سیستم دوتایی...................................................................................................................................................9
شکل (1-5): پتانسیل روچ یک ستارة دوتایی معمولی با...........................................................................................................................10
شکل (1-6). نمایی از قرص برافزایشی اطراف یک مرکز فعال کهکشانی...............................................................................................12
شکل (1-7). نمایی از نیروهای وارد بر ذره در حالت تابندگی ادینگتون................................................................................................17
شکل (1-8). نمایی از چگونگی انتقال تکانه زاویه ای بین دو لایه وشکسان.........................................................................................27
شکل (1-9). نمایی از چگونگی رشد یک اختلال........................................................................................................................................28
شکل(1-10): نمایی از به دام افتادن الکترون در قرصهای slim............................................................................................................39
فصل سوم: بررسی اثرات میدان مغناطیسی خارجی بر ساختار قرص های برافزایشی استاندارد
شکل(3-1) : مقایسه امواج ماگنتوسونیک، سرعت صوت و سرعت آلفن................................................................................................61
شکل( 3-2): خطوط میدان مغناطیسی در اثر دوران مواد.........................................................................................................................62
شکل (3-3). نمایی جانبی از نواحی مختلف در قرص برافزایشی.............................................................................................................71 شکل (3-4). نمایی از سرعت شعاعی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب.........................................................................................72
شکل (3-5). نمایی از سرعت زاویه ای در قرص استاندارد با فشار گاز غالب........................................................................................72
شکل (3-6). نمایی از سرعت سمتی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب............................................................................................72
شکل (3-7). نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار گاز غالب............................................................................................................72
شکل (3-8). نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب.........................................................................................................73
شکل (3-9). نمایی از سرعت شعاعی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب.....................................................................................73
شکل (3-10). نمایی از سرعت زاویه ای در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب...............................................................................73
شکل(3-11). نمایی از سرعت سمتی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب.....................................................................................74
شکل (3-12). نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب....................................................................................................74
شکل (3-13). نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب.................................................................................................75
شکل (3-14): نمایی از مؤلفه شعاعی سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره¬ای.......79
شکل (3-15): نمایی از مؤلفه زاویه¬ای سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره¬ای......79
شکل(3-16): نمایی از مؤلفه سمتی سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره¬ای..........79
شکل(3-17): نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای......................................79
شکل(3-18): نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای..........................................................................................................................................................................................................................80
شکل(3-19): نمایی از مؤلفه شعاعی سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای..........................................................................................................................................................................................................................81شکل(3-20): نمایی از مؤلفه زاویه¬ای سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای...........................................................................................................................................................................................................................81
شکل(3-21): نمایی از مؤلفه سمتی سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای...........................................................................................................................................................................................................................81
شکل(3-22): نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای..........................................................................................................................................................................................................................81
شکل(3-23): نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشارتابشی غالب در حضور میدان مغناطیسی چنبره-ای.........................................................................................................................................................................................................................82
فصل چهارم: بررسی معادلات حاکم بر قرص برافزایشی در حضور میدانهای مغناطیسی و الکتریکی داخلی
شکل(4-1): نمایی از مؤلفه شعاعی سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی...................94
شکل(4-2): نمایی از مؤلفه زاویه¬ای سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی..................94
شکل(4-3): نمایی از مؤلفه سمتی سرعت در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی...................95
شکل(4-4): نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی................................................95
شکل(4-5): نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.............................................95
شکل(4-6): نمایی از میدان مغناطیسی شعاعی داخلی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی....................................................................................................................................................................................................................95
شکل(4-7): نمایی از میدان مغناطیسی زاویه¬ای داخلی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................96
شکل(4-8): نمایی از میدان مغناطیسی سمتی داخلی در قرص استاندارد با فشار گاز غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................96
شکل(4-9): نمایی از مؤلفه شعاعی سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................97
شکل(4-10): نمایی از مؤلفه زاویه¬ای سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................97
شکل(4-11): نمایی از مؤلفه سمتی سرعت در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................97
شکل(4-12): نمایی از فشار در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................97
شکل(4-13): نمایی از چگالی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی....................................................................................................................................................................................................................98
شکل(4-14): نمایی از میدان مغناطیسی شعاعی داخلی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................98
شکل(4-15): نمایی از میدان مغناطیسی زاویه¬ای داخلی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی.....................................................................................................................................................................................................................98
شکل(4-16): نمایی از میدان مغناطیسی سمتی داخلی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی....................................................................................................................................................................................................................98
چکیده
در این پایان نامه اثر میدان الکتریکی داخلی قرصهای برافزایشی استاندارد با وشکسانی آلفا را بررسی می¬کنیم. با در نظر گرفتن میدان الکتریکی داخلی در قرص برافزایشی، تغییراتی در سرعت، فشار، چگالی و میدان مغناطیسی داخلی ایجاد می¬شود. در اینجا از معادلات هیدرودینامیکی مربوط و فرض خود مشابهی در راستای شعاعی استفاده کردیم و تغییرات را تنها در راستای θ مورد بررسی قرار دادیم که در نهایت به چند معادله دیفرانسیل معمولی دست یافتیم که با استفاده از شرایط مرزی توانستیم متغییر ها را به روش حل عددی تعیین کنیم. طبق نتایج حاصل اثرات میدان الکتریکی داخلی قرص بر تغییرات سرعت، فشار، چگالی و میدان مغناطیسی داخلی در دو منطقه outflow و inflow بدست آمد
کلمات کلیدی: قرص برافزایشی ، میدان مغناطیسی داخلی، میدان الکتریکی.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:101
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد فیزیک- حالت جامد
فهرست مطالب: عنوان صفحه
فهرست شکلها....................................................................................................................................................ت
فهرست جدول-ها....................................................................................................................................................خ
مقدمه..........................................................................................................................................1
فصل 1 توصیف پدیده رشد سطح........................................................................................7
1-1 توصیف کمی پدیده¬¬ی رشد...............................................................................................................7
1-1-1 روابط مقیاس بندی................................................................................................................................9
1-1-2 طول همبستگی....................................................................................................................................11
1-2 مدل های رشد سطح........................................................................................................................12
1-2-1 مدل های گسسته................................................................................................................................13
1-2-1-1 مدل انباشت تصادفی.................................................................................................................................13
1-2-1-2 مدل انباشت تصادفی با واهلش سطحی ...............................................................................................15
1-2-1-3 مدل انباشت پرتابی....................................................................................................................................17
1-2-1-4 مدل جامد روی جامد محدود شده.........................................................................................................18
1-2-2 مدل های پیوسته.................................................................................................................................19
1-2-2-1 معادله¬ی ادوارد-ویلکینسون....................................................................................................................20
1-2-2-2 معادله¬ی کاردر-پاریزی-ژانگ.................................................................................................................21
1-3 فرآیند شبیه سازی رشد سطوح توسط نشست بالستیکی ذرات میله ای شکل..................22
فصل 2 بررسی مسئله رسانش متناوب در جامدات بی نظم..............................................25
2-1 رسانش متناوب..................................................................................................................................25
2-1-1 عمومیت رسانش متناوب در جامدات بی نظم...............................................................................26
2-2 مدل ماکروسکوپیک..........................................................................................................................30
2-2-1 بدست آوردن رسانندگی مؤثر وابسته به فرکانس بارهای آزاد...................................................32
2-3 گسسته سازی معادله ی رسانش با استفاده از روش حجم محدود........................................34
2-4 دستگاه های خطی اسپارس............................................................................................................37
فصل 3 نتایج عددی............................................................................................................42
3-1 بررسی نماهای مقیاسی سطوح رشد یافته توسط نشست ذرات خطی..................................42
3-1-1 نشست ذرات یکسان............................................................................................................................42
3-1-2 نشست ذرات با اندازه های متفاوت..................................................................................................46
3-2 تخلخل.................................................................................................................................................47
3-3 رسانندگی مؤثر..................................................................................................................................49
3-3-1 نحوه ی توزیع پتانسیل در سطوح بر اساس تغییر فرکانس........................................................50
3-3-2 بررسی تحول زمانی رسانندگی بارهای آزاد در طی فرآیند رشد سطوح..................................50
3-3-3 بررسی وابستگی رسانندگی مؤثر به اندازه ی ذرات....................................................................55
3-3-4 بررسی رابطه ی تخلخل و رسانندگی.............................................................................................57
3-3-5 رابطه ی رسانندگی مؤثر بارهای آزاد با فرکانس.........................................................................58
بحث و نتیجه گیری..................................................................................................................61
پیشنهادات............................................................................................................................. 62
مقالات ارائه شده.....................................................................................................................63
مراجع......................................................................................................................................64
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1 1: نمودار log-log زبری بر حسب زمان در حالت کلی. 8
شکل 1 2: نمودار لگاریتمی تحول زمانی پهنای فصل مشترک برای مدل BD، به ازای زیر لایه¬های مختلف با مقادیر L=100(○), 200(□), 400(◊),800(∆) 9
شکل 1 3: نمایش شماتیکی از مراحل لازم برای باز مقیاس بندی نمودار های ناهمواری وابسته به زمان. نمودار آخر تابع مقیاس بندی f(u) نامیده می¬شود. 10
شکل 1 4: مکانیزم نشست در مدل انباشت تصادفی. ذره¬ی A درA’ و ذره¬ی B در B’ می¬نشیند. 13
شکل 1 5: نمونه¬ای از سطح تولید شده توسط مدلRD. سایه ها سطح را در زمان¬های متوالی با بازه¬های زمانی یکسان نشان می دهند. 15
شکل 1 6: مدل نشست تصادفی با واهلش سطحی. ذره پس از نشست به مکانی با کمترین ارتفاع سقوط می¬کند. 15
شکل 1 7: سطح تولید شده توسط شبیه سازی مدل RDSR در زمان های متوالی ودر بازه های زمانی یکسان. 16
شکل 1 8: مدل BD با قاعده¬ی چسبیدن به نزدیکترین همسایه 17
شکل 1 9: سطح تولید شده توسط شبیه سازی مدل BD. 18
شکل 1 10: نمایی از قاعده¬ی نشست در مدل RSOS. 19
شکل 1 11: مثالی شماتیک از نشست بالستیک ذرات با اندازه های مختلف بر روی سطح. 23
شکل 1 12: سطح حاصل از نشست ذرات با اندازه های مختلف به ازای 1≤l≤12. 23
شکل 1 13: سطوح حاصل از نشست ذرات به ازای مقادیر (الف) l=2، (ب) l=4، (ج) l=8، (د) l=16، (ه) l=32، ( و) l=64 24
شکل 2 1: رسانندگی متناوب بر حسب دما و فرکانس برای دو نوع رسانش الکترونی و یونی. الف) رسانندگی فیلم الماسی پلی کریستال [3]. ب) رسانندگی 0.4Ca(NO3)2-0.6KNO3در حالت مذاب با ویسکوزیته¬ی بسیار بالا[4]. در فرکانس های پایین رسانندگی ثابت است و در فرکانس¬های بالا از یک قانون توانی، با نمای زیر یک، تبعیت می¬کند. 28
شکل 2 2: مدارRC معادل، حاصل از گسسته سازی معادله¬ی 2-12. همگی خازن¬ها یکسان و متناسب با ثابت دی الکتریک بارهای مقید می¬باشند. در حالیکه هر مقاومت، با معکوس رسانندگی موضعی بارهای آزاد، که وابسته به مکان است، متناسب می¬باشد. 32
شکل 2 3: نمایی از گسسته سازی شبکه به بلوک¬های مربعی و ارتباط هر بلوک با همسایه¬های مجاورش. 35
شکل 2 4: ماتریس اسپارس (الف) قطری نواری، (ب) بلوک مثلثی و (ج) بلوک سه قطری. 38
شکل 2 5: نمایی از ماتریس اسپارس A برای یک شبکه¬ی اولیه¬ی مستطیلی با ابعاد nx×ny=3×4. ابعاد ماتریس اسپارس تولید شده برای چنین شبکه¬ای بصورت N×N=nxny×nxny می¬باشد. 38
شکل 2 6: نمایی از شبکه¬ی گسسته شده به همراه خانه های اضافه شده برای اعمال شرایط مرزی. 39
شکل 3 1: منحنی تغییرات پهنای زبری بر حسب زمان برای سطوح رشد یافته از انباشت ذرات خطی یکسان با طول l=6 ، بر روی زیر لایه¬هایی با اندازه¬های متفاوت. نتایج ارائه شده برای L=1024,204 بر روی 1500 نمونه ، برای L=4096,8192 برروی500 نمونه و برای L=16384 بر روی 200 نمونه میانگین گیری شده است. 43
شکل 3 2: برازش خطی مقادیر بدست آمده برای β2 به ازای زیر لایه¬های مختلف. 44
شکل 3 3: منحنی تغییرات پهنای زبری در حالت اشباع برای زیرلایه های مختلف، شیب بدست آمده بیانگر نمای زبری α می¬باشد. 45
شکل 3 4: منحنی تغییرات لگاریتمی پهنای زبری بر حسب زمان برای سطوح رشد یافته ازنشست ذرات خطی با اندازه¬های مختلف: 1≤l≤12، بر روی زیرلایه¬های متفاوت . نتایج ارائه شده برای L=1024,204 بر روی 1500 نمونه ، برای L=4096,8192 برروی500 نمونه و برای L=16384 بر روی 200 نمونه میانگین گیری شده است. 46
شکل 3 5: منحنی تغییرات تخلخل بر حسب زمان برای سطح در حال رشد توسط نسشت ذرات با اندازه¬های متفاوت، 1≤l≤12 ، بر روی زیرلایه ای به اندازه¬ی L=16384. 48
شکل 3 6 : تغییرات تخلخل بر حسب اندازه¬ی ذرات برای زیر لایه ای به اندازه¬ی L=1024. 49
شکل 3 7: توزیع پتانسیل الکتریکی برای سطح تولید شده توسط ذرات خطی با طول l=4 برای مقادیر مختلف s. (الف) s=0، (ب) s=1.78×〖10〗^(-4)، (ج) s=1.78×〖10〗^(-3)، (د) s=1.78×〖10〗^(-2)، (ه) s=1.78×〖10〗^(-1)، (و) s=1.78×10، (ز) s=1.78×〖10〗^4 51
شکل 3 8: نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب زمان در طی فرآیند رشد سطوح به ازای نشست ذرات یکسان با طول¬های = 2(◄), 4(♦), 6(■), 8(►), 16(●) l برای s های با مقادیر: (الف) 0، (ب) 0.002، (ج) 0.02، (د) 0.2 و (ه)1. طول زیر لایه L=512 می¬باشد. 53
شکل 3 9: نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب زمان به ازای فرکانس¬های: ), 0.002(►), 0.02(■), 0.2(♦), 1(◄)●s = 0( برای سطوح در حال رشد توسط انباشت ذرات خطی یکسان با طول¬های: (الف) l=2، (ب) l=4، (ج) l=6 و (د) l=8. طول زیر لایه L=512 می¬باشد. 54
شکل 3 10: مقادیر log(σ0)حسب logl ̃ برای سطوح رشد یافته از ذرات یکسان با طول¬های l=2, 4, 6, 8, 12, 16. برای همه¬ی سطوح L=512 است. (■) بیانگر لگاریتم مقادیر σ(0) برای هر سطح و )—( شیب حاصل از برازش داده¬ها می¬باشد. 55
شکل 3 11: نمودار تغییرات log σ ̃ بر حسب l ̃ . برای L=512 و به ازای فرکانس¬های: s ̃= 〖2.5×10〗^(-3) (+), 〖2.5×10〗^(-2) (▲), 〖2.5×10〗^(-1) (●), 2.5(▼), 〖2.5×10〗^1 (♦), 〖2.5×10〗^2 (◄), 〖2.5×10〗^3 (■), 〖2.5×10〗^4 (►). 56
شکل 3 12: نمودار تغییرات log σ ̃ بر حسب logl ̃، به ازای L=512 و برای فرکانس¬های s= 2.5×〖10〗^(-3) (+),2.5×〖10〗^(-2) (▲),2.5×〖10〗^(-1) (●), 2.5(▼), 2.5×10 (♦),2.5×〖10〗^2 (◄),2.5×〖10〗^3 (■),2.5×〖10〗^4 (►). 57
شکل 3 13: مقادیر σ(0) بر حسب تخلخل سطوح رشد یافته از نشست ذرات یکسان با طول¬های: l=2, 4, 6, 8,12 ، به ازای L=512. 58
شکل 3 14: نمودار تغییرات log(σ ̃) بر حسب log(s ̃) ، برای سطوح رشد یافته از نشت ذرات یکسان به ازای: l=256(+),128(▼), 64(♦), 16(▲), 12(*), 8(◄), 6(●), 4(■), 2(►) 59
شکل 3 15: شیب منحنی¬های نمودار 3-13به ازای بازهایی از فرکانس که تغییرات رسانندگی در آنها بصورت خطی است و برای l=16(▼),12(●), 8(*), 6(■), 4(◄), 2(►). 60
شکل 3 16: تغییرات لگاریتمی شیب¬های حاصل از نمودارهای شکل 3-15 بر حسب اندازه ذرات. (■) بیانگر مقدار شیب¬ها است و (—) شیب حاصل از برازش خطی این داده¬ها می¬باشد. 60
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول 3-1: نماهای مقیاسی رشد و زبری برای سطوح رشد یافته از نسشت ذرات خطی یکسان بر روی زیر لایه¬ای با طول L=16384. نتایج ارائه شده به ازای 200 بار میانگین گیری می¬باشد و میانگین خطای کلیه¬ی داده¬ها از مرتبه¬ی 〖10〗^(-4) وکوچکتر از آن است.........................................................................................................................................................45
جدول3-2: نماهای رشد و زبری سطوح رشد یافته از نشست ذرات با طول¬های متفاوت برای زیر لایه¬ای با طول L=16384. میانگین خطای کلیه¬ی داده¬ها از مرتبه¬ی 〖10〗^(-4) و کوچکتر از آن می-باشد.......................................................................................................................................47
چکیده
در این پایان نامه، ابتدا با استفاده از روش مونت کارلو، رشد سطوحی شبیه سازی شده است که از نشست بالستیکی ذرات خطی با اندازه¬های متفاوت تولید می¬شوند. با بررسی زبری و نماهای مقیاسی سطوح رشد یافته، رابطه¬ی Family-Vicsek برای این سطوح بررسی شده و با توجه به اهمیت تخلخل چنین سطوحی، تحولات تخلخل بعنوان تابعی از زمان و اندازه¬ی ذرات مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با حل عددی معادله¬ی رسانش در سطوح رشد یافته، رفتار رسانندگی مؤثر الکتریکی این سطوح، بر حسب کمیت¬هایی چون زمان، اندازه¬ی ذرات، فرکانس و تخلخل بررسی شده است.
نتایج شبیه سازی نشان می¬دهند که منحنی تغییرات زبری بر حسب زمان دارای سه رفتار متفاوت می¬باشد، بطوریکه دارای دو رفتار خطی با شیب¬های متفاوت در زمان¬های اولیه و میانی بوده و سپس به اشباع می¬رسد. بررسی تخلخل نشان داد که سطوح تولید شده به شدت متخلخل هستند و تخلخل سریعتر از سطح به اشباع می¬رسد. همچنین میزان تخلخل ابتدا تابعی افزایشی از طول ذرات انباشتی بوده و پس از رسیدن به مقدار بیشینه خود با افزایش طول ذرات کاهش می¬یابد.
بررسی رسانندگی مؤثر این سطوح نشان می¬دهد که در طی فرآیند رشد، رسانندگی با زمان افزایش یافته و بتدریج به اشباع می¬رسد. همچنین این کمیت تابعی افزایشی از فرکانس بوده و برای چندین مرتبه¬ی بزرگی از فرکانس رسانندگی بصورت تابعی نمایی از فرکانس تغییر می¬کند که مقادیر توان، تابعی از اندازه¬ی ذرات انباشتی می باشد.
کلمات کلیدی: رشد سطح، زبری، نماهای مقیاسی، تخلخل، رسانندگی مؤثر، فرکانس