بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله سعی ما بر آن است تا بعضی از خواص ترمودینامیکی و همچنین رفتار مغناطیسی نانو سمی فلزی را در حضور میدان مغناطیسی در دمای صفر بررسی کنمی. ثابت پلاریزه بر حسب چگالی را برای میدانها ی مغناطیسی مختلف محاسبه کرده ا می. نتایج ما نشان می دهند که برای میدانها ی کوچک ثابت پلاریزه نزدیک به صفر است و با افزایش میدان مغناطیسی سیستم بطور جزئی پلاریزه شده و به ازای میدانها ی خیلی بزرگ و چگالی های کم، سیستم کاملا پلاریزه می شود.
همچنین برای بررسی رفتار مغناطیسی نانو سیم فلزی در حضور میدان مغناطیسی، ثابت پلاریزه را برای چگالی های مختلف بدست آورده ایم. سپس انرژی کل بر حسب میدان مغناطیسی به ازای چگالی های مختلف را محاسبه نموده ا می. نتایج نشان می دهد که برای چگالیهای مختلف انرژی کل نانو سمی فلزی پلاریزه با افزایش میدان مغناطیسی به کندی کاهش یافته و به ازای میدانها ی مغناطیسی بزرگتر به سرعت کاهش م ی یابد. در نهایت فشار جنبشی برحسب چگالی برای میدانها ی مغناطیسی مختلف را به دست آورد می.
کلمات کلیدی: نانو سیم فلزی، کوانتش مرتبه دوم، ثابت پلاریزه
مقدمه
نانو سیم نانو ساختاری با قطری در مقیاس نانو متر - 10 9 متر - است. همچنین می توان نانو سیمها را به عنوان ساختار هایی باضخامت یا قطری در اندازه ده ها نانو متر یا کمتر و طولی - a - می نویسیم، سپس ویژه مقادیر این عملگرها را برای یک سیستم N ذره ای محاسبه می کنیم.نا مشخص تعریف کرد. اثرات مکانیک کوانتومی در این مقیاسهااهمیت می یابد و همین منجر به ابداع واژه "سیم کوانتومی " شده است. یک نوع از نانو سیم ها، نانوسیم فلزی است.نانو سیم های فلزی به دلیل خواص ویژه ای که دارند کارایی زیادی در قطعات الکترونیکی دارند.
>1'2@ نانو سیم های در غیاب میدان مغناطیسی هامیلتونی سیستم به شکل زیر است :>6@مغناطیسی از مهمترین نانو ساختاره ا هستند و تکنیکهای مختلفی برای آماده سازی و مطالعه آنها استفاده شده است. در کارهای اخیر خواص الکترونیکی مغناطیسی و نوری نانوسیم های مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفته است .>3'4'5@ در کار حاضر خواص ترمودینامیکی نانو سیم فلزی در حضور میدان مغناطیسی موردبررسی قرار گرفته و همچنین رفتار سیستم با تغییر میدان مغناطیسی بررسی شده است.
روش کوانتش مرتبه دوم
سیستم ما یک نانوسیم فلزی پلاریزه است که از الکترونهای بااسپین بالا - + - و الکترونهای با اسپین پایین - - در یک زمینه مثبت تشکیل شده است. ما چگالی عددی اسپین بالا وپایین را به ترتیب با و ، و ثابت پلاریزه که T انرژی جنبشی سیستم و V پتانسیل برهم کنش دو ذره ای یک نانو سیم می باشد. برای یک نانو سیم تابع موج تک ذره ای دردستگاه استوانه ای به این صورت می باشد >7@،که R شعاع، L طول نانو سیم ،تابع موج اسپینی J mmn r تابع بسل مرتبهm و mn R mn با استفاده از شرط مرزی0rJ mبه دست می آید.
حالتهای تک ذره ای بااعداد کوانتومی m ، n و lمشخص می شوند که lعدد موج مربوط به حرکت الکترونها در راستای محور نانو سیم می باشد. از طرف دیگر ترازهای انرژی به شکل زیر بدست می آیند، را به این صورت معرفی می کنیم که - 5 - l2برای مدل 1وچگالی کل سیستم است.1گاز الکترونی نانو سیم فلزی هامیلتونی کل را می توان به این شکل برای محاسبه انرژی سیستم از روش کوانتش م رتبه دوم استفاده نوشت،می کنیم. H 0 هامیلتونی غیر برهم کنشی و H 1 جمله اختلالی است.
اکنون یک میدان مغناطیسی یکنواخت در راستای محور z اعمال می کنیم ذرات با اسپین بالا و پایین در راستای میدان و یا در خلاف میدان جهت گیری می کنند.
سهم انرژی مغناطیسی نانو سیم مغناطیسی M Z B EM است که e M N مغناطش نانو سیم فلزی است و j10-26e-928.476377 ممنتوم مغناطیسی الکترون
T است.با استفاده از تئوری اختلال انرژی حالت پایه سیستم به صورت زیراست،
