https://jphys.journals.pnu.ac.ir/ فصلنامه علمی اپتوالکترونیک fa daily 1 Sat, 08 Feb 2025 00:00:00 +0330 Sat, 08 Feb 2025 00:00:00 +0330 https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11584.html در زمینه برهمکنش قوی میدان-ماده، تعداد فزاینده‌ای از پدیده‌ها وجود دارند که با در نظر گرفتن مدهای ارتعاشی شبکه، یعنی فونون‌ها، به خوبی قابل درک هستند. دینامیک فونون‌ها به عنوان نتیجه‌ای از جفت‌شدگی بین درجه آزادی الکترونی و شبکه تأثیر قابل‌توجهی بر ویژگی‌های گذرای ماده از طریق بازتوزیع حامل های بار و تصحیح دینامیکی قدرت جفت‌شدگی آنها با شبکه دارد. در این مطالعه، نقش فونون‌های در پدیده‌های اپتیکی غیرخطی مانند تولید هارمونیک دوم و جریان جابجایی برای مواد دو‌بعدی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات دینامیکی قوی اثر الکترون-فونون در بار موثر بورن دینامیکی برای تمامی مدهای فونونی وجود دارد. همچنین حضور فونونهای فعال شده باعث افزایش جملات مرتبه دوم هارمونیک دوم و جریان جابجایی می شود. تقویت پارامتر نور توسط فونون‌های غیرخطی کنترل بیشتری بر امواج فونون-پولاریتون فراهم می‌کند، که برای انتقال اطلاعات در مقیاس‌های زیرطول‌موج اصلی مورد توجه است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11631.html ما یک بررسی مقایسه‌ای بر اساس نظریه تابع چگالی (DFT) را ارائه می‌دهیم که اثر تقریب‌های مختلفی نظیر تابع تبادل-همبستگی، پتانسیل هابارد U، تصحیح TB-mBJ و کرنش ثابت شبکه بهینه‌شده بر روی خواص ساختاری و الکترونیکی ترکیب NaTiAs را بررسی می‌کند. در ابتدا، با استفاده از بستة‌ WIEN2k مبتنی برDFT انرژی کل در برابر حجم سلول واحد را برای ساختارهای نیمه‌هویسلر فرومغناطیسی، آنتی‌فرومغناطیسی و غیرمغناطیسی مقایسه می‌کنیم تا فاز پیکربندی و حالت مغناطیسی پایدارتر را بدست آوریم. محاسبات نشان می‌دهند که ترکیب نیمه‌هویسلر ما در فاز و حالت فرومغناطیسی پایدارتر است. سپس، ما خواص ساختاری و الکترونیکی را با استفاده از تابع‌های تبادل-همبستگیLDA ، PBEsol، WC و PBE بررسی می‌‌کنیم. پس از رسم ساختار نواری برای حالت های اسپینی بالا و پایین نتایج ما نشان می‌دهند که هیچ یک از تابع‌های تبادل-همبستگی نمی‌توانند به نیمه‌فلزی‌ بودن ترکیب منجر شوند. اما وقتی از دیدگاه و با پارامترسازی PBE استفاده می‌کنیم، نتایج نشان می‌دهند که در یکی از کانالهای اسپینی ساختار نواری سطح فرمی را قطع می کند و خاصیت فلزی از خود نشان می دهد اما در کانال اسپینی دیگر، ساختار نواری داری یک گاف انرژی می‌باشد و شبیه به یک نیمرسانا رفتار می‌کند، این رفتار نیمه‌فلزی ترکیب را نشان می‌دهد و مقدار گشتاور مغناطیسی کل برابر با می‌باشد. علاوه‌بر‌این، با اعمال حداقل 2 درصد کرنش به ثابت شبکه بهینه‌شده، به نیمه‌فلز تبدیل می‌شود. بررسی ضرایب الاستیک نشان می دهد که ترکیب یک ترکیب پایدار می باشد. این نوع ترکیبات کاندیدایی جهت ساخت وسایل اسپینترونیک می‌باشند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11732.html در این مقاله، به طراحی ساختار نوری موجبر نازک‌شده خطی معکوس ساخته شده از نیترید سیلیکون به عنوان متصل‌کننده موجبرهای چند میکرونی با موجبرهای چند دهم میکرونی در مدارهای مجتمع نوری پرداخته شده است. از آنجا که نحوه انتشار مدهای الکترومغناطیسی در ساختار موجبرها و به ویژه در موجبر نوری نازک‌شده، وابسته به عوامل مختلفی از جمله شکل و ابعاد و جنس موجبر می‌باشد، تاثیر جنبه‌های مختلف ساختار هندسی موجبر طراحی شده مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد و توزیع فضایی میدان الکترومغناطیسی مدهای هدایت‌شده در این ساختار نیز بررسی می‌شود. با توجه به اهمیت میزان طیف عبوری در یک موجبر برای طراحی مدارهای مجتمع نوری در کامپیوترهای کوانتومی، این طیف با استفاده از محاسبات عددی با روش تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) سه‌بعدی، شبیه‌سازی می‌شود و ساختار مناسب پیشنهادی با بازده بهتر از میان ساختارهایی تک‌مدی با ابعاد میکرونی، برای استفاده در کامپیوتر کوانتومی، ساختاری با طول μm 100 و پهنای خروجی μm 1 و پهنای ورودی μm 3/0 می‌باشد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11751.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_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_11768.html در این مقاله ما یک سامانۀ دو کیوبیت بار ابررسانای یکسان را مدل‌سازی می‌کنیم که در آن اتصالات جوزفسون با یک خازن ثابت جفت شده‌اند. در این مدل، تاثیرات دما، انرژی جوزفسون و انرژی جفت‌شدگی متقابل بین دو کیوبیت تحت افزایش یا کاهش همدوسی و ظرفیت کدگذاری چگال(DCC) بررسی شدند. نتایج حاکی از آن است که افزایش دما به کاهش همدوسی و ظرفیت کدگذاری چگال منجر می‌شود، درحالی‌که انرژی جفت‌شدگی متقابل به افزایش این دو کمیت کمک می‌کند. از سوی دیگر انرژی جوزفسون تاثیری مخالف با انرژی جفت‌شدگی متقابل دارد و همدوسی و ظرفیت کدگذاری چگال را کاهش می‌دهد.  https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11826.html در بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی، اختلاط موثر نمونه ها در زمان کم مورد نیاز می باشد. لیکن، اختلاط سریع و همگن سیال های مختلف در کانال های میکروفلوئیدیک، به دلیل عدد رینولدز پایین مرتبط با جریال سیال دشوار است. در این مقاله یک میکرومیکسر فعال با هندسۀ نامتقارن جانبی ارائه شده است، که به واسطۀ شکل آن امکان اعمال جریان الکترواسموتیک نزدیک به ورودی و به ویژه در خروجی محفظۀ اختلاط میکسر فراهم می شود. در این پیکربندی، سیال های ورودی به ازای دامنۀ ولتاژهای بسیار کوچک، سریع تر و متمرکزتر تحت تاثیر اختلاط موثر قرار می گیرند. به این ترتیب کیفیت بالاتری از مخلوط آنها در طول محفظۀ اختلاط، تحت تاثیر گرداب های ناشی از تحریک الکترواسموتیک و همچنین لبه های تیز داخل محفظه، جاری می شود. کیفیت اختلاط حاصل بار دیگر به واسطۀ میدان الکتریکی دهانۀ خروجی محفظه، دستخوش تغییر می گردد. این عملکرد سبب کاهش زمان اختلاط موثر، کاهش دامنۀ ولتاژ اعمالی، بهبود شاخص اختلاط و ثبات و پایداری عملکرد میکسر در طول زمان می شود. طبق نتایج شبیه سازی المان محدود، به ازای ولتاژ تحریک 1/0 ولت، زمان اختلاط کمتر از 2 ثانیه و شاخص اختلاط 98/0 می باشد. درنتیجه، این طراحی برای کاربردهای آزمایشگاه بر تراشۀ میکروفلوئیدیک، که ماهیت نمونه ها در میکسرها باید بدون تغییر بماند، بسیار ایمن و کارآمد است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12332.html توری‌های پراش هولوگرافیک به عنوان عناصر نوری پاشنده در طیف‌سنج‌ها، لیزرهای دیودی، فیلترهای نوری و سیستم‌های ارتباطی نقش کلیدی ایفا می‌کنند.در این مقاله، طراحی و توسعه یک سامانه‌ی پایدارساز فعال برای تثبیت نوارهای تداخلی در فرآیند ثبت توری‌های تمام‌نگاری معرفی می‌گردد. در چیدمان تمام‌نگاری، نوارهای تداخلی تحت تأثیر عواملی مانند ارتعاشات محیطی، تغییرات دما، جریان هوا و ناپایداری منبع لیزر دچار جابه‌جایی می‌شوند. برخی از این اختلالات، مانند ارتعاشات کاتوره‌ای، تنها با روش‌های فعال قابل کنترل هستند. در این مقاله، برای تثبیت نوارهای تداخلی از یک سامانه فیدبک فعال مبتنی بر کنترل‌کننده PID استفاده شده است. آشکارسازی نوارها توسط CCD انجام می‌شود و پس از تحلیل نرم‌افزاری، با تغییر مسیر یکی از باریکه‌های لیزر به کمک یک پیزوالکتریک متصل به آینه، جبران حرکت صورت می‌گیرد. پیزوالکتریک با اعمال ولتاژ مناسب کنترل می‌شود. این روش قادر است نوسانات محیطی را تا حدود 24/ λ (برای طول‌موج ۴۴۲ نانومتر) معادل حدود ۱۸ نانومتر، کاهش دهد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12407.html در این پژوهش، سامانه چند لایه‌ای رسانای شفاف ZnSe/Ag/CdTe (ZAC) طراحی و شبیه‌سازی شد. ضخامت بهینه برای لایه‌‌ها به گونه‌ای تعیین شد که تراگسیل بالا و مقاومت الکتریکی پایین بطور همزمان حاصل شود. برای بررسی خواص اپتیکی سامانه چند لایه‌ای، طیف عبور، بازتاب و گاف انرژی موثر سامانه چند لایه‌ای تعیین شد. ضخامت بهینه برای لایه‌های ZnSe ، Ag و CdTe به ترتیب nm40، nm 12 و nm 35 محاسبه شد. نتایج نشان داد که سامانه طراحی شده می تواند به عنوان الکترود میان لایه‌ای در سلول‌های خورشیدی، استفاده شود. برای این منظور، سلول‌ خورشیدی تاندم دو ترمیناله پروسکایت (CH3NH3PbI3) و سیلیکون با ساختار FTO/ TiO2/ Pervoskite (CH3NH3PbI3) / Spiro-OMeTAD/ ZAC/ C-Si (n)/ C-Si (p)/ C-Si (p+)/Mo با استفاده از نرم‌افزار SCAPS شبیه‌سازی شد. برای مقادیر ولتاژ مدار باز (Voc)، چگالی جریان (Jsc)، ضریب پر شدگی و بازده تبدیل توان (PCE) به ترتیب V62/1، mA/cm2 40/20، 30/89 و 51/29 درصد بدست آمد. بطور کلی نتایج نشان داد که سامانه طراحی شده ZAC پتانسیل مناسبی برای به‌کارگیری در ادوات اپتوالکترونیکی دارد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12408.html در این پژوهش، ویژگی‌های ساختاری، الکترونیکی و نوری ترکیبات پروسکایتی Ba₃MBr₃ با عناصر نیتروژن و فسفر در جایگاه M، به‌صورت سیستماتیک و با بهره‌گیری از محاسبات نظریه تابع چگالی مورد بررسی قرار گرفتند. برای افزایش دقت در مدل‌سازی برهم‌کنش‌های الکترونی، از تقریب گرادیان تعمیم‌یافته مرتبه دوم استفاده شد و محاسبات هم با و هم بدون در نظر گرفتن اثرات جفت‌شدگی اسپین-مدار انجام شدند. به‌منظور بهبود پیش‌بینی شکاف نواری، از تابعی هیبریدی Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE) بهره گرفته شد. نتایج نشان دادند که در غیاب SOC، ترکیب Ba₃NBr₃ دارای شکاف نواری غیرمستقیم 0/36 الکترون‌ولت و Ba₃PBr₃ دارای شکاف 0/85 الکترون‌ولت است. با اعمال تابعی HSE، این مقادیر به‌ترتیب به 0/92 و 1/40الکترون‌ولت افزایش یافتند. با در نظر گرفتن SOC، شکاف نواری هر دو ترکیب اندکی کاهش یافت، که این کاهش در ترکیب نیتروژنی محسوس‌تر بود. تحلیل چگالی حالت‌ها نشان داد که اوربیتال‌های p از Br نقش اصلی را در نوار ظرفیت ایفا می‌کنند، در حالی که نوار رسانش عمدتاً از اوربیتال‌های d عنصر Ba تشکیل شده است. نقشه‌های چگالی الکترونی نیز وجود پیوندهای یونی-کووالانسی را تأیید کردند، به‌طوری‌که پیوند Ba–N نسبت به Ba–P دارای ویژگی کووالانسی قوی‌تری است. در مجموع، این مطالعه نشان می‌دهد که نوع عنصر جایگزین‌شده در جایگاه M و همچنین اثرات نسبیتی، تأثیر چشمگیری بر ساختار الکترونیکی و شکاف نواری این مواد دارند. این یافته‌ها می‌توانند راهگشای طراحی پروسکایت‌های پایدار و بدون سرب برای کاربردهای نوین اپتوالکترونیکی باشند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12504.html میکروپمپ‌های بدون دریچه، به عنوان اجزای حیاتی در سیستم‌های تحلیل میکروسیالاتی و فناوری آزمایشگاه روی یک تراشه نقش مهمی ایفا می‌کنند. این پمپ‌ها، با بهره‌گیری از مکانیزم‌های خاص، قادر به انتقال سیال در ابعاد میکرو با حداقل احتمال انسداد و آسیب به مواد زیستی هستند. در این پژوهش، عملکرد یک میکروپمپ بدون دریچه در شرایط جریان آرام (اعداد رینولدز پایین) به صورت عددی شبیه‌سازی شده است. هدف از این شبیه‌سازی، بررسی تأثیر ارتفاع فلاپ‌ها بر بازدهی پمپ و درک بهتر مکانیزم عملکرد آن بوده است. نتایج نشان می‌دهند که افزایش ارتفاع فلاپ‌ها منجر به افزایش حجم سیال پمپ شده از چپ به راست در طول زمان می‌شود. با بهره‌گیری از رابطه‌ی تعامل سیال-ساختار، امکان تحلیل جریان سیال و تغییر شکل‌های ساختاری ناشی از آن فراهم شده است. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_11902.html در این مقاله، به بررسی و شبیه‌سازی چگالی نوری در یک بلور فوتونی یک‌بعدی حاوی لایه‌های سیلیکا و زیرکونیا که روی زیرلایه پلی‌کربنات نشانده شده‌اند می‌پردازیم. روش محاسباتی مبتنی بر ماتریس انتقال بوده و برای هر دو قطبش عرضی الکتریکی و مغناطیسی انجام شده است. در ساختار پیشنهادی، در محدوده طول موجی 400 تا 1600 نوار ممنوعه ای در ناحیه 750 تا 1200 نانومتر ایجاد شد. لبه های این نوار ممنوعه در هر دو قطبش الکتریکی عرضی و مغناطیسی عرضی، با افزایش زاویه تابش به سمت طول موج های کوتاهتر جابجا می شوند. همچنین معلوم شد که در قطبش الکتریکی عرضی، چگالی نوری با افزایش زاویه به تدریج افزایش می یابد ولی در قطبش مغناطیسی عرضی کاهش می یابد. هر چقدر ضریب انتقال کمتر باشد مقدار چگالی نوری بیشتر است و برعکس. نتایج حاصل می توانند در طیف سنجی مواد، حسگرهای نوری، طراحی پنجره‌های اپتیکی، محافظت نوری و غیره بکار برده شوند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12075.html در این مقاله، اثر میدان‌های ویگلر پیچشی و تخت روی شتاب‌ الکترون در یک لیزر الکترون آزاد معکوس با بیم لیزری قطبیده دایروی در حضور میدان مغناطیسی خارجی افزایشی مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیر پارامترهای ویگلر ، پارامتر شیب میدان خارجی وپارامتر شدت لیزربر دینامیک و شتاب‌گیری الکترون بررسی شده است. نتایج عددی نشان می‌دهند که در هر دو حالت ویگلر پیچشی و تخت، در صورت انتخاب پارامترهای بهینه برای لیزر، میدان ویگلر و میدان مغناطیسی خارجی انرژی قابل‌توجهی به الکترون منتقل می‌شود. افزایش انرژی الکترون در حالت ویگلر پیچشی برابر با 2.42 گیگا الکترون‌ولت است ، در حالی که در حالت ویگلر تخت، بیشترین انرژی کسب شده توسط الکترون درحدود 1.85 گیگا الکترون‌ولت افزایش یافته است. این بررسی مقایسه‌ای، درک بهتری از دینامیک الکترون در لیزر الکترون آزاد معکوس ارائه می‌دهد و اهمیت استفاده از ویگلر پیچشی در مقایسه با ویگلر تخت را نشان می‌دهد. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12146.html امروزه به‌دلیل اهمیت مصرف انرژی در کاربرد سامانه‌های تولید پلاسما در صنعت، مشخصه‌یابی پارامترهای الکتریکی آن‌ها بسیار مهم است. در این مقاله، توان مصرفی سامانه تولید پلاسمای سد دی‌الکتریک سطحی با ساختار مشبک با استفاده از دو نوع دی‌الکتریک متفاوت، کوارتز و آلومینا، در ولتاژهای مختلف اندازه‌گیری و مقایسه شده است. هدف اصلی بررسی تأثیر جنس دی‌الکتریک بر میزان توان مصرفی سامانه پلاسمای سطحی مشبک در شرایط مختلف اعمال ولتاژ می‌باشد. برای اندازه‌گیری جریان تخلیه و محاسبه توان مصرفی، روش اندازه‌گیری جریان با استفاده از پیچه روگوفسکی بکار گرفته شده است که امکان ثبت دقیق جریان‌های سریع و گذرای موجود در فرآیند تخلیه پلاسما را فراهم می‌سازد. نتایج نشان می‌دهد که نوع دی‌الکتریک تأثیر قابل‌توجهی بر توان مصرفی سامانه دارد؛ به‌طوری‌که آلومینا در مقایسه با کوارتز، به‌دلیل ویژگی‌های الکتریکی و حرارتی خاص خود، منجر به کاهش توان مصرفی می‌شود. نتایج حاصل از این مقاله می‌تواند در انتخاب بهینه مواد دی‌الکتریک برای طراحی سامانه‌های پلاسما با کارایی بالا در کاربردهای مختلف صنعتی، پزشکی و زیست‌محیطی مفید واقع شود. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12219.html چکیده در 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_12302.html این مقاله یک طرح جدید از یک سیستم ارتباط نور مرئی (VLC ) را ارائه می‌دهد که توسط یک سطح بازتابنده هوشمند نوری (OIRS ) برای پشتیبانی از کاربردهای داخلی در مقیاس بزرگ بهبود یافته است. این سیستم از بازتاب‌پذیری قابل برنامه‌ریزی OIRS نوری برای بهینه‌سازی انتشار نور استفاده می‌کند و در نتیجه پوشش و کیفیت سیگنال را در محیط‌های داخلی گسترده بهبود می‌بخشد. یک مدل دقیق از سیستم، شامل ویژگی‌های کانال VLC و خصوصیات کنترل‌پذیر OIRS توسعه داده شده است. از طریق تجزیه و تحلیل ریاضی و شبیه‌سازی‌های گسترده، نشان داده شده است که سیستم پیشنهادی به طور قابل توجهی نسبت سیگنال به نویز (SNR ) افزایش داده شده و پوشش بهتری در مقایسه با سیستم‌های VLC معمولی ارایه می‌دهد. نتایج به‌دست‌آمده، اثربخشی سیستم VLC مبتنی بر IRS نوری را به عنوان یک راه حل قوی برای ارتباط بی‌سیم پرسرعت و قابل اعتماد در فضاهای داخلی بزرگ مانند انبارها، مراکز خرید و مراکز کنفرانس تأیید می‌کنند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12380.html در این مقاله ساختار لایه ای مبتنی بر بلورهای فوتونی یک بعدی شامل لایه های تناوبی از مواد سیلیس و هوا را در نظر گرفتیم که شامل کاواک محصور با نانوکامپوزیت های ابررسانای پایه بیسموت می باشد. با بهره گیری از روش ماتریس انتقال، طیف تراگسیل ساختار مورد مطالعه را بررسی کردیم. نشان دادیم که در طیف تراگسیل ساختار پیشنهادی می توان مدهای تشدیدی واضح برای هریک از نمونه های مختلف بافت مغزی یافت که موقعیت آنها به پارامترهای ساختار از جمله ضریب پرشدگی وابسته است. بنابراین مطالعه ساختار پیشنهادی می تواند به عنوان حسگر زیستی برای بیماری های مغزی در طراحی ادوات حسگری مفید واقع شود. با بهینه کردن پارامترهای مربوطه و استفاده از مواد ابررسانای دمای بالای پایه بیسموت (BSCCO)، حساسیت ساختار حسگر زیستی پیشنهادی را برای مثال برای نوعی بیماری مغزی موسوم به لیپپوما تا مقدار افزایش دادیم. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12396.html در این پژوهش، خواص ساختاری، الکترونیکی، اپتیکی و ترموالکتریک ماده دوبعدی MoSi₂N₄ با استفاده از محاسبات مبتنی بر نظریه تابع چگالی (DFT) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات انرژی–حجم نشان می‌دهند که MoSi₂N₄ از نظر ترمودینامیکی پایدار بوده و مدول بالک بالا، سختی مکانیکی و تراکم‌پذیری پایین این ماده را تأیید می‌کند. تحلیل ساختار نواری و چگالی حالات (DOS/PDOS) گاف نواری مستقیم با مقدار تقریبی ۲ الکترون ولت را آشکار می‌سازد که این ویژگی MoSi₂N₄ را برای کاربردهای اپتوالکترونیکی نویدبخش می‌سازد. بررسی طیف فونونی نیز پایداری دینامیکی ماده را تأیید کرده و نشان می‌دهد که ارتعاشات فونونی شرایط مناسبی برای هدایت حرارتی و برهم‌کنش الکترون–فونون فراهم می‌کنند. نتایج اپتیکی حاکی از ناهمسانگردی قابل توجه در ثابت دی‌الکتریک، تابع جذب و پاسخ پلاسمونی در محدوده مرئی و فرابنفش است. علاوه بر این، پارامترهای ترموالکتریک محاسبه‌شده نظیر ضریب سیبک و ضریب مریت ZT پتانسیل MoSi₂N₄ برای کاربرد در فناوری‌های انرژی حرارتی–الکتریکی را برجسته می‌کنند. این یافته‌ها MoSi₂N₄ را به‌عنوان یک ماده‌ی دوبعدی چندمنظوره با قابلیت‌های بالقوه در نانوالکترونیک، اپتوالکترونیک و انرژی معرفی می‌کنند. https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_12397.html چکیده در 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 چکیده 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_12740.html در این مقاله، یک حسگر مبتنی بر فیبر نوری پوشش ‌داده ‌شده با پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS) به‌منظور اندازه‌گیری فشار مورد بررسی قرار گرفته است. فیبرهای پلیمری نازک شده با ضخامت‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش فشار وارد شده بر حسگر فیبر نوری، شدت نور خروجی کاهش می‌یابد فیبر نوری نازک شده با ضخامت mm 58/0 بیشترین حساسیت را در برابر فشار اعمالی از خود نشان داد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که با استفاده از روش‌های مناسب لایه‌نشانی و تنظیم ابعاد لایه PDMS، می‌توان به حساسیت‌هایی در حدود a.u/kPa 26/4 دست یافت. 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 چکیده 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.