در این تحقیق محاسبات ابتدا به ساکن ساختار الکترونی و مغناطیسی ابرشبکه‌های LaMnO3/SrTiO3، LaMnO3/SrMnO3 و LaTiO3/SrTiO3 با تقریب LDA+U و با استفاده از روش شبه پتانسیل فوق نرم بر پایه نظریه تابعی چگالی انجام شده است. بسته محاسباتی مورد استفاده در این تحقیق Pwscf است که برای بررسی ساختار الکترونی مناسب‌تر است. استفاده از تقریب LDA+U در دستگاه‌های همبسته قوی منوط به داشتن مقدار پارامتر هابارد است. با استفاده از روش پاسخ خطی مقدار پارامتر هابارد برای اتم منگنز eV 5/3 و برای اتم تیتانیوم eV 5 بدست آمده است که در توافق خوبی با نتایج تجربی است. برای ساخت ابرشبکه‌های LaMnO3/SrTiO3، LaMnO3/SrMnO3 و LaTiO3/SrTiO3 از زیرلایه SrTiO3 استفاده شده است. محاسبات چگالی حالات، فاز فرومغناطیس و نیم فلز را برای ترکیب بلوری LaMnO3، فاز پارامغناطیس و عایق برای ترکیب SrTiO3 و فاز پاد فرومغناطیس نوع G و عایق را برای ترکیب‌های بلوری SrMnO3 و LaTiO3 نشان می‌دهد. با محاسبه چگالی حالات جزئی ترکیب‌های بلوری اولیه و محاسبه چگالی حالات ابرشبکه‌ها دیده شد که با وجود شباهت ساختاری ترکیب‌های بلوری LaMnO3، SrTiO3، SrMnO3 و LaTiO3 اما با قرار دادن لایه‌های اتمی آن‌ها به صورت متناوب، در فصل مشترک لایه‌های اتمی در ابرشبکه‌ها از نظر ساختار الکترونی، خواص مغناطیسی و الکتریکی نسبت به حالت‌های بلوری تشکیل دهنده آن‌ها تفاوت‌های چشمگیری از خود نشان می‌دهند. پیش‌بینی پیکربندی مغناطیسی ابرشبکه‌ها، انرژی برهمکنش تبادلی بین نزدیک‌ترین همسایه‌ها محاسبه شده است. انرژی تبادلی بین اتم‌های Mn-Mn، از مرتبه eV 3- 10×01/4-، بین اتم‌های Ti-Mn از مرتبه eV 3- 10×01/2- و همچنین انرژی برهمکنش تبادلی بین اتم‌های Ti-Mn از مرتبه eV 3- 10×10/3- در فصل مشترک لایه‌ها و منفی بدست آمد که نتایج محاسبات انرژی برهمکنش تبادلی نشان می‌دهد که پیکربندی ناشی از اتم‌های فصل مشترک لایه‌ها در ابرشبکه‌ها فرومغناطیس است که نتیجه گذار الکترون در لایه‌های فصل مشترک است که سبب بهینه‌سازی پیکربندی در فصل مشترک ابرشبکه‌ها می‌گردد. تفاصيل المقالة

In this research, structural, electronic, magnetic, and electrical properties of SrMnO3 and CaMnO3 have been investigated using calculations based on density-functional theory from scratch and Quantum-Espresso calculation code. The Hubbard parameter has been calculated for the Mn atom using a linear response approach and LDA+U approximation for both compounds. This parameter is 3.5 eV for CaMnO3 and it is 3.1 eV for SrMnO3. The calculations showed that even though both compounds are insulator and G-type antiferromagnetic materials. Both samples have a cubic perovskite structure in which the Mn atom is located at the center of an octagon surrounded by oxygen atoms, and the vertices of a cube are the place for Sr and Ca atoms. The effect of pressure on these two compounds has been studied from %5 to %20 in tensile pressure (TP) and compressive pressure (CP) directions along the z-axis. The transition from High Spin (HS) to Low Spin (LS) of both compounds has been searched through the results of enthalpy calculations in terms of pressure. Results reveal that both materials are in stable HS and LS states in pressures higher and lower than -10 GPa and -20 GPa, respectively. Moreover, the magnetic moment of CaMnO3 in the pressure of -20.51 GPa decreases from 3.41µB in a stable HS state to 1.44 µB in an LS state, and that of SrMnO3 in the pressure of -26.87 GPa declines from 4.37 µB in HS state to 1.55 µB in LS state. تفاصيل المقالة

The hydrothermal method synthesized the first cobalt ferrite and cobalt oxide nanoparticles in this article. The synthesized nanoparticles were then subjected to various analyzes such as X-ray diffraction patterns, scanning electron microscopy images, infrared spectroscopy, and vibration sample magnetometer to ensure their properties and prepare the nanoparticles for the next step. Then, 6% by weight of nanoparticles were added to the epoxy resin as a reinforce, and a polymer matrix composite was made. After making the composites according to the ASTM D638 standard, they were subjected to a tensile test. The results showed that the nanoparticles were prepared very fine, uniform, high purity, and had good magnetic properties. Also, hydrothermal was a suitable method for the synthesis of these nanoparticles. Furthermore, samples made using cobalt ferrite nanoparticles offer better tensile properties than samples made with cobalt oxide. However, in general, the tensile properties of composites have improved compared to pure polymers. تفاصيل المقالة

In this study, we survey electronic and magnetic configuration of (LaMnO3)1/(SrTiO3)4, (LaMnO3)2/(SrTiO3)4, (LaMnO3)3/(SrTiO3)4 superlattices based on density functional calculations (DFT+U) using Quantum-Espresso open source code. The Hubbard parameter has been calculated for the Mn and Ti atoms using a linear response approach. This parameter is 3.5 eV for LaMnO3 and it is 4.98 eV for SrTiO3, are in good agreement with the experimental results. The results of total and partial density of states calculations of the LaMnO3 and SrTiO3 compounds show that LaMnO3 and SrTiO3 compounds are insulator and antiferromagnetic and paramagnetic, respectively, but The 2DEG half-metallic observed in (LaMnO3)1/(SrTiO3)4, (LaMnO3)2/(SrTiO3)4, (LaMnO3)3/(SrTiO3)4 superlattices by inclusion of electron-electron correlations with UTi=4.98 eV and UMn=3.5 eV. We used Stoner-Wolfarth model to investigate the magnetic configuration of (LaMnO3)1/(SrTiO3)8, (LaMnO3)2/(SrTiO3)8, (LaMnO3)3/(SrTiO3)8 superlattices. The results of density of states show that (LaMnO3)1/(SrTiO3)8, (LaMnO3)2/(SrTiO3)8, (LaMnO3)3/(SrTiO3)8 superlattices are ferromagnetic and half-metallic that are in good agreement with the Stoner-Wolfarth results. تفاصيل المقالة

در این مقاله خواص ساختاری و الکترونی ترکیبات MoS2 و MoS2 آلایش یافته با Co در دو حالت غیر مغناطیسی و مغناطیسی در چارچوب نظریۀ تابعی چگالی با کد محاسباتی کوانتوم اسپرسو در دو تقریب تبادلی همبستگی شیب تعمیم یافته بررسی شد. همچنین چگالی موضعی از نوع بار پایسته مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه ثابت های شبکه، محاسبه شده با سایر نتایج گزارش شده همخوانی داشته است. نتایج حاصل از ساختار نواری و چگالی حالت ها برای ترکیب MoS2 خاصیت نیم رسانایی را نشان داده است. ساختار نواری و چگالی حالت ها برای ترکیب MoS2 آلایش یافته با Co در حالت غیر مغناطیسی خاصیت فلزی و در حالت مغناطیسی خاصیت فرو مغناطیس ضعیف و ماهیت فلزی را نشان داده است. چگالی حالت های جزئی برای ترکیب MoS2 نقش اربیتال d اتم مولیبدن و اربیتال pاتم گوگرد را نشان می دهد و برای MoS2 آلایش یافته با Co نقش اربیتال d اتم کبالت و اربیتال d اتم مولیبدن و اربیتال p اتم گوگرد را نشان داده است. برای مقایسه خواص ساختاری، ساختار ترکیب MoS2 بعد از آلایش با Co از ساختار هگزاگونال به ساختار تتر اگونال تبدیل می شود. نتایج با کارهای پیشین سازگار بوده است. تفاصيل المقالة

در کار حاضر به بررسی آثار فشار و آنتالپی بروی ترکیب دی سولفید مولیبدن در چارچوب نظریۀ تابعی چگالی و با کد کوانتوم اسپرسو با امواج تخت و پتانسیل تبادلی تقریب شیب تعمیم یافته بار پایسته پرداخته شده است. خواص الکترونی ترکیب برای مقایسه با اعمال فشار رسم و محاسبه شد. ساختار نواری دی سولفید مولیبدن ماهیت نیم رسانایی را با گافی حدود 2/27 الکترون ولت را داد، که گاف به دست آمده بزرگتر از نتایج دیگر پژوهش ها بوده است. چگالی حالت ها برای ترکیب دی سولفید مولیبدن رسم شده است و ماهیت نیم رسانایی ترکیب را تأیید می کند. گاف به دست آمده از چگالی حالت ها با نتایج دیگر کارها سازگاری بیشتری دارد و مقدار آن حدود 1/3 الکترون ولت به دست آمده است. نتایج محاسبات چگالی حالات جزئی نشان داد که نقش اوربیتال d اتم مولیبدن و p اتم گوگرد بیشتر است. در ادامه فشار های مختلف را اعمال شده است. با اعمال فشارهای مثبت ثابت شبکه افزایش می یابد و ابتدا گاف نواری کاهش سپس در یک انرژی کمی افزایش و در ادامه باز کاهش را دارد تا ساختار از ماهیت نیم رسانا به فلز تبدیل گردد. با اعمال فشارهای منفی ثابت شبکه کاهش و گاف نواری کاهش یافته و در همان اعمال فشارهای اولیه از ماهیت نیم رسانایی خارج و به سمت خاصیت فلزی میل کرده است. تفاصيل المقالة

در این تحقیق خواص ساختاری، نواری و فونونی ترکیب کاربید سریم و کاربید لانتانیوم با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن مبتنی بر نظریه تابعی چگالی و کد محاسباتی کوانتوم اسپرسو با استفاده از تقریب LDA بررسی شده است. نتایج محاسبات چگالی حالت های کلی نشان داد که هر دو ترکیب کاربید سریم و کاربید لانتانیوم دارای ماهیت فلزی هستند. نتایج ساختار نواری ماهیت فلزی هر دو ترکیب را تأیید نمود و محاسبات ساختاری انجام شده با استفاده از تقریب LDA برای هر دو ترکیب تراکم پذیری و سختی تقریبا یکسانی را نشان داد. نتایج محاسبات فونونی هیچ گاف فرکانسی را برای ترکیب کاربید سریم نشان نداد درحالی که محاسبات مشابه در محدوده ی 229cm-1 تا 261cm-1 یک گاف فرکانسی را برای ترکیب کاربید لانتانیوم نشان می دهد. می توان نتیجه گرفت که در محدوده گاف مشاهده شده هیچ نوسان صوتی صورت نمی گیرد و نور و گرما از بلور عبور نخواهد کرد. تفاصيل المقالة

نانوساختارهای هسته-پوسته مگنتیت-اکسیدمس جهت کاربرد در فرایند تخریب فوتوکاتالیستی رنگدانه های شیمیایی با استفاده از روش های ساده شیمیایی رشد داده شدند. خواص ساختاری، مغناطیسی و نوری محصولات بدست آمده بترتیب با استفاده از مشخصه یابی های الگوی پراش، میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری، حلقه پسماند، طیف جذبی و نورتابناکی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. الگوهای پراش تشکیل فازهای چندبلوری مگنتیت (مکعبی) و اکسیدمس (مونوکلینیک) را تایید کرده و تصاویر میکروسکوپ الکترونی تشکیل ساختارهایی در ابعاد نانو را با ریخت های کره و تسمه (کمربند) نشان نشان دادند. مطالعات مغناطیسی که توسط آنالیز حلقه پسماند صورت گرفت نشان دهنده کاهش خاصت مغناطیسی نانوساختارهای هسته-پوسته می باشد که علت آن را می توان ضعیف بودن خاصیت مغناطیسی اکسیدمس دانست. بررسی خواص نوری نانوساختارهای هسته-پوسته نیز حاکی از وجود لبه جذب آنها در ناحیه مرئی می باشد، که آنها را برای جذب نور خورشید و شرکت در فعالیت تخریب فوتوکاتالیستی مناسب می سازد. نمودار تائوک که جهت تخمین انرژی شکاف باند نوری آنها رسم شده بود نشان داد که ساختارهای هسته-پوسته دارای انرژی شکاف باند نوری بزرگتری نسبت به ساختارهای پوسته می باشند. طیف نورتابناکی نانوساختارهای هسته-پوسته نیز گسیل های نوری در نواحی مرئی و فرابنفش از طیف امواج الکترومغناطیسی را نشان می دهد. تفاصيل المقالة