https://jphys.journals.pnu.ac.ir/ فصلنامه علمی اپتوالکترونیک fa daily 1 Tue, 08 Apr 2025 00:00:00 +0330 Tue, 08 Apr 2025 00:00:00 +0330 https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11767.html این پژوهش به بررسی انبساط هیدرودینامیکی پلاسماهای چگال تحت تأثیر الکترون‌های تبهگن نسبیتی با استفاده از مدل هیدرودینامیک کوانتومی و روش خودتشابهی می‌پردازد. در این مطالعه، معادلات دینامیکی بی‌بعد شده و تأثیر پارامتر نسبیتی بر تغییرات چگالی، سرعت، پتانسیل الکتریکی و میدان الکتریکی پلاسما بررسی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش پارامتر نسبیتی ، موقعیت لبه پلاسما گسترش یافته، پایداری چگالی افزایش یافته و سرعت انبساط یونی بهبود می‌یابد. همچنین، فشار تبهگنی نسبیتی منجر به تقویت پتانسیل الکتریکی و بهبود دینامیک کلی انبساط پلاسما می‌شود. این یافته‌ها نقش کلیدی فشار تبهگنی و اثرات نسبیتی را در پلاسماهای چگال برجسته می‌کنند و برای کاربردهای صنعتی و اخترفیزیکی، از جمله شتاب‌دهنده‌های ذرات، همجوشی هسته‌ای و تحلیل جت‌های نسبیتی، اهمیت دارند. تحلیل ارائه‌شده ابزار تحلیلی جدیدی برای درک رفتار پلاسماهای چگال در شرایط آزمایشگاهی و کیهانی فراهم می‌آورد و زمینه‌ساز توسعه فناوری‌های پیشرفته مرتبط با پلاسما است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12219.html چکیدهدر این پژوهش با استفاده از تقریب بستگی قوی و تابع گرین بازگشتی، اثر تغییر عرض نانو نوار و دما را روی خواص ترموالکتریکی سیستم مبتنی نانونوارهای نامتجانس برمولیبدن‌دی-سولفاید و تنگستن‌دی‌تلوراید را در پیکربندی ارجح بررسی شد. کانال و دو الکترود نیمه بینهایت توسط نانونوارها به صورت دولایه در نظر گرفته شده است. خواص ترموالکتریکی نظیر رسانش الکتریکی، توان ترموالکتریک )ضریب سیبک)، رسانندگی گرمایی، ضریب بهینگی محاسبه شد. اثر عرض نانو نوارها و دما در این پیکربندی روی خواص ترموالکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد ضخامت بیشتر، مطلوبترین خواص ترموالکتریکی را ایجاد می‌کند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12397.html چکیدهدر این پژوهش به بررسی موضوع پایداری در سیستم‌های نوسانگر هارمونیک می‌پردازیم. بدین منظور معادله دیفرانسیل توصیف‌کننده نوسانگر را با استفاده از متغیرهای مناسب به مدل فضای حالت تبدیل می‌کنیم تا امکان استفاده از روابط جبری ماتریسی به منظور طراحی یک کنترل‌کننده پایدارساز برای سیستم مورد مطالعه فراهم شود. در مدل فضای حالت می‌توانیم با به کار بردن ماتریس‌های حالت و تکنیک تخصیص مقادیر ویژه، یک قانون کنترل مبتنی بر فیدبک حالت طراحی کنیم. پارامترهای این کنترل‌کننده به گونه‌ای تنظیم می‌شوند که مقادیر ویژه سیستم حلقه بسته (که تعیین‌کننده پایداری هستند) در موقعیت‌های مطلوبی از صفحه مختلط قرار گیرند تا در نهایت منجر به پایداری سیستم شود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12454.html در این مقاله، با بهره‌گیری از محاسبات نظری مبتنی بر تابع چگالی (DFT)، اثر دما بر ویژگی‌های نوری نانونوار گرافن آرمیچر-10 (10-AGNR) که با اتم‌های نیتروژن و بور آلاییده شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، ارزیابی قابلیت این ساختار در طراحی آشکارسازهای نوری مادون قرمز(IR) در دماهای مختلف، به‌ویژه در محدوده دمایی 77 تا 300 کلوین است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزودن آلاینده نیتروژن به ساختار گرافن باعث افزایش بیشینه پاسخ‌دهی نوری می‌شود. از سوی دیگر، افزایش دما در حضور آلاینده ها، منجر به کاهش تدریجی این پاسخ‌دهی می‌گردد. با این حال، این کاهش نسبتاً محدود بوده و نشان می‌دهد که عملکرد دستگاه در برابر تغییرات دمایی تا حدی پایدار است. ترکیب ویژگی‌های نوری مناسب و پایداری حرارتی نسبی،10-AGNR آلاییده شده را به گزینه‌ای بالقوه برای استفاده در آشکارسازهای مادون قرمز در دمای محیط تبدیل می‌کند. این یافته‌ها می‌توانند در طراحی نسل جدیدی از حسگرهای نوری با کارایی بالا مؤثر باشند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12476.html در این پژوهش، یک ‌حسگر مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی با ساختار BK7/ZnO/Ag/ZnO/WSe2 برای تشخیص ویروس دنگی بر پایه هموگلوبین‌های خون برای کار در طول موج nm 633 پیشنهاد شده است. برای تزویج نور به درون ساختار از منشور BK7 استفاده شده است. چیدمان لایه های ساختار عبارت است از یک فیلم نقره به عنوان ماده اصلی پلاسمونی، دو لایه ZnO که فیلم نقره را محصور می‌کنند؛ اولی برای جبران اتصال ضعیف نقره و منشور، و دومی برای محافظت از نقره در برابر اکسیداسیون و خوردگی و نیز بهبود حساسیت و یک لایه از ماده دو بعدی WSe2 برای بهبود حساسیت و افزایش برهمکنش زیست مولکولی. ساختار در نرم‌افزار کامسول طراحی و شبیه‌سازی شده است. مقادیر بدست آمده برای پارامترهای حسگر عبارتند از حساسیت °/RIU 49/287، پهنای کل در نصف حداکثر ° 669/2، صحت آشکارسازی deg-1 3747/0 ضریب کیفیت RIU-1 72/107 و سیگنال به نویز 77/3. تاثیر ضخامت لایه‌های Ag و ZnO و تعداد لایه‌های WSe2 بر عملکرد حسگر بررسی شده اند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12494.html در این مقاله، دوپایداری نوری در یک کاواک نوری نامتقارن فابری- پرو پر شده با نقاط کوانتومی نیمرسانا جفت شده با نانوکره های پوشیده با گرافن به علت خواص نوری برجسته‌ای مانند پاسخ اپتیکی غیرخطی قوی و برهمکنش قوی نور با گرافن که کاربردهای بالقوه زیادی در دستگاه‌های اپتوالکترونیکی دارد، بررسی می شود. در مولکول هیریدی نقطه کوانتمی نیمرسانا- نانوذره پوشیده با گرافن، نقطه کوانتومی همچون یک سیستم اتمی در نظر گرفته می شود و هامیلتونی سیستم تحت تقریب دوقطبی الکتریکی و موج چرخان نوشته می شوند. سپس معادلات دینامیکی سیستم در رهیافت ماتریس چگالی نوشته شده ، و از معادله ماکسول برای توصیف انتشار میدان کاوشگر درون کاواک جهت دستیابی به دوپایداری اپتیکی استفاده می شود. با حل معادلات ماتریس چگالی در حالت پایا، و همچنین با اعمال شرایط مرزی ، رابطه بین میدان فرودی و میدان تراگسیل بدست آمده، که با استفاده از آن می توان شدت خروجی برحسب شدت ورودی را بررسی کرد. لازم به ذکر است که ساختارهای هیبریدهای متشکل از نقطه کوانتومی- نانوذره به دلیل توانایی در تقویت برهم کنش پلاسمون– اکسایتون همواره مورد توجه قرار گرفته اند، بنابراین، افزودن پوشش گرافنی امکان تنظیم‌پذیری بیشتری را فراهم می‌آورد. اثر اندازه نانوذره، چگالی تعداد ذرات مولکولهای هیبریدی و میزان عبور شدت روی دوپایایداری اپتیکی و رفتار منحنی پسماند آن بررسی می شود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12531.html در این کار اثر جهت‌گیری‌ محور نوری بر شدت عبور فیلتر تراهرتز در بلور مگنتو فوتونی مطالعه شده‌است. طیف عبوری ساختار پیشنهادی با آرایش متقارن (AB)7 InAs (BA)7 که در آن A، B لایه‌های دی‌الکتریک معمولی و لایه نقص InAs نیم‌رسانای ناهمسانگرد هستند با روش ماتریس انتقال 4×4 برای هر دو قطبش‌ p,s محاسبه شده‌است. وجود لایه نقص سبب ایجاد مد نقص ( فیلتر) در گاف باند فوتونی ساختار می‌شود. نتایج نشان می‌دهند پهنای گاف باند و مکان فرکانسی فیلتر مستقل از تغییرات زاویه محور نوری ‌است ولی وابستگی شدت عبور به جهت محور نوری امکان تحقق قانون مالوس از ساختار پیشنهادی را در ناحیه فرکانسی تراهرتز برای هر دو قطبش‌ فراهم کرده است. روند تغییرات شدت عبوری فیلتر تراهرتز با زاویه محور نوری در قطبش (p) s رفتاری مخالف‌ قطبش (s) p دارد و کوپل شدگی قطبش‌ها در زاویه 45 درجه محور نوری اتفاق می‌افتد. اثرات همزمان دما و شدت میدان مغناطیسی بر مکان فرکانس و شدت عبور فیلتر در بازه تغییرات زاویه محور نوری نیز بررسی شده است. ساختار پیشنهادی می تواند به عنوان قطبشگر جدید در محدوده فرکانسی تراهرتز مورد استفاده قرار گیرد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12533.html در این مقاله ویژگی های ساختاری، الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی ترکیب نیمه هویسلر برمبنای محاسبات نظریه تابعی چگالی انجام پذیرفته است. نتایج ساختار الکترونی نشان داد که ترکیبات ScAgMg,TiAgMg در هر دو کانال اسپینی دارای ماهیت فلزی می باشند. بررسی ساختار نواری نشان می دهد که خاصیت مغناطیسی TiAgMgبیشتر از ScAgMg می باشد و این آلیاژ به دلیل ماهیت مغناطیسی دارای گشتاورمغناطیسی کل) (2µB/f.uدقیقاً از قانون اسلاتر- پائولی تبعیت می کند. محاسبه پایداری شیمایی ترکیبات مورد مطالعه نشان داد که ترکیب TiAgMg از پایداری مناسبی برخوردار می باشد. نتایج خواص مکانیکی و الاستیکی نشان داد که هر دو ساختار معیارهای پایداری مکانیکی بورن را دارند. با این حال، TiAgMg به دلیل مقادیر بالاتر ثابت‌های الاستیک، مدول‌های مکانیکی و دمای دبای، پایداری و سختی مکانیکی بیشتری نسبت به ScAgMg از خود نشان می‌دهد. بررسی ویژگی های اپتیکی ناهمسانگردی نوری را برای این دو ترکیب نشان می دهد ،ترکیب TiAgMg عملکرد مناسبی در محاسبه خواص نوری از خود نشان میدهد که این ترکیب گزینه مناسبی برای استفاده به عنوان جاذب امواج باشد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12534.html در این مطالعه تأثیر جذب دو و سه اتم بور و کلاسترهای B_10و B₁₂ بر ساختار و خواص گرافن تک لایه و دولایه بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که جذب این کلاسترها به‌ویژه B₂ بر روی تک‌لایه گرافن و B₁₂ هم بر روی تک‌لایه و هم بین دو لایه گرافن، موجب القای خاصیت مغناطیسی در ساختار می‌شود. جذب کلاسترهای بور همچنین باعث تغییرات قابل توجهی در خواص الکترونیکی گرافن از جمله ایجاد گاف باند و دگرگونی در ویژگی‌های اسپینی می‌شود. اغلب فرآیندهای جذب به‌صورت شیمیایی انجام می‌گیرند، اما جذب B₁₂ بر روی تک‌لایه گرافن از نوع فیزیکی و با پیوند ضعیف‌تری همراه است. این نتایج نشان‌دهنده‌ی پتانسیل بالای کلاسترهای بور برای مهندسی خواص گرافن در کاربردهای الکترونیکی و اسپینترونیکی آینده است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12555.html با توجه به چالش‌های زیست‌محیطی ناشی از سمیت سرب و پایداری ضعیف در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی متداول، توسعه جایگزین‌های غیرسمی به یکی از اولویت‌های تحقیقاتی تبدیل شده است. در این پژوهش بهینه‌سازی پارامترهای غلظت و دمای بازپخت بر ویژگی‌های ساختاری، ریخت‌شناسی و اپتیکی لایه‌های نازک یدید قلع (SnI₂)، به‌عنوان پیش‌ماده اصلی در سلول‌های پروسکایتی بدون سرب که به روش چرخشی لایه‌نشانی شده، مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد غلظت mg/ml 375 و بازپخت در دمای °C 100 شرایط بهینه‌ای برای تشکیل لایه‌های یکنواخت با ‌دانه‌های متراکم (nm 120-80)، تخلخل کنترل‌شده و با کاهش نقص‌های سطحی است. در مقابل، افزایش دمای بازپخت تا °C 150 منجر به تخریب حرارتی، افت کیفیت لایه و ایجاد فازهای اکسیدی نامطلوب می‌شود که در نهایت بازده اپتیکی و الکترونی لایه را کاهش می‌دهد. طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش نشان داد لایه‌های SnI2 جذب مؤثری در محدوده طول‌موج نور مرئی با لبه جذب در حدود ۶۵۰ نانومتر دارد و بهترین عملکرد اپتیکی مربوط به لایه‌های بازپخت‌شده در C° ۱۰۰ است. محاسبات گاف انرژی، مقدار بهینه گاف مستقیم را 1.87eV به همراه کاهش انرژی اورباخ به 105meV در شرایط بهینه تعیین کرد که بیانگر کاهش نقص‌های سطحی و افزایش کیفیت بلورینگی است. نتایج طیف فوتولومینسانس نیز بهبود انتقال بار و کاهش بازترکیب غیرتابشی حامل‌های بار را برای لایه‌های SnI2 بازپخت شده در دمای °C 100 احتمال می‌دهد. این یافته‌ها لایه‌های SnI₂ بازپخت‌شده در °C 100 را به گزینه‌ای مناسب برای بهبود عملکرد و پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بدون سرب با بازده بالا معرفی می‌کند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12589.html در این مقاله با استفاده از الگوی جینز-کامینگز، هامیلتونی سامانه‌ای متشکّل از دو اتم غیریکسان و یک میدان کوانتیده تک‌مد معرّفی می‌شود که در آن برهم‌کنش‌های دوقطبی-دوقطبی و اثر کِر نیز درنظرگرفته می‌شوند. به‌منظور دست‌یابی به تابع موج سامانه به‌طور تحلیلی، معادله شرودینگر در تصویر برهم‌کنش حل و فصل می‌شود چنان‌که یکی از اتم‌ها در حالت تشدید و دیگری در حالت غیرتشدید است. سپس با استفاده از بردار حالت به‌دست‌آمده، وارونی جمعیت اتمی، درهم‌تنیدگی بین دو اتم، و درهم‌تنیدگی بین دواتم و میدان مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که تأثیر برهم‌کنش دوقطبی-دوقطبی و پارامتر واکوکی بر کیفیت وارونگی جمعیت، بسیار قابل توجّه‌تر از اثر کِر است. افزون بر این، در هر دو موردِ درهم‌تنیدگی اتم-اتم و اتم-میدان، نتایج عددی حاکی از آن هستند که برهم‌کنش دوقطبی-دوقطبی، قوی‌تر از اثر کِر درهم‌تنیدگی را بهبود می‌بخشد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12611.html این مطالعه به بررسی دینامیک یک سامانه متشکّل از دو اتم دوترازی می‌پردازد که هر یک با یک میدان تک‌مد در یک کاواک اپتومکانیکی مجزا برهم‌کنش می‌کند. این پژوهش به‌طور ویژه بر نقش پارامتر واکوکی روی رفتار زمانی ویژگی‌های فیزیکی سامانه تأکید دارد. بنابراین در ادامه، با یافتن هامیلتونی مؤثر سامانه و حل معادله شرودینگر وابسته به زمان، بردار حالت کل سامانه در هر لحظه از زمان به دست می‌آید. سپس همبستگی کوانتومی بین دو اتم با استفاده از معیار ناهمخوانی کوانتومی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهند که می‌توان ناسازگاری کوانتومی بین دو اتم را به طور مؤثر با تنظیم پارامتر واکوکی، قدرت جفت‌شدگی اتم-میدان، و قدرت جفت‌شدگی اپتومکانیکی مهندسی و کنترل نمود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12619.html در این مقاله، شفافیت تونل‌زنی القایی (TIT) در یک مولکول نقطه کوانتومی سه‌گانه نامتقارن با استفاده از رهیافت ماتریس چگالی بررسی می‌شود. دینامیک این سیستم کوانتمی توسط معادله لیوویل-فون نویمن-لیندبلاد توصیف می‌شود. برای مطالعه جذب اپتیکی و TIT، معادلات سیستم در حالت پایا حل می شوند. اثر تونل‌زنی بین نقاط کوانتومی روی خواص اپتیکی جذب و پاشندگی میدان کاوشگر مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است که با تنظیم مناسب پارامتر جفت شدگی تونل‌زنی بین نقاط کوانتمی، می‌توان تعداد و عرض پنجره‌های شفافیت را به طور موثر کنترل کرد به طوری که چندین پنجره شفافیت ایجاد شود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12634.html در سالهای اخیر، لایه نازک CdTe بعنوان لایه‌ی جاذب در سلول‌های خورشیدی که دارای بازده بالایی هستند، بطور وسیع استفاده می‌شود. در این کار با نوشتن برنامه های کامپیوتری لازم برای محاسبه عددی معادلات ترابردی حاکم بر سلول‌های خورشیدی نامتجانس چند لایه، در محیط نرم افزار Maple ، عملکرد سلول خورشیدی بر پایه CdTe شبیه سازی و مورد مطالعه قرار گرفته‌ است. در ابتدا پارامترهای عملکردی ساختار FTO/i-SnO2/CdS/CdTe/Cu2O به عنوان سلول مرجع محاسبه ‌گردیده و سپس با تغییرتراکم اتم های ناخالصی پذیرنده و ثابت نگه داشتن سایر پارامترهای ساختاری سلول، تعداد لایه های جاذب را از یک به دو، چهار و هشت افزایش داده و تأثیر آن را روی پارامترهای عملکردی از جمله بازده سلول، محاسبه و بررسی نموده‌ایم. نتایج حاصل، نشان می‌دهند بازده سلول خورشیدی با هشت لایه‌ی جاذب، نسبت به سلول خورشیدی دارای یک لایه جاذب، 13.35درصد افزایش یافته است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12651.html در این مطالعه از نمونه‌های سرم خون گروهی از افراد شامل بیماران دیابتی، افراد مبتلا به اختلالات تیروئیدی، افراد دارای کلسترول بالا، افراد با تری‌گلیسرید بالا و همچنین افراد سالم استفاده شد. با بهره‌گیری از طیف‌سنجی رامان و مقایسه طیف‌های هر گروه، تغییرات بیوشیمیایی سرم خون مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از محاسبه میانگین شدت پیک‌ها و انحراف معیار نشان داد که شدت پیک‌های رامان در گروه‌های بیمار، نسبت به افراد سالم بیشتر است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12662.html موجبرها سازه‌های اپتیکی جهت هدایت امواج الکترومغناطیسی هستند که عملکرد و تلفات در آنها به شدت تحت تأثیر پارامترهایی چون ابعاد، هندسه، خمیدگی و مواد تشکیل‌دهنده طراحی شان قرار دارند. در این مقاله، انتشار موج در موجبرهای مستطیلی با خم ۹۰ درجه و U-شکل، در حضور پلاسمای سرد الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور بخش هایی از آن شامل نواحی خمش ها، بخش ورودی یا خروجی از پلاسمای سرد الکترونی لحاظ شده و دیگر قسمت ها خالی فرض شده است. شبیه‌سازی‌های با استفاده از روش المان محدود در نرم‌افزار کامسول، در بازه فرکانسی 25/4 تا ۷ گیگاهرتز انجام شده و پارامترهای پراکندگی (S-پارامترها) شامل ضریب بازتاب و عبور، استخراج و تحلیل گردیدند. نتایج، ظهور مد‌های رزونانسی چندگانه در طیف بازتاب را هنگام استفاده از پلاسما در نواحی خمیده، آشکار می‌کند. علاوه بر این، اثرات تغییرات چگالی پلاسما و شدت میدان مغناطیسی استاتیکی خارجی اعمالی در پلاسمای مغناطیده بر روی فرکانس‌های رزونانس مورد بررسی قرار گرفته است. یافته‌ها به وضوح قابلیت کنترل فرکانس‌های رزونانسی و تلفات ناشی از خمیدگی از طریق تنظیم این پارامترهای خارجی را تأیید می‌کنند. این قابلیت کنترل پذیری، موجبرهای یادشده را به کاندیدای بسیار مطلوبی برای کاربردهای مختلف عملی و پژوهشی تبدیل می‌کند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12733.html این مطالعه به شبیه سازی عددی اثرات هم زمان جهت میدان الکتریکی و تابش لیزری شدید بر جابجایی اشتارک در گذارهای درون‌باندی یک چاه کوانتومی ناهمگون با پتانسیل شبه V-شکل در ساختار GaAs/Ga₀.₅₅Al₀.₄₅As می‌پردازد. معادله شرودینگر در چارچوب تقریب جرم مؤثر و با به کارگیری پتانسیل مؤثر نوسانی به صورت عددی حل شد و رفتار سامانه تحت میدان‌های الکتریکی با قطبش‌های مختلف (F_z=±25 kV/cm) و دامنه‌های متفاوت میدان لیزری (α_0) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که تابش لیزری با ایجاد شکافی در بخش پایینی چاه، پتانسیل محدود کننده را از یک ساختار تک چاهی به یک ساختار دو چاهی نامتقارن تبدیل می کند. این تغییر موجب کاهش عمق مؤثر چاه، افزایش پهنای مؤثر آن و در نتیجه افزایش تعداد حالت های مقید و کاهش فاصله انرژی میان ترازها می شود. همچنین یافته ها حاکی از آن است که علامت و مقدار جابجایی اشتارک به طور چشمگیری به جهت میدان الکتریکی وابسته است؛ به گونه ای که وارونگی جهت میدان، منجر به وارونگی کامل علامت جابجایی در تمامی ترازهای انرژی می‌شود. افزون براین، شدت میدان لیزری به عنوان یک پارامتر کنترلی فعال، نقش تعیین کننده ای در دامنه و حساسیت این جابجایی ایفا می کند. این نتایج وجود یک برهم‌کنش سه‌گانه و قابل تنظیم میان ناهمگنی ساختاری چاه، میدان الکتریکی و میدان لیزری را تایید می کند؛ برهم کنشی که می‌توان از آن برای مهندسی و کنترل خواص الکترونوری در نانوادوات بهره برد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12739.html گرافن ماده ای دو بعدی است که با توجه به ویژگی های منحصر به فرد آن برای تحریک امواج پلاسمون سطحی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. پلاسمون سطحی در ماده گرافن می‌توانند در فرکانس‌هایی در محدوده مادون قرمز میانی تا تراهرتز تولید شوند، که با استفاده از مواد پلاسمونیک مرسوم مانند فلزات نجیب امکان‌پذیر نیست. به همین دلایل، امواج پلاسمون سطحی روی گرافن کاربردهای بالقوه‌ای در نانو حسگرهای جدید دارند. در این مقاله، به بررسی انتشار امواج پلاسمون  سطحی در گرافن تک لایه می‌پردازیم. در ساختار طراحی شده، لایه گرافن روی بلور فوتونی قرار گرفته است و از یک نقص در این بلور فوتونی برای ساخت حسگر استفاده می‌شود. امواج پلاسمون سطحی در این ساختار قابلیت انتشار روی گرافن را داشته و شدت و ضریب کیفیت آن ها در ناحیه اختلال بسیار بیشتر از امواج پلاسمون سطحی تولید شده در ساختار با بستر دوره ای می باشد. بنابراین در این مقاله از افزایش قابل توجه میدان مربوط به امواج پلاسمون سطحی در ناحیه نقص به منظور طراحی نانوحسگر استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تغییرات اندک ضریب شکست ناشی از تغییر ویژگی‌های ناحیه حسگری در حضور ماده بیولوژیک با گام‌های 0.015 باعث جابه‌جایی 5 نانومتر در طول‌موج پیک خروجی از ساختار می‌شود. بنابراین می‌توان با استفاده از این نانوحسگر تغییرات در محدوده چند نانومتر را آشکار نمود. در این مقاله از این ساختار به عنوان حسگر بیولوژیکی برای تشخیص باکتری اشرشیاکلی استفاده شده است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12775.html طیف‌سنج‌های نوری در حالت کلی و به ویژه نوع جمع‌و‌جور مینیاتوری آن با ابعاد کوچک و مقاوم دربرابر شرایط محیطی سخت، از ادوات مهم در زمینه‌های ابزارهای اندازه‌گیری، حسگری، آنالیز مواد و مخابرات نوری مورد توجه هستند که کاربردهای وسیعی در همۀ زمینه‌های علمی و صنعتی دارند. با یک طراحی بدیع در این نوع از اسپکترومترها، با حذف عنصر متمرکز کنندۀ نور (عدسی) از طریق یک توری براگ چیرپ شده که مستقیماً بر روی یک فیبر نوری عادی نگاشته می‌شود، سبب کوچک‌سازی بیشتر و افزایش تحمل‌پذیری ابزار در شرایط سخت محیطی خواهد شد. در مقالۀ حاضر ابتدا یک روش مبتنی بر اپتیک موجی برای طراحی توری براگ مناسب این ساختار بکار گرفته شد، و سپس با نتایج روش معمول شبیه سازی FDTD مقایسه گردید. نتایج بدست آمده حاکی از تطابق بسیار خوب نتایج این روش با شبیه‌سازی FDTD، به همراه افزایش فوق‌العادۀ سرعت پردازش محاسبات در روش مذکور بخصوص در ابعاد فیزیکی بزرگ دارد. با استفاده از کارایی روش پراشی پارامترهای پاشندگی خطی طیف روی آرایه آشکارسازهای یک بُعدی و تفکیک پذیری اندازه‌گیری شد. همچنین استفاده از آرایۀ آشکارسازهای خمیده بجای آرایۀ تخت برای افزایش قدرت تفکیک طیف‌سنج مینیاتوری پیشنهاد گردید. ساختار مورد مطالعه با دارا بودن دقت قابل قبول nm2 برای تفکیک‌پذیری با قدرت تفکیک 250 در نواحی طیفی وسیع فروسرخ نزدیک، مرئی و فرابنفش نزدیک، مزیت‌های فراوانی نسبت به سایر طیف‌سنج‌های کوچک دارد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12787.html در پژوهش حاضر به بررسی دقیق تأثیر آلایش عنصر آلومینیوم بر خواص لایه‌های نازک نانوساختارِ سلنید مس در حین فرآیند رسوب‌گذاری اختصاص دارد. در این راستا، نانوساختارهای سلنید مس با غلظت‌های متفاوتی از ناخالصی آلومینیوم (معادل 03/0 و 05/0مولار) با بهره‌گیری از روش ساده‌ی رسوب‌گذاری در حمام شیمیایی سنتز گردیدند. نتایج نشان می‌دهد که ورود اتم‌های آلومینیوم به ساختار سلنید مس، به شکل‌گیری گذارهای الکترونی جدیدی منجر می‌شود که به فاز سلنید آلومینیوم نسبت داده می‌شوند. این پدیده، ظهور شکاف‌های انرژی چندگانه را در نمونه‌های آلاییده به همراه دارد. برای تحلیل و شناسایی خواص نمونه‌ها، از طیف‌سنجی جذبی به منظور محاسبه‌ی فاصله باند انرژی و همچنین برای آنالیز عنصری و آنالیز سطحی، از تکنیک‌های EDX و FESEM بهره برده شد. مشاهدات حاکی از آن است که در بسیاری از نمونه‌ها، وجود دو انتقال مجزا قابل تشخیص است که این انتقالات به ترتیب به گاف‌های نواری ذاتی سلنید مس و گاف نواری ناشی از حضور فاز سلنید آلومینیوم تعلق دارند. از این رو، به‌کارگیری یک رویکرد دقیق و عملی برای تعیین انرژی شکاف نواری که به فرضیات اولیه در مورد ساختار ماده نیمه‌رسانا وابسته نباشد، امری ضروری است. در این تحقیق، مدل Tauc به عنوان یک ابزار کارآمد و معتبر برای این منظور انتخاب و مورد استفاده قرار گرفت. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12793.html در سال‌های اخیر، استفاده از پلاسمای سرد به‌عنوان یک فناوری غیرحرارتی و دوستدار محیط‌زیست، توجه گسترده‌ای را در حوزه ضدعفونی و کنترل آفات انباری مواد غذایی به خود جلب کرده است. در این پژوهش، عملکرد سامانه پلاسمای سرد نوع شکست سد دی‌الکتریک (DBD) در غیرفعال‌سازی زیستی آفات انباری مهم، با تمرکز بر تحلیل فیزیکی–ریاضی فرآیند و بررسی تأثیر پارامترهای الکتریکی و هندسی و برای نمونه آفت انباری، سوسک چهار نقطه‌ای حبوبات، مورد مطالعه قرار گرفته است. روابط حاکم بر میدان کاهش‌یافته، چگالی الکترونی و نرخ تولید گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن به‌صورت تحلیلی بررسی شده و ارتباط مستقیم آن‌ها با راندمان آفت‌کشی تبیین گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ولتاژ اعمالی و کاهش فاصله الکترودها، از طریق افزایش میدان الکتریکی مؤثر، منجر به رشد نمایی چگالی الکترون‌ها و افزایش نرخ تولید ROS می‌شود؛ گونه‌هایی که نقش اصلی در تخریب دیواره سلولی، پروتئین‌ها و DNA آفات ایفا می‌کنند. تحلیل سینتیکی کاهش جمعیت آفات نشان داد که می‌توان درصد آفت‌کشی را به‌طور کمی به زمان تیمار و پارامترهای الکتریکی سامانه مرتبط ساخت به گونه‌ای که حدود بازده 100% آفت‌کشی حشرات بالغ نمونه، حتی برای زمانهای کوتاهی در حدود s4 هم کاملا در دسترس است. همچنین مقایسه ساختارهای مختلف پلاسما نشان داد که سامانه DBD به‌دلیل یکنواختی میدان و پوشش حجمی مناسب، کارایی بالاتری نسبت به پلاسماهای موضعی نظیر پلاسما سوزنی دارد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12927.html نانوالکترونیک شامل مطالعه خواص الکترونیکی و مغناطیسی سیستم‌هایی با ابعاد در محدوده نانو، یعنی زیر 100 نانومتر، است. الکترونیک اسپینی زیرشاخه ی مهمی از نانوالکترونیک را تشکیل می‌دهد. نیمرساناهای آلی بدلیل طول پخش اسپینی خیلی بالا که بنظر می رسد بدلیل جفت شدگی ضعیف اسپین- مدار بوده، ابزاری مناسب برای ترابرد اسپینی می باشند. در این مقاله، مدل ترابرد پخش- نفوذ بمنظور ارزیابی جریان اسپینی در ساختار نیمرسانای آلی / فرومغناطیس مورد مطالعه قرار می گیرد. اثرات رسانندگی مرزی وابسته به اسپین و دما روی جریان اسپینی در حضور میدان های الکتریکی و مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. آنچه ملاحظه شده این است که میدان های الکتریکی و مغناطیسی جریان اسپینی را بطور چشمگیری افزایش می دهند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12928.html چکیدهفرامواد لایه‌ای زیرِ حدِ طول‌موج یکی از متداول‌ترین بسترها برای مهندسی پاسخ الکترومغناطیسی مؤثر به شمار می‌آیند. در این ساختارها، با تنظیم کسر پرشدگی، می‌توان گذردهی مؤثر در راستاهای موازی و عمود بر لایه‌ها را کنترل کرد و از این طریق ضریب شکست و امپدانس محیط را تنظیم نمود. روابط کلاسیک محیط مؤثر برای چنین سامانه‌هایی در منابع متعدد ارائه شده‌اند؛ با این حال، رفتار مشتقی این روابط و میزان حساسیت پارامترهای مؤثر نسبت به تغییرات کوچک کسر پرشدگی کمتر به‌صورت صریح و کمّی تحلیل شده است. از آنجا که در فرآیند ساخت عملی، تغییرات ناگزیر در ضخامت لایه‌ها مستقیماً به تغییر در کسر پرشدگی منجر می‌شود، پایداری پاسخ مؤثر به نحوه وابستگی آن به این پارامتر بستگی دارد. در این مقاله، با استفاده از مدل محیط مؤثر در رژیم زیرِ حدِ طول‌موج، مشتقات تحلیلی گذردهی مؤثر نسبت به کسر پرشدگی استخراج می‌شود و این نتایج به حساسیت ضریب شکست و امپدانس تعمیم داده می‌شود. تحلیل انجام‌شده نشان می‌دهد که در برخی نواحی پارامتری، به‌ویژه در همسایگی شرایط گذردهی نزدیک صفر، پاسخ مؤثر می‌تواند نسبت به تغییرات کوچک کسر پرشدگی بسیار حساس شود.. نوآوری این کار در ارائه یک صورت‌بندی تحلیلی کمّی برای برآورد دامنه تغییر مجاز کسر پرشدگی بر اساس اختلاف گذردهی مواد سازنده است، به‌گونه‌ای که امکان پیش‌بینی پایداری طراحی بدون اتکا به بهینه‌سازی عددی فراهم می‌شود. چارچوب ارائه‌شده می‌تواند به‌عنوان ابزاری تحلیلی برای انتخاب بازه‌های مناسب کسر پرشدگی و اختلاف گذردهی مواد در طراحی فرامواد لایه‌ای مورد استفاده قرار گیرد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12938.html خون انسان به عنوان مایع، بیشتر مواقع در هنگام عمل های جراحی که با لیزر انجام می شوند می تواند هدف تابش لیزر قرار بگیرد. در این حالت حباب ها تحت تاثیر انرژی دریافتی مایع از لیزر رشد پیدا می کنند. در این کار برای اولین بار، با استفاده از مدل واقعی گیلمور برای یک مایع تراکم پذیر، دینامیک تک حباب کروی ناشی از لیزر در خون انسان و نوسانات یک حباب را در داخل خون به روش عددی مورد بررسی قرار می گیرد. برای مقایسه با مایعی مشابه نتایج با آب معمولی مقایسه خواهند شد. نتایج عددی نشان می دهد که وقتی مایع پایه خون باشد شعاع نوسان و همچنین تعداد نوسان ها حباب کاهش می یابد. دیواره حباب با سرعت بسیار کمتری نسبت به آب حرکت می کند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12941.html تخمین دقیق فاز اولیه در سامانه‌های کوانتومی برای کشف اطلاعات رمزگذاری شده و درک آماده‌سازی حالت اولیه بسیار مهم است. بنابراین، توسعه روش‌های دقیق برای تخمین فاز از اهمیت بالایی در پردازش اطلاعات کوانتومی برخوردار است. در این مقاله، مسئله‌ی تخمین فاز از طریق کیوبیت دوربری شده که توسط سامانه‌ای متشکل از دو کیوبیت ناهمسان محقق می‌شود، بررسی می‌شود. ناهمسان بودن کیوبیت‌ها منجر به بروز نوسانات کوانتومی می‌شود. با استفاده از روش میلبورن که منجر به گنجاندن واهمدوسی ذاتی در سامانه می‌شود و با در نظر گرفتن حالت اولیه‌ی کانالِ دوربری شامل یک اختلاف فاز در آماده‌سازی حالات، حالت تحول‌یافته کانال دوربری تک کیوبیتی را استخراج می‌کنیم. با استفاده از سرعت کوانتومی هیلبرت-اشمیت (HSS) به عنوان معیاری برای تخمین فاز، مقایسه‌ای از رفتارهای کیفی تخمین فاز اولیه کانال و فاز حالت ورودی دوربری در مقصدِ دوربری از طریق کیوبیت دوربری شده، تجزیه و تحلیل می‌شود. یافته‌های ما نشان می‌دهد که رفتارهای کیفی تخمین فاز اولیه کانال و فاز حالت ورودی دوربری اگرچه کاملاً بر یکدیگر منطبق نیستند اما دارای یک دوره‌ی نوسان مشابه می‌باشند که هر دوی آن‌ها می‌توانند اثرات غیرمارکوفی و حافظه کوانتومی را در شرایطی خاص مشهود کنند. این نتیجه می‌تواند در بهبود عملکرد سامانه‌های مورد استفاده در حسگری کوانتومی و مخابرات کوانتومی، بسیار سودمند باشد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12957.html پاشندگی امواج الکترومغناطیسی در محیط پلاسما و محیط های شبهه رسانا دارای اهمیت است. در این مطالعه، پاشندگی موج الکترومغناطیسی در یک پلاسمای غباری یونیزه ضعیف تحت تأثیر ترکیبی میدان‌های مغناطیسی خارجی، میدان الکتریکی و گرانش بررسی می شود. ابتدا معادلات حاکم بر پلاسمای غباری، پس از ساده‌سازی‌های مناسب فرموله می شود. برای بررسی اثرات پاشندگی، از نمودارهای فرکانس و ضریب جذب به عنوان توابعی از عدد موج استفاده می‌شود. پارامترهایی از غبار، شامل اندازه متوسط ذرات غبار، چگالی غبار و بار الکتریکی، برای بررسی تأثیر پاشندگی بر انتشار موج با سه مقدار انتخابی تغییر داده می شود. نتایج نشان می‌دهند که خواص فیزیکی غبار، منحنی پاشندگی محیط پلاسمای غباری را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهد. بطوریکه که با افزایش اندازه و چگالی ذرات غبار بطور کلی باعث کاهش اثرات پاشندگی می شود. اما با افزایش بار الکتریکی ذرات غبار، برهمکنش بین جزء غبار و میدان‌های الکترومغناطیسی قوی‌تر می‌شود و منجر به افزایش اثرات پاشندگی می‌شود. علاوه بر این، نمودارها نشان می‌دهند که اگرچه فرکانس و جذب در ابتدا با افزایش عدد موج افزایش می‌یابند، ولی شیب منحنی‌ها به تدریج کاهش می‌یابد که نشان‌دهنده کاهش آهنگ تغییر در عدد موج بالاتر است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12965.html در این پژوهش، مهاجرت یون لیتیوم و نقش نقص‌های نقطه‌ای در ساختار مونوکلینیک Li₂TiO₃ با استفاده از شبیه‌سازی محاسباتی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی بررسی شد. ساختار بلوری این ترکیب در گروه فضایی C2/m بهینه‌سازی گردید و نتایج محاسبات ساختار الکترونی نشان داد که Li₂TiO₃ خالص دارای رفتار نیمه‌رسانا با گاف نواری مستقیم حدود 2.90 الکترون‌ولت است که عمدتاً از هیبرید اوربیتال‌های O‑2p در نوار ظرفیت و Ti‑3d در نوار رسانش ناشی می‌شود.به منظور بررسی اثر نقص‌ها بر فرآیند نفوذ یون لیتیوم، چندین نقص نقطه‌ای شامل تک‌جای‌خالی لیتیوم، دو جای‌خالی لیتیوم و کمپلکس جای‌خالی لیتیوم–اکسیژن در ساختار ایجاد شد. نتایج محاسبات ساختار نواری و چگالی حالت‌ها نشان داد که ایجاد این نقص‌ها منجر به ظهور ترازهای موضعی در نزدیکی سطح فرمی شده و در نتیجه رسانایی الکترونی سیستم افزایش می‌یابد. همچنین انرژی تشکیل نقص‌ها برای ارزیابی پایداری نسبی ساختارهای معیوب محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد.برای مطالعه مکانیسم مهاجرت لیتیوم، مسیرهای نفوذ با استفاده از روش نوار الاستیک جهشی بررسی شد. نتایج نشان داد که سه مسیر مهاجرت با سدهای فعال‌سازی حدود 0.886، 1.09 و 1.20 الکترون‌ولت وجود دارد. تحلیل حالت گذار نشان می‌دهد که سد مهاجرت عمدتاً توسط محیط هماهنگی Li–O کنترل می‌شود، در حالی که برهم‌کنش‌های Li–Ti نقش ثانویه‌ای در تنظیم کانال‌های نفوذ دارند. در مجموع، این نتایج نشان می‌دهد که هندسه موضعی شبکه و مهندسی نقص‌ها می‌توانند مسیرهای مهاجرت و سدهای انرژی یون لیتیوم در Li₂TiO₃ را کنترل کرده و به درک بهتر مکانیزم نفوذ و طراحی مواد با رسانایی یونی بهبود یافته کمک کنند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12977.html در این مقاله، پاشندگی و اثر غیرخطی رامان در موجبرهای پلاسمونیک سه‌لایه از نوع فلز–عایق–فلز بررسی شده است. ساختار مورد بررسی شامل دو لایه طلا و یک لایه سیلیکون‌نیترید به‌عنوان لایه عایق است که به دلیل تلفات نسبتاً کم، پنجره شفافیت وسیع و سازگاری با فناوری CMOS، گزینه‌ای مناسب برای سامانه‌های فوتونیکی مجتمع محسوب می‌شود. در گام نخست، پاشندگی مراتب مختلف این موجبر محاسبه شده و با توجه به وابستگی پیچیده ثابت انتشار به فرکانس، از روش‌های عددی برای استخراج ضرایب پاشندگی مرتبه اول تا چهارم استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که طول موج پاشندگی مرتبه دوم صفر موجبر پلاسمونیک به‌طور قابل توجهی به فاصله بین لایه‌های فلزی وابسته است. به دلیل محصورشدگی شدید میدان الکترومغناطیسی در ناحیه عایق، این ساختار بستر مناسبی برای کاربردهای غیرخطی نظیر تولید پیوستار نوری فراهم می‌کند؛ پدیده‌ای که معمولاً در نزدیکی پاشندگی مرتبه دوم صفر در فیبرها و موجبرهای پلاسمونیک رخ می‌دهد. علاوه بر این، اثر غیرخطی رامان در موجبر پیشنهادی بررسی و وابستگی ضرایب غیرخطی رامان به طول موج مطالعه شده است. نتایج عددی نشان می‌دهد که در طول موج 1.55 میکرومتر، این ضرایب تا 42 برابر بزرگ‌تر از مقادیر متناظر در فیبر سیلیکا هستند که بیانگر پتانسیل بالای این ساختار برای سامانه‌های اپتیک غیرخطی مجتمع و پردازش فوق‌سریع سیگنال‌های نوری است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12984.html اپتیک تبدیل، انتشار نور را در حد اپتیک هندسی به‌صورت حرکت ژئودزیکی در یک هندسه نوری مؤثر توصیف می‌کند، هندسه‌ای که توسط توزیع ضریب شکست تعیین می‌شود. در محیط‌های کِر، ضریب شکست به شدت نور وابسته است، اما پیامدهای این وابستگی برای انحنای ذاتی فضای نوری کمتر به‌صورت نظام‌مند بررسی شده است. در این پژوهش، انحنای گاوسی متناظر با متریک فرما در یک محیط کِر به‌طور تحلیلی استخراج می‌شود و رفتار آن برای یک پرتو گاوسی بررسی می‌گردد. نشان داده می‌شود که انحنای مرکزی، برخلاف انتظار اختلالی ساده، تابعی غیرتک‌سویه از شدت است: در شدت‌های پایین افزایش می‌یابد، در نقطه‌ای که سهم غیرخطی ضریب شکست با مقدار ضریب شکست زمینه هم‌مرتبه می‌شود به بیشینه‌ای یکتا می‌رسد، و در شدت‌های بالاتر به‌دلیل نرمال‌سازی متریک کاهش می‌یابد. این رفتار به وجود یک سقف ذاتی برای انحنای نوری منجر می‌شود و در نتیجه، کرانی پایین برای طول تمرکز غیرخطی در چارچوب اپتیک هندسی به‌دست می‌آید. همچنین با مقایسه شاخص همگرایی هندسی با طول پراش موجی، وابستگی کلاسیک توان بحرانی خودکانونی بازیابی می‌شود. بنابراین، آستانه خودکانونی را می‌توان به‌عنوان نقطه هم‌مرتبه شدن تمرکز ناشی از انحنای هندسی و گسترش پراشی موج تفسیر کرد. این چارچوب، پیوندی کمّی میان اپتیک غیرخطی، هندسه نوری و پدیده خودکانونی فراهم می‌سازد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12995.html سلول‌های خورشیدی پروسکایت کاملاً غیرآلی و بدون سرب، به‌عنوان جایگزینی سازگار با محیط‌زیست و پایدار برای ساختارهای مرسوم مبتنی بر سرب مطرح شده‌اند. در این پژوهش، عملکرد فتوولتائیکی سلول‌ پروسکایت مبتنی بر Sr3SbI3 (استرانسیوم آنتیموان یدید) با استفاده از شبیه‌سازی عددی توسط نرم‌افزار SCAPC-1D به‌طور جامع مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، مهندسی سیستماتیک لایه‌ی پروسکایت و لایه‌های انتقال بار مورد توجه قرار گرفت و انواع مختلفی از لایه‌های هدایت‌کننده الکترون و حفره غیرآلی از نظر هم‌ترازی نوارهای انرژی و فرآیندهای بازترکیب در فصل مشترک‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که ساختار بهینۀ ITO/WO3/Sr3SbI3/CuSCN/Au با وجود اختلاف انرژی مطلوب در نوار رسانش در مرز لایه هدایت‌کننده الکترون با لایۀ پروسکایت و همچنین هم‌ترازی تقریباً تخت نوار ظرفیت در فصل مشترک لایۀ پروسکایت با لایۀ هدایت‌کننده حفره، عملکرد برتری از خود نشان می‌دهد. این هم‌ترازی نوار انرژی موجب استخراج کارآمد حامل‌های بار شده و در عین حال، تقویت سدهای مانع در برابر الکترون و حفره، به‌طور مؤثری تلفات ناشی از بازترکیب بین‌سطحی را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، بهینه‌سازی ضخامت، غلظت آلایش و چگالی نقص لایه پروسکایت و همچنین مقاومت‌های پارازیتی، منجر به دستیابی به بازده تبدیل چشمگیر 28% شد، در حالی که ولتاژ مدار باز 07/1 ولت، چگالی جریان اتصال کوتاه 8/31 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع و ضریب پرشدگی 82% گزارش شد. این یافته‌ها بر نقش کلیدی مهندسی سطح مشترک لایه‌ها و لایه‌های هدایت‌کننده بار در پیشبرد سلول‌های پروسکایت بدون سرب پربازده تأکید کرده و بینش‌های ارزشمندی برای تحقق تجربی این ساختارها در آینده فراهم می‌آورد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13081.html در این پژوهش، یک سیستم اتم دوترازه غیرهرمیتی در میدان کوانتومی تک مد بررسی می شود. پس از استخراج همتای هرمیتی ، آن را در مدل جینز کامینگز (JC) قرار داده و معادله شرودینگر وابسته به زمان به‌صورت عددی حل گردیده است. هدف اصلی این کار تحلیل دقیق اثر پارامترهای غیرهرمیتی و شدت جفت‌شدگی بر دینامیک سیستم، به‌ویژه بررسی تغییرات جمعیت معکوس به‌عنوان یک کمیت کلیدی در پایداری و کنترل سیستم‌های کوانتومی باز می باشد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ضریب اتلاف منجر به کاهش دامنه نوسانات جمعیت معکوس و نزدیک‌تر شدن سیستم به حالت تعادل می‌شود، در حالی که افزایش قدرت جفت‌شدگی موجب افزایش فرکانس نوسانات و حساسیت بیشتر به اثرات میرایی است. این تحلیل‌ها به‌طور مقایسه‌ای با رفتار سیستم‌های هرمیتی و غیرهرمیتی ارائه شده‌اند تا نقش پارامترهای غیرهرمیتی در ایجاد دینامیک جدید روشن گردد. برخلاف مطالعات پیشین بر روی نسخه‌های غیرهرمیتی مدل جینز–کامینگز که تمرکز روی جفت شدگی غیر هرمیتی بوده است، در اینجا برای هامیلتونین غیر هرمیتی اتم، همتای ‌هرمیتی محاسبه و برای تحلیل دینامیک جمعیت معکوس استفاده شده است. این یافته‌ها می‌تواند در مطالعه نقاط استثنایی، و توسعه سامانه‌های پردازش اطلاعات کوانتومی مقاوم در برابر نویز مورد استفاده قرار گیرد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13258.html پایش غیرتهاجمی و دقیق گلوکز، نقش کلیدی در مدیریت بیماری‌هایی نظیر دیابت ایفا می‌کند. در این پژوهش، یک حسگر زیستی مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی (SPR) با ساختار چندلایه در پیکربندی کرشمن طراحی و بهینه‌سازی شده است. ساختار پیشنهادی شامل منشور CsF، لایه نقره به‌عنوان فلز پلاسمونیک، فسفر سیاه به‌عنوان ماده دوبعدی حساس، و لایه اکسید روی به‌عنوان پوشش محافظ و بهبوددهنده پاسخ نوری است. تحلیل نظری عملکرد حسگر با استفاده از روش ماتریس انتقال (TMM) انجام شده و شاخص‌های کلیدی شامل حداقل بازتاب ، حساسیت زاویه‌ای ، دقت تشخیص و ضریب شایستگی استخراج گردیده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که ضخامت بهینه لایه نقره تعادل مطلوبی بین شدت تشدید و دقت اندازه‌گیری ایجاد می‌کند. همچنین، بررسی اثر تعداد لایه‌های فسفر سیاه بیانگر آن است که اگرچه افزایش تعداد لایه‌ها موجب بهبود قابل‌توجه حساسیت (تا حدود deg/RIU 480 ) می‌شود، اما به‌دلیل افزایش پهنای پیک تشدید و کاهش کیفیت پاسخ، ساختارهای شامل 5 تا 6 لایه عملکرد بهینه‌تری ارائه می‌دهند. حضور لایه ZnO علاوه بر افزایش پایداری شیمیایی، موجب بهبود توزیع میدان الکترومغناطیسی و کارایی حسگر می‌شود. در مجموع، حسگر پیشنهادی قابلیت دستیابی به حساسیت بالا و دقت مناسب را داشته و گزینه‌ای امیدبخش برای پایش غیرتهاجمی گلوکز در نمونه‌های ادراری و کاربردهای پیشرفته در تشخیص زیستی محسوب می‌شود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13269.html در این پژوهش مشخصات اپتیکی لایه پروسکایت CH3NH3PbI3 که با استفاده از پیش ماده‌های سرب یدید (PbI2) و متیل آمونیوم یدید (MAI) در حلال های DMF و DMSO به روش تک مرحله ای با ضد حلال کلروبنزن لایه نشانی شده است، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. برای این منظور با اعمال ضد حلال کلروبنزن در زمان های 7، 10 و 13 ثانیه بعد از شروع فرایند لایه نشانی، پارامترهای اپتیکی لایه پروسکایت شامل ضریب جذب، گاف‌های اپتیکی مستقیم و غیرمستقیم، ثابت خاموشی، ضریب شکست، رسانندگی نوری و انرژی اورباخ محاسبه شد. برای لایه پروسکایت که ضدحلال در 10 ثانیه بعد از شروع لایه‌نشانی اعمال شده بود، گاف های اپتیکی مستقیم و غیر مستقیم به ترتیب 1.61 و eV 1.55 بدست آمد که همین کمیت ها برای نمونه 7 ثانیه به ترتیب 1.57 و eV 1.51 و برای نمونه 13 ثانیه به ترتیب 1.54 و eV 1.48 بود. انرژی اورباخ برای لایه پروسکایت با زمان اعمال ضدحلال در 10 ثانیه بعد از شروع لایه‌نشانی مقدار eV 0.05 بدست آمد که کمتر بودن آن در مقایسه با مقدار این پارامتر برای نمونه‌های 7 و 13 ثانیه که به ترتیب 0.095 و eV 0.119 بودند، نشان دهنده تشکیل بلورپروسکایت با کیفیت بهتر و نقص‌های شبکه‌ای کمتر بود. نتایج این پژوهش می‌تواند در طراحی و بهینه‌سازی اپتیکی سلول‌های خورشیدی با لایه جاذب پروسکایت مورد استفاده قرار گیرد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13270.html در این پژوهش تاثیر درمان لایه پروسکایت CH3NH3PbI3 با ضد حلال کلروبنزن در زمان‌های مختلف بر خواص ساختاری، پایداری و عملکرد فوتوولتائیک سلول خورشیدی پروسکایتی مزوپورس مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور و با استفاده از مشخصه‌یابی پراش پرتو ایکس (XRD)، زاویه تماس قطره آب و نمودار جریان-ولتاژ، پارامترهای ساختاری لایه پروسکایت شامل چگالی نابجایی، اندازه بلورک، میکرو کرنش، ثابت‌های شبکه بلور و حجم سلول واحد شبکه و همچنین پارامترهای عملکردی سلول خورشیدی پروسکایتی شامل چگالی جریان، ولتاژ مدار باز، فاکتور پرشدگی، بازدهی و پایداری محیطی مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که پارامترهای اندازه بلورک، چگالی نابجایی، میکرو کرنش و حجم سلول واحد شبکه برای نمونه‌ای که ضدحلال کلروبنزن در 10 ثانیه بعد از شروع فرایند لایه‌نشانی اعمال شده است به ترتیب nm 56.71، 10-4 × 3.11، 10-3 × 3.13 و A˚3 1016.5744 است که در مقایسه با مقدار همین پارامترها برای لایه پروسکایتی که ضدحلال در زمان‌های 7 و 13 ثانیه بعد از شروع لایه‌نشانی اعمال شده است، نشان دهنده نقص‌های شبکه‌ای کمتر و بلورینگی بیشتر بود. همچنین سلول خورشیدی پروسکایتی مربوط به نمونه اعمال ضد حلال 10 ثانیه بعد از شروع لایه نشانی بازدهی 10.21% را نشان داد که بعد از 720 ساعت 83% از بازدهی خود را حفظ کرد. نتایج این پژوهش می‌تواند در ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایتی کارامد و پایدار مورد استفاده قرار گیرد https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13298.html فناوری‌های تشخیص نور مادون قرمز به دلیل کاربردهای گسترده‌ای که در زمینه‌های ایمنی، شناسایی نظامی، تشخیص پزشکی و تولید صنعتی دارند، توجه فزاینده‌ای را به خود جلب کرده‌اند. این مقاله به بررسی اصول بنیادی تشخیص نوری آشکارسازهای IR می‌پردازد. پیشرفت‌های اخیر در مواد دو بعدی، به‌ویژه گرافن و نیترید بور شش‌ضلعی، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی نظیر تحرک حامل بالا، برهمکنش قوی نور-ماده و هزینه‌های ساخت پایین، پتانسیل بالایی برای بهبود عملکرد آشکارسازها ارائه می‌دهند. ما تأثیر دما و ولتاژ بر رفتار آشوبناک سیستم‌های گرافنی را از طریق تحلیل تغییرات پارامترهای کوانتومی بررسی کرده و نشان می‌دهیم که افزایش دما و ولتاژ می‌تواند به تغییرات قابل توجهی در ویژگی‌های دینامیکی و پایداری سیستم منجر شود. نتایج نشان می‌دهند که گرافن نوع p نسبت به نوع n رفتار آشوبناک قوی‌تری از خود نشان می‌دهد و این تأثیرات در دماهای مشخصی، (310 ،340 کلوین)، به وضوح قابل مشاهده است. همچنین جهت تایید نتایج نمودار جریان-ولتاژ رسم شد. این مطالعه بر اهمیت مدیریت حرارتی و پایداری در شرایط محیطی مختلف برای عملکرد بهینه آشکارسازهای نوری تأکید دارد و به توسعه فناوری‌های جدید در زمینه تشخیص مادون قرمز کمک می‌کند. نتایج به‌دست‌آمده می‌توانند راهنمایی برای طراحی و بهینه‌سازی آشکارسازهای نوری IR در کاربردهای عملی باشند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_13299.html چکیده در این پژوهش، خواص اپتیکی سیلیکون متخلخل با درصدهای مختلف تخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه‌ها با تخلخل‌های متفاوت تهیه شده و رفتار اپتیکی آن‌ها در بازه طول‌موج مرئی با تمرکز بر ضریب دی‌الکتریک مؤثر، ضریب شکست و گاف انرژی تحلیل شده است. بخش حقیقی و موهومی ضریب دی‌الکتریک مؤثر به‌منظور بررسی پاسخ قطبشی و تلفات اپتیکی ماده محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تخلخل، بخش حقیقی ضریب دی‌الکتریک کاهش می‌یابد که ناشی از افزایش سهم فاز هوا و کاهش چگالی مؤثر محیط است. هم‌زمان، بخش موهومی ضریب دی‌الکتریک نیز کاهش قابل‌توجهی از خود نشان می‌دهد که بیانگر کاهش جذب نوری و اتلاف انرژی در ساختارهای با تخلخل بالا است. تحلیل ضریب شکست نیز روند مشابهی را آشکار ساخت؛ به‌طوری‌که با افزایش تخلخل، مقدار ضریب شکست حقیقی کاهش یافته است و ضریب شکست موهومی در ناحیه مرئی به مقادیر بسیار کوچک نزدیک می‌شود. این رفتار نشان‌دهنده قابلیت مهندسی خواص اپتیکی سیلیکون متخلخل از طریق کنترل تخلخل است. علاوه بر این، باند گپ اپتیکی نمونه‌ها با افزایش تخلخل از حدود 8/1 به 3/2 الکترون‌ولت افزایش یافت که می‌توان آن را به اثر محبوس‌سازی کوانتومی، کاهش اندازه مؤثر نواحی سیلیکونی و تغییر در ساختار الکترونی نسبت داد. در مجموع، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که افزایش تخلخل منجر به کاهش هم‌زمان پاسخ دی‌الکتریک و جذب نوری و در عین حال افزایش باند گپ اپتیکی می‌شود. این ویژگی‌ها سیلیکون متخلخل را به ماده‌ای مناسب برای کاربردهای اپتوالکترونیکی، پوشش‌های ضدبازتاب و سامانه‌های فتوکاتالیستی با بازده نوری بالا تبدیل می‌کند.