انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Machine learning and physical science یادگیری ماشینی و علم فیزیک 3478 FA رضا عسگری سردبیر Journal Article 2024 05 20 - داده‌ها به‌عنوان مجموعه‌ای از اطلاعات ارزشمند شناخته می‌شوند که با توسعۀ زندگی صنعتی، تولید داده‌های مختلف نیز افزایش یافته‌است. یادگیری ماشینی، به‌عنوان یکی از زیرمجموعه‌های علم داده شناخته می‌شود که به توسعۀ‌ الگوریتم‌ها و روش‌هایی می‌پردازد که به کامپیوتر امکان می‌دهد بدون استفاده از دستورالعمل‌های صریح به یافتن طرح و همبستگی بین داده‌ها بپردازد. این روش به ما امکان می‌دهد تا اطلاعات پنهان و الگوهای پیچیده‌ای را که در داده‌ها وجود دارد شناسایی کنیم. در یادگیری ماشینی، کار برروی حجم عظیمی از داده‌ها انجام می‌گیرد. داده‌ها به چند بخش تقسیم می‌شوند. بخشی از داده‌ها توسط الگوریتم‌های موجود، آموزش داده‌می‌شود و نتایج آن با نتایج مشخص اولیۀ آن بخش از داده‌ها مقایسه می‌شود. در این مرحله، آموزش الگوریتم انجام شده است. داده‌های آزمون چک می‌شوند. اگر خطایی در نتیجه مشاهده شود الگوریتم می‌تواند خود را تصحیح کند تا نتیحۀ مدل با دقت خوبی مشابه نتایج داده‌های بخش آزمون شود. در این زمان، یادگیری ماشینی مشخص شده و برای استفاده از بقیۀ داده‌های موجود برای پیش‌بینی و یافتن طرح‌ها و همبستگی‌های بین داده استفاده می‌شود. بنابراین نتایج هوشمند یادگیری ماشینی، اساساً مبتنی بر تطبیق الگو و کاوش داده‌ها به منظور دستیابی به نتیجه با کمترین دخالت انسانی است. برنامه‌های کاربردی یادگیری ماشین در زمینه‌های مختلفی مانند بینایی کامپیوتری، پردازش زبان، تشخیص الگو و پردازش تصویر توسعه یافته است. از موضوعات بسیار جذاب و مهم اخیر در یادگیری ماشین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: یادگیری ماشینی چندمنظوره برای تلفیق الگوهای مختلف متشکل از داده‌هایی که ویژگی‌های متفاوتی دارند، شبیه‌سازی داده‌های ترکیبی و مصنوعی زمانی که در زمینۀ خاصی داده و اطلاعات ورودی به اندازۀ کافی در دسترس نباشد، و دوقلوهای دیجیتالی برای ساختن مدلی مجازی از یک دنیای واقعی با ویژگی‌های یکسان. دوقلوی دیجیتال کرۀ زمین نمونۀ بسیار جالب مورد آخر است که در این حالت مدل کرۀ زمین با شرایط فیزیکی، آب و هوایی، و شرایط محیطی یکسان شبیه‌سازی می‌شود تا رویدادهای طبیعی قابل پیش‌بینی باشند. علم داده، یادگیری ماشینی و علم فیزیک به طور جالبی با هم مرتبط هستند. در واقع، یکی از کاربردهای جالب یادگیری ماشین در فیزیک استفاده از مدل‌های پیش‌بینی برای تحلیل داده‌های تجربی و مشاهده شده است. این مدل‌ها که مبتنی بر روش‌های بدون ناظر (Unsupervised) هستند، به ما کمک می‌کنند تا الگوهای پنهان در داده‌ها را شناسایی کرده و پیش‌بینی‌هایی در مورد رفتارهای فیزیکی سامانه داشته باشیم. در فیزیک، روش‌های یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل داده‌های تجربی و مشاهده‌ای، شبیه‌سازی سامانه‌های فیزیکی و پیش‌بینی بر اساس مدل‌های داده محور استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال علم داده برای تجزیه و تحلیل داده‌های تجربی و شناسایی الگو‌ها و روند‌ها و استنتاج آماری آنها استفاده می‌شود. علم داده در اختر فیزیک برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های نجومی بزرگ مقیاس، مانند داده‌های به‌دست آمده از تلسکوپ‌ها و ماهواره‌ها برای مطالعۀ اجرام و پدیده‌های آسمانی استفاده می‌شود. الگوریتم‌ها برای طبقه‌بندی و شناسایی اجرام ستارگان، کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها و تحلیل خواص آنها از قبیل جرم، دما و ترکیبات آنها استفاده می‌شود. در کیهان‌شناسی علم داده برای تجزیه و تحلیل داده‌های تابش پس‌زمینۀ ریزموج پرتو‌های کیهانی، بررسی‌های در مقیاس بزرگ از کهکشان‌ها و سایر مشاهدات تجربی به کار می‌رود که در مطالعۀ ساختار، تکامل و ترکیب جهان و آزمایش مدل‌ها و نظریه‌های کیهان‌شناسی مهم هستند. علم داده در تجزیه و تحلیل داده‌های شتاب دهنده‌های ذرات مانند شتاب دهنده‌ هادرون مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانشمندان از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای شناسایی و بازسازی ذرات از مقادیر وسیعی از داده‌های تولید شده توسط آشکارسازها استفاده می‌کنند که به درک جهان و برهم‌‌کنش‌های ذرات کمک می‌کند.  بنابراین علم داده و یادگیری ماشینی می‌تواند در علم فیزیک بسیار کمک کننده باشند. در این خصوص مثال‌های متعدد وجود دارد که خواننده را برای مرور موضوعات دیگر به مقالات زیر ارجاع می‌دهیم:<br /> Nature Review Physics, 4, 761 (2022)<br /> Nature, 620, 47 (2023).<br />     حال پرسش اساسی و جالب این است که آیا علم فیزیک می‌تواند به یادگیری ماشینی و روش‌های آن کمک کند؟ جواب این سؤال مثبت است و علاوه بر این که محاسبات کوانتومی مبتنی بر کیوبیت کارایی بالایی برای کاربردهای یادگیری ماشین دارد، به چند مورد اخیر دیگر که فیزیک به یادگیری ماشین کمک کرده است اشاره می‌کنیم. اخیراً تراشه‌های نوری که در مقاله Nature Photonics, 17, 723 (2023) ارائه شده است، توسعه یافته‌اند که می‌توانند برای پردازش سریع‌تر الگوهای یادگیری ماشینی به‌کار گرفته شوند. تراشه‌های نوری سرعت پردازش چند برابر از ابرکامپیوترهای چت جی پی تی (Chatgpt) دارند. انرژی مصرفی آن چند مرتبۀ بزرگی کمتر از ابرکامپیوترهای مبتنی بر تراشه‌های الکترونی است. در این تراشه‌های نوری به جای این که از فرایند شبکۀ عصبی مصنوعی مبتنی بر الکترون در فضای ۳ بعدی استفاده شود از پرتوهای نوری کمک گرفته می‌شود و در نتیجه در کاربرد شبکۀ عصبی مصنوعی بسیار مفید است. مثال دیگر در مورد چالش‌هایی است که یادگیری ماشینی با آن مواجه است. به عنوان مثال زمانی که داده‌ها از پیچیدگی خاصی برخوردارند و در عین حال تقارن‌هایی در آنها دیده می‌شود روش‌های معمولی یادگیری ماشین برای توجیه آنها با مشکل مواجه است. برای فائق آمدن بر آن نیاز است دانش بهتری از یادگیری ماشین داشته باشیم تا بتوان به نتایج مستخرج از آن اعتماد کرد. روش جدید رگرسیون نمادین (به Symbolic Regression, Science Advances, 6, 16 (2020) رجوع شود) نوعی تحلیل رگرسیون است که جستجو در فضای توابع ریاضی انجام می‌گیرد تا مدلی را که از نظر دقت و هم از نظر سادگی با مجموعه‌ای از داده‌های معین مطابقت دارد ارائه دهد. مدل نهایی با کمینه کردن تابع اتلاف به‌دست می‌آید. مثال دیگر شبکه‌های عصبی لاگرانژی است. در مدل‌های استاندارد، اعمال کردن تقارن‌ها در مدل‌های یادگیری ماشین ساده نیست. اما در شبکه‌های عصبی لاگرانژی می‌توان لاگرانژی‌های دلخواه را با استفاده از شبکه‌های عصبی پارامتری کرد. در این مدل نیازی به مختصات بندادی نیست و از این‌رو در شرایطی که اندازه حرکت بندادی نامشخص است یا به سختی محاسبه می‌شود روش شبکه‌های عصبی لاگرانژی عملکرد خوبی دارند. در آخر باید اشاره کرد که آیندۀ ارتباط تنگاتنگ بین یادگیری ماشینی و علم فیزیک روشن و پر امید است. با پیشرفت روزافزون فناوری و افزایش توانایی الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، انتظار می‌رود که کاربردهای بیشتر و متنوع‌تری در فیزیک ظاهر شود. طراحی و توسعۀ مواد جدید با خواص چند منظوره، اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر تجربی و حذف نوفه و خطا، کشف الگوهای جدید و ناشناخته پدیده‌های فیزیکی از نمونه مثال‌هایی است که انتظار می‌رود در آیندۀ نزدیک به ثمر برسد.<br /> <br /> <br />[2] https://ijpr.iut.ac.ir/article_3478_b071cfa81605a94ad80cfa2bbc747448.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Finding larger tensor-to-scalar ratio in the framework of Trans-Planckian censorship conjecture یافتن کران بالای بزرگ‌تر برای نسبت اختلال تانسوری به نرده‌ای در چارچوب حدس سانسور فراپلانکی 465 470 3437 10.47176/ijpr.23.3.91574 FA امجد عشوریون پژوهشکده فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران، ایران 0000-0003-4795-6694 عبدالرضا یوسفی سوستانی پژوهشکده فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران، ایران Journal Article 2022 09 10 Trans-Planckian censorship conjecture prohibits the sub-Planckian wavelengths during inflation to become classical. Under standard assumptions on the speeds of the tensor-to-scalar ratio, which set the speed of these perturbations equal to the light speed, the upper bound on the tensor-to-scalar ratio is reduced to the extent that there will be no prospect for the detection of tensor perturbations in the CMB. In this article, we show that with reducing the speed of tensor perturbations one can enhance the tensor-to-scalar ratio to an observable limit without violating the criteria of the effective field theory of inflation.<br />  حدس سانسور فراپلانکی اجازۀ کلاسیک شدن به طول موج های فراپلانکی را در زمان تورم نمی‌دهد. این باعث می‌شود که در سناریوی استاندارد، با فرض‌های معمول، سرعت انتشار اختلالات نرده‌ای و تانسوری کمیت‌های زمان تورم را سرعت نور اختیار می‌کنند. از این‌رو کران بالای بسیار پایینی برای این نسبت پیش‌بینی می‌شود. در نتیجه کشف اختلالات تانسوری در تابش پس‌زمینه‌ای کیهانی را تقریباً ناممکن می‌کند. در مقالۀ حاضر، نشان می‌دهیم که این امکان وجود دارد که نسبت فوق را با کم کردن سرعت اختلالات تانسوری به مقدار مشاهده پذیر افزایش داد، بدون آن که نظریۀ میدان مؤثر تورم را بی‌اعتبار کنیم. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3437_c2f32522a84d5e6357e6abac087f1b0b.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 3D wave expansion solution in spherical multilayer structures for acoustic illusion حل معادلۀ موج آکوستیکی در ساختار لایه‌ای سه بعدی برای ایجاد فریب آکوستیکی 471 479 3438 10.47176/ijpr.23.4.11609 FA محمدمهدی صادقی بخش فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه جهرم، جهرم 0000-0002-4475-6470 حمید نادگران بخش فیزیک دانشکده علوم دانشگاه شیراز، شیراز Journal Article 2022 11 27 In this paper, a technique for creating an ideal acoustic illusion in three dimensions based on transformation acoustic theory and solutions of acoustic wave equations in terms of spherical harmonics is presented. The technique employs a three-dimensional structure consisting of concentric spherical shells made of homogeneous and isotropic materials that alter the scattering pattern of acoustic waves. To examine changes in the scattering pattern, the expansion coefficients in the scattered acoustic wave equation are calculated, and the scattering pattern in each layer of the structure is computed. By placing an object inside the core of this structure, the desired acoustic illusion is created. The foregoing acoustic illusion is identified by comparing the scattering pattern of this object inside the core structure to that of another object with different acoustic parameters and sizes (transformed). One of the advantages of this technique is the elimination of the limitation of cylindrical devices in the z-axis due to the spherical nature of the acoustic parameters of the structure and their independence of angles in spherical coordinates. This technique is a useful method for increasing accuracy in medical tissue imaging using ultrasound devices. In other words, by utilizing this technique, one can take advantage of higher-quality images of sensitive tissues in ultrasound devices.<br />  در این مقاله، تکنیک ایجاد یک فریب آکوستیکی آرمانی در سه بعد براساس تئوری آکوستیک تبدیل و بر پایۀ حل دقیق معادلات موج آکوستیکی برحسب بسط‌های کروی ارائه شده است. در این تکنیک از یک ساختار سه بعدی که شامل پوسته‌های کروی متحدالمرکز با مواد همگن و همسانگرد است، استفاده شده است. این ساختار باعث تغییر در الگوی پراکندگی امواج آکوستیکی می‌شود. برای بررسی تغییرات در الگوی پراکندگی، با محاسبۀ ضرایب بسط در جواب معادلۀ موج آکوستیکی پراکنده شده، الگوی پراکندگی در هر لایه از این ساختار محاسبه شده ‌است. با قرار دادن یک شئ داخل هستۀ این ساختار، فریب آکوستیکی مورد نظر تولید می‌شود. با مقایسۀ الگوی پراکندگی شئ فوق داخل هستۀ این ساختار با الگوی پراکندگی یک شئ دیگر با پارامترهای آکوستیکی و اندازۀ متفاوت (تبدیل یافته)، فریب آکوستیکی مورد نظر تشخیص داده می‌شود. یکی از مزایای این تکنیک، رفع محدودیت کارکرد دستگاه‌های استوانه‌ای در راستای محور z است که به دلیل ماهیت کروی بودن پارامترهای آکوستیکی ساختار و عدم وابستگی آنها به زوایای سمتی و سمت الرأسی، حاصل می‌شود. این تکنیک، یک روش مفید برای افزایش دقت در تصویربرداری بافت‌های پزشکی با استفاده از دستگاه‌های سونوگرافی است. به‌عبارت دیگر، با بهره‌گیری از این تکنیک، می‌توان از تصاویر با کیفیت بالاتری از بافت‌های حساس در دستگاه‌های سونوگرافی بهره برد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3438_f34185c4ca5d58e781d4f14173d41e5d.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Hydrodynamic interaction between two beads in the presence of a temperature gradient: Effect of correlation of beads’ motion on the Soret effect برهم‌کنش هیدرودینامیکی دو کره‌ در حضور گرادیان دما، اثر هَم‌بستگی میانِ حرکت دو ذره بر ضریبِ سره 481 500 3417 10.47176/ijpr.23.4.91752 FA گلناز نجفی گلوندانی گروه فیزیک، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت فرشته سالاری گروه فیزیک، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت سید نادر رسولی پژوهشکدۀ فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی(IPM)، تهران 0000-0002-8238-2182 Journal Article 2023 09 14 To study the effect of internal structure of molecules on the Soret effect, we probe consequences of exerting a temperature gradient to a suspension of one single particle inside the fluid. The particle is modeled as two microspheres, loosely connected with a spring between them, or each trapped with an optical tweezers. For the later case, we calculate the net force, that the two beads system exerts on its surrounding fluid, due to the a temperature gradient. This result, lets us calculate the corresponding Soret coefficient of the two beads system. We further correct these calculations, considering the temperature dependence of the surrounding fluid’s viscosity. برای روشن شدن تأثیر ساختار داخلی مولکول‌ها در اثر سُرِه، ما به بررسی اعمال گرادیان دما به یک تَک ذرۀ شناور در سیال می‌پردازیم. تک ذرۀ مورد بررسی با دو ریز کره که با فنر نرمی به یکدیگر متصل شده‌اند، یا به‌صورت جداگانه در دام دو انبرک نوری قرار گرفته‌اند، مدل شده است. ما نیرویی که این مجموعۀ دوکره‌ای در حضور گرادیان دما، به سیال پیرامونِ خود وارد می‌کند را محاسبه کرده، و با استفاده از آن ضریب سُرۀ مربوط به این مدل دو‌ ذره‌‌ای را به دست می‌آوریم. در گام بعدی، وابستگی گرانروی سیال به دما را در محاسبات وارد کرده، و اثر این تصحیح را بر نتایج خود بررسی می‌کنیم. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3417_471c50ad1a156d7256eddfd747d77931.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Phase behavior of hard rods between two walls: Phase change of particles without occurring phase transition رفتار فازی ذرات میله‌ای شکل بین دو دیواره: تغییر فاز سامانه بدون پدیدۀ گذارفاز 501 510 3442 10.47176/ijpr.23.4.61695 FA روح اله علی آبادی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان 0000-0002-7640-1623 نسرین امینی زاده گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان علیرضا نورمندی پور گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان 0000-0001-8145-6218 Journal Article 2023 06 09 In this study, we investigated the phase behavior of rods with square ( ) and circular (diameter D) cross sections between two hard walls using the Parsons-Lee theory and applying the Zwanzig approximation. Our focus is to find wall-to-wall separations (H) and the size of particles in which the phase of the system changes without occurring a phase transition. It was determined that if the distance between the plates is smaller than the length of the particles, for any particle whose length (L) to diameter ratio is greater than 1, the second order phase transition occurs, and most of the particles are placed in a certain direction parallel to the plates, which this type of phase transition takes place at lower densities with increasing particle’s aspect ratio. We also came to the conclusion that if the distance between the plates is greater than  and , despite the phase change of the system with increasing particle density, no phase transition will occur. In addition, it was found that the cylindrical shaped particles show some unexpected behaviors, which could be due to the inappropriate performance of the applied theory or their real physical behavior, which requires more detailed studies to resolve the ambiguity. در این مقاله به بررسی رفتار فازی میله‌هایی با سطح مقطع مربعی ( D.D) و دایره‌ای (قطرD ) در بین دو دیوارۀ سخت با استفاده از نظریۀ پارسونز-لی و به کار بردن تقریب زوانزیگ پرداختیم. تمرکز ما یافتن فاصله‌ای از صفحات ( H) و اندازه‌ای از ذرات است که در آنها فاز سامانه بدون رخداد گذارفاز تغییر می‌کند. در این مطالعه مشخص شد در صورتی که فاصلۀ صفحات از طول ذرات کوچک‌تر باشد برای هر ذره‌ای که نسبت طول (L) آن به D  بیشتر از 1 است گذارفاز مرتبۀ دوم رخ می‌دهد و بیشتر ذرات در جهت خاصی موازی با صفحات قرار می‌گیرند که چگالی رخداد این نوع گذارفاز با افزایش طول ذرات کاهش می‌یابد. همچنین به این نتیجه رسیدیم در صورتی که فاصلۀ بین صفحات از 2D بزرگ‌تر و ( 1D)< 2D) >L ) باشد علی‌رغم تغییر فاز سامانه، با افزایش چگالی ذرات هیچگونه گذارفازی رخ نمی‌دهد. به علاوه مشخص شد که ذرات استوانه‌ای شکل برخی رفتارهای خلاف انتظار را از خود نشان می‌دهند که می‌تواند از عملکرد نامناسب نظریۀ به‌ کار برده شده و یا رفتار واقعاً فیزیکی آنها باشد که برای رفع ابهام به مطالعات دقیق‌تری نیاز است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3442_586f9b4035e5997f77635b13cc04984c.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Hidden symmetry of three dimensional rotating black hole تقارن پنهان سیاه‌چاله چرخان سه بعدی 511 514 3441 10.47176/ijpr.23.4.51691 FA سعیده صادقیان گروه فیزیک نظری، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر Journal Article 2023 05 30 In this work, we study explicit and hidden symmetries of curved space-time. The explicit and hidden symmetries share the feature that their generators in the phase space of probe particle are constants of motion. Their difference is that the generator of hidden symmetry is given by the contraction of Killing tensor by two or more particle momenta while for the explicit symmetry, this generator is linear in particle momentum. Therefore, we can read the Killing tensors of a curved space-time using the constants of motions associated with its probe particle. The Killing tensors of four-dimensional and also higher-dimensional geometries have been studied. In this work, we answer the question about the existence of hidden symmetry in the three-dimensional rotating black hole. To this end, we independently analyze two types of probes: free particle and scalar field. Using the related constants of motion, we show that the Killing tensor of this three-dimensional black hole is trivial. در این پژوهش به تقارن‌های آشکار و پنهان فضا- زمان خمیده می‌پردازیم. این دو نوع تقارن آشکار و پنهان در این خاصیت که مولد آنها در فضای فاز پیمایش‌گر، همان ثوابت حرکتند، مشترک هستند. تفاوت آنها در این است که مولد تقارن پنهان از ادغام تانسور کیلینگ در دو یا تعدادی بیشتر از تکانۀ ذره به‌دست می‌آید، در حالی‌که برای تقارن آشکار، این مولد در تکانۀ ذره خطی است. بنابراین می‌توانیم از روی ثوابت حرکت پیمایش‌گر یک فضا-زمان خمیده به تانسورهای کیلینگ آن فضا-زمان پی ببریم. تانسورهای کیلینگ هندسه‌های چهاربعدی و همچنین با ابعاد بالاتر قبلاً مطالعه شده‌اند. در این کار، ما به این سؤال در مورد وجود تقارن پنهان در سیاه‌چالۀ چرخان سه بعدی، پاسخ می‌دهیم. برای این منظور، ما دو نوع پیمایش‌گر ذرۀ آزاد و میدان نرده‌ای را مستقل از هم تحلیل می‌کنیم. با استفاده از ثوابت حرکت مربوط به آنها، نشان می‌دهیم که تانسور کیلینگ این سیاه‌چالۀ سه‌بعدی، بدیهی است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3441_b2004314aa49d95302179246148e0326.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Investigation of the beam loading effects in a constant-impedance traveling wave acceleration tube بررسی اثرات بارگذاری باریکه در تیوب شتابدهی موج‌روندۀ امپدانس ثابت 515 524 3439 10.47176/ijpr.23.4.11634 FA رضا کاوسی امید دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان 841568311 سیدظفراله کلانتری دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان 841568311 شاهین صنایع حجری پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران فرشاد قاسمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده فیزیک و شتابگرها Journal Article 2023 01 17 In a high- power acceleration structure, the friction factor is a limiting parameter and affects the energy gain of the particles. Beam can to excite acceleration modes and higher-order. The beam effects in the excitation of acceleration modes are known as beam loading. In this article, the beam loading effect for a constant impedance traveling wave accelerating tube in S band is simulated by CST software. The results are compared with the theoretical relation obtained from energy conservation. The main purpose of this article is to validate the theoretical relationship and investigate the effects of beam loading in constant impedance acceleration structures. The comparison of the results shows a good match between the simulation and the theoretical relationship. On the other hand, it can be claimed that the beam -loading effects cannot be compensated by changing the radio frequency design. The results of this study will be used to design a high-powered accelerator with an energy of 30 MeV and an average power of 30 kW in the S-band. در یک ساختار شتابدهی توان بالا، عامل جربان یک پارامتر محدود کننده است و بهرۀ انرژی ذرات را تحت تأثیر قرار می‌دهد. باریکه قابلیت تحریک مدهای شتابدهی و مدهای مراتب بالا را دارد. اثرات باریکه در برانگیختن مدهای شتابدهی تحت عنوان بارگذاری باریکه شناخته می­شود. در این مقاله، اثر بارگذاری باریکه برای یک تیوب شتابدهی موج‌رونده امپدانس ثابت در باند <em>S</em> توسط نرم افزار <em>CST</em> شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آن با رابطۀ نظری به‌دست آمده از پایستگی انرژی مقایسه شده است. هدف اصلی این مقاله صحت‌سنجی رابطۀ نظری و بررسی میزان اثرات بارگذاری باریکه در ساختارهای شتابدهی امپدانس ثابت است. مقایسۀ نتایج نشان می‌دهد تطابق مناسبی بین شبیه­سازی و رابطۀ نظری وجود دارد. از طرف دیگر می‌توان ادعا کرد که میزان اثرات بارگذاری باریکه با تغییر طراحی بسامد رادیویی غیرقابل جبران است. نتایج این بررسی جهت طراحی شتابدهنده‌ای پرتوان با انرژی <em>MeV</em><em> 30</em> و توان متوسط <em>kW</em><em> 30</em> در باند <em>S</em>  استفاده خواهد شد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3439_4fa91c19016cb1f807ea47b5a959d518.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Folding model potentials using the LOCV-DDAEI for 16O+16O elastic scattering پتانسیل مدل ادغامی با برهم کنش مؤثر LOCV-DDAEI برای تحلیل پراکندگی کشسان 16O+16O 525 533 3418 10.47176/ijpr.23.4.81734 FA مرضیه رحمت گروه فیزیک ، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه زنجان ، زنجان 0000-0001-6738-0739 Journal Article 2023 08 03 The elastic scattering of ¹⁶O+¹⁶O systems at several incident energies are analyzed, in the framework of double folding model, using the density-dependent averaged effective two-body interaction (DDAEI). The DDAEI is generated via the lowest order constrained variational (LOCV) method for the symmetric nuclear matter (SNM), using the input bare Reid68 nucleon-nucleon (NN) potential. A new energy dependent factor, g(E), is introduced to the LOCV-DDAEI to get a more realistic description of heavy ion (HI) scattering, at the different incident energies. It is shown that a linear energy dependent function, provides a good agreement with the energy dependence of the nuclear optical potential, and causes to increase the convergence speed of iteration method in evaluating the exchange part of folded potential, such that the computing time is considerably decreased. The calculated cross sections of the ¹⁶O+¹⁶O systems in the above framework, are compared with the available experimental data. It is demonstrated that a quite good description of HI scattering can be obtained, using the above LOCV-DDAEI, by adjusting the parameters of the linear energy dependent factor, g(E). در این کار، توزیع زاویه­ای سطح مقطع دیفرانسیلی پراکندگی کشسان  ¹⁶O+¹⁶O در گسترۀ انرژی‌های 480-75 MeV ددر چارچوب مدل ادغامی با استفاده از برهم­کنش مؤثر دو جسمی وابسته به چگالی LOCV ، تحلیل شده است. بدین منظور با استفاده از روش LOCV ، مؤلفه­های مستقیم و تبادلی برهم­کنش مؤثر میانگین وابسته به چگالی، برای مادۀ هسته­ای متقارن با پتانسیل ورودی راید68 استخراج شده است و سپس بخش­های شعاعی و وابسته به چگالی این پتانسیل جهت استفاده در مدل ادغامی از هم تفکیک شده است. برای این که توصیف بهتری از پراکندگی یون­های سنگین به دست آید، یک عامل جدید وابسته به انرژی به LOCV-DDAEI افزوده شده است. نشان داده خواهد شد که با معرفی یک تابع وابسته به انرژی خطی، سرعت همگرایی روش تکرار در ارزیابی بخش تبادلی پتانسیل اپتیکی افزایش می­یابد و از این­رو زمان محاسبات به طور قابل توجهی کاهش می­یابد. مقایسۀ سطح مقطع دیفرانسیلی محاسبه شده برای پراکندگی کشسان ¹⁶O+¹⁶O در گسترۀ انرژی­های مورد بررسی با داده­های تجربی، توافق نسبتاً خوبی را نشان می­دهد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3418_d594b1a945b5d645e59e21f88bd2d83b.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Investigating ion acoustic waves in dusty plasmas containing hot ions, electrons and non-thermal positrons with Cairns distribution بررسی امواج یون صوتی در پلاسماهای غبارآلود با یون‌های‌گرم، الکترون‌ها و پوزیترون‌های غیرگرمایی با توزیع کارنز 535 543 3445 10.47176/ijpr.23.4.71714 FA محمد اقبالی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی خاتم االنبیاء بهبهان، بهبهان ، خوزستان مینا اسلامی فر گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی خاتم االنبیاء بهبهان، بهبهان ، خوزستان ندا پویان 2گروه مهندسی مکانیک- دانشکده مهندسی- دانشگاه شهید چمران اهواز- پردیس صنعتی شهدای هویزه، سوسنگرد Journal Article 2023 07 05 This study investigated nonlinear ion acoustic solitons in a dusty plasma system, consisting of negatively charged dust particles, dynamic warms ions, electrons and positrons with non-thermal Cairns distributions. The nonlinear differential equation governing this system was obtained in two steps using the reductive perturbation method. In the first step, the nonlinear differential equation KdV was obtained considering lower-order exponents. The results showed the nonlinear coefficient of the mentioned equation was zero at the critical value  in the desired system and this equation could not describe the solitons propagated in the system. In the next step, the modified KdV equation was obtained like the previous section using the reductive perturbation method, concerning higher-order exponents. The results showed scattering coefficients were the same in both cases. However, the nonlinear coefficient was a little more complicated in the modified case. In both cases, static solutions of solitons were investigated, and the effect of various parameters, including a non-equilibrium of electrons and positrons, on the wave structure was examined in detail. The results revealed unlike Maxwell’s distribution, in which only positive solitons could be propagated, both positive and negative solitons could be propagated in this system. Also, the presence of non-equilibrium particles could increase the soliton amplitude and width. The obtained results could be used in space and laboratory plasma systems. در این پژوهش، امواج سالیتونی یون صوتی غیرخطی در یک سامانۀ پلاسمایی غباری شامل ذرات غبار زمینه با بار منفی، یون­های داغ دینامیکی، الکترون‌ها و پوزیترون‌ها با توزیع­‌های غیر گرمایی کارنز(Cairns distributions)بررسی شده است. با استفاده از روش اختلال کاهنده، معادلۀ دیفرانسیل غیرخطی حاکم بر این سامانه در دو مرحله به‌دست آورده شده است. در مرحلۀ اول با درنظر گرفتن توان­های مرتبۀ پایین‌تر یک معادلۀ دیفرانسیل غیرخطی، KdV به‌دست می‌آید. نتایج حاصل نشان می­دهد که در سامانۀ مورد نظر به ازای مقدار بحرانی ، ضریب غیرخطی معادلۀ مذکور صفر می­شود و این معادله نمی­تواند انتشار امواج سالیتونی در سامانه را توصیف کند. بنابراین در مرحلۀ بعد با در نظر گرفتن توان­های مرتبۀ بالاتر معادلۀ دیفرانیسل کورته وگ دی وری اصلاح شده را همانند بخش قبل با استفاده از روش اختلال کاهنده به‌دست می­آوریم. مطالعات انجام شده نشان می­دهد که ضرایب پاشندگی در هر دو حالت یکسان است؛ ولی ضریب غیرخطی برای حالت اصلاح شده اندکی پیچیده‌تر است. در هر دو حالت جواب­های ایستایی امواج سالیتونی بررسی شده­اند­ و تأثیر پارامترهای مختلف از جمله پارامتر غیرتعادلی برای الکترون­ها و پوزیترون­ها روی ساختار موج با جزئیات دقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد که هردو سالیتون مثبت و منفی می­توانند در این سامانه منتشر شوند؛ برخلاف توزیع ماکسولی که فقط سالیتون­های مثبت قابل انتشارند. همچنین حضور ذرات غیر تعادلی باعث افزایش دامنه و پهنای موج سالیتونی می­شود. از نتایج این تحقیق می­توان در سامانه­های پلاسمای فضایی و آزمایشگاهی استفاده کرد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3445_09ba3f0df1447f40e98674ba9d62c747.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Optimization of some input parameters of a pulsed TEA CO2 laser based on the generalized Landau-Teller equations بهینه سازی برخی پارامترهای ورودی یک لیزر تپی TEA CO2 بر پایۀ معادلات تعمیم یافته لاندائو-تلر 545 553 3440 10.47176/ijpr.23.4.51690 FA عزیز مراد کوشکی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری کوانتومی، صندوق پستی : 836-14395، تهران 0000-0002-8673-6187 سمیه پناهی بخش پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری کوانتومی، صندوق پستی : 836-14395، تهران زهره رجبی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری کوانتومی، صندوق پستی : 836-14395، تهران Journal Article 2023 05 28 In this paper, the six-temperature kinetic model based on the generalized Landau-Teller equations is used to optimize a pulsed TEA CO₂ laser input parameters. This model was numerically solved by regarding the equations governing the electrical discharge media to obtain the density of electrons. In this study, for the first time, the dissociation of the CO₂ molecule and the production of CO as a time evaluation equation were dynamically coupled with other rate equations. The time behavior of the discharge current and voltage and laser output pulse power was simulated for CO₂:N₂:He gases mixture ratio, which are 1:1:3, respectively. Also, the optimum values of the input parameters including the reflectivity of the output mirror, the capacity of the pre-ionization capacitor, and the capacity and charging voltage of the storage<strong> </strong>capacitor were calculated to obtain the maximum output peak power. The obtained results are significant in the optimum design of TEA CO₂ oscillators. در این مقاله، مدل سینتیک شش دمایی بر اساس معادلات تعمیم یافتۀ لاندائو-تلر برای بهینه سازی برخی پارامترهای ورودی یک لیزر تپی TEA CO2  به کار رفته است. این مدل با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر محیط تخلیۀ الکتریکی برای محاسبۀ چگالی الکترون­ها، به صورت عددی حل شده­ است. در این پژوهش، برای اولین بار تفکیک مولکول CO2 و تولید CO به صورت یک معادلۀ تحول زمانی با سایر معادلات دینامیکی آهنگ لیزر جفت شده است. رفتار زمانی جریان و ولتاژ تخلیه و توان تپ خروجی­ لیزر، در نسبت آمیزۀ گازهای :He2N: CO2 به ترتیب 1:1:3شبیه سازی شد. همچنین،  مقدار بهینۀ پارامترهای ورودی شامل بازتابندگی آینۀ خروجی، ظرفیت خازن پیش یونش و ظرفیت و ولتاژ شارژ خازن ذخیره برای به‌دست آوردن بیشینۀ قلۀ توان خروجی محاسبه شد. نتایج به‌دست ­آمده در طراحی بهینۀ نوسانگرهای TEA CO2 بسیار حائز اهمیت است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3440_7de32147a4f1055bed9e4faf3485a84d.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Study of the impact of polarization and shape factor on the nonlinear optical response of a hybrid molecule including a semiconductor quantum dot coupled two metallic nanoparticles: second harmonic generation مطالعۀ اثر قطبش و پارامتر شکل روی پاسخ اپتیکی غیرخطی یک مولکول هیبریدی متشکل از یک کوانتم دات نیم‌رسانا جفت شده با دو نانوذرۀ فلزی: تولید هارمونیک دوم 555 561 3451 10.47176/ijpr.23.4.91759 FA نادر دانش فر گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه رازی، کرمانشاه 0000-0002-3764-6847 مینا رشیدی گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه رازی، کرمانشاه Journal Article 2023 09 27 In this paper, the generation of second-harmonic from a hybrid molecule composed of two metal nanoparticles with ellipsoidal shape coupled to a semiconductor quantum dot when a control laser field is applied to the system by using the density matrix approach is investigated. This applied field induces a polarization in the semiconductor quantum dot and both different plasmonic nanoparticles, and the polarized metal nanoparticles interact with the quantum dot through dipole–dipole interaction. We demonstrate that SHG strongly depends on the shape factor and the light polarization for oblate and prolate spheroidal plasmonic nanoparticles coupled with a quantum dot when the applied field is parallel or perpendicular to the axis of the system. The study of the light-matter interaction in such hybrid molecule can be useful to design the optical devices based on the plasmon-exciton-plasmon interaction.    در این مقاله، تولید هارمونیک دوم در یک سامانۀ هیبریدی (مولکول هیبریدی) متشکل از دو نانو ذرۀ بیضوی شکل، که با یک کوانتوم دات نیم‌رسانا جفت می‌شوند، وقتی که سامانه تحت تابش یک میدان لیزر قرار می‌گیرد با استفاده از روش ماتریس چگالی بررسی می‌شود. این میدان اعمال شده قطبشی را برروی کوانتوم دات نیم رسانا و هر دو نانو ذرۀ پلاسمونیک متفاوت ایجاد می‌کند. نانوذرات قطبیده شده از طریق برهمکنش دوقطبی-دوقطبی با کوانتم دات برهمکنش می‌کنند. ثابت می‌شود که تولید هارمونیک دوم قویاً به جهت قطبش میدان فرودی و عامل شکل نانو ذرات پلاسمونیکی بیضوی کشیده و پخت که با کوانتوم دات جفت می‌شوند، هنگامی که میدان به کار رفته موازی یا عمود بر با محور اصلی سامانه می‌تابد، بستگی دارد. مطالعۀ بر‌همکنش نور – ماده در چنین مولکول هیبریدی می‌تواند برای طراحی وسایل نوری مبتنی بر برهم‌کنش پلاسمون-اکسایتون-پلاسمون مناسب باشد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3451_de7f47e09c8e05e6021ababdf6bc58e7.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Behavior of the transition region on the wave propagation at the solar atmosphere رفتار ناحیۀ انتقال در انتشار امواج در اتمسفر خورشید 563 568 3443 10.47176/ijpr.23.4.61704 FA زهرا فاضل دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز Journal Article 2023 06 27 Studying of megnetohydrodynamic waves in solar magnetic structures such as coronal loops, spicules, etc. can be very important for investigating the problem of heating the sun’s outer atmosphere. For this purpose, a magnetic flux tube was considered in the presence of steady flow and sheared magnetic field in a stratified atmospheric layer. The transition region is a boundary layer between the solar chromosphere and the corona, which has very rapid changes in temperature and density. The effect of the transition region on the damping of Alfven waves and temperature changes with height were applied in the assumed flux tube. The Cartesian two-dimensional model was used to solve the magnetohydrodynamic equations, and the results were obtained from the damping in the form of graphs of temporal and spatial changes of the perturbed velocity and magnetic field. The graphs showed that the damping of Alfven waves is more visible with time than with space, so the more rapid the damping occurs, the more energy will be transferred to the corona. مطالعه امواج مغناطوهیدرودینامیکی در ساختارهای مغناطیسی خورشیدی مانند حلقه‌های تاجی، سیخک‌ها و ... می‌تواند برای بررسی مسئلۀ گرمایش جو بیرونی خورشید اهمیت بسزایی داشته باشد. برای این منظور، یک تیوب شار مغناطیسی در حضور جریان ایستا و میدان مغناطیسی متغیر در یک لایۀ جوی طبقه‌بندی‌شده در نظر گرفته می‌شود. ناحیۀ انتقال یک ناحیۀ مرزی بین لایۀ رنگین سپهر و تاج خورشید است که تغییرات بسیار سریع در دما و چگالی دارد. تأثیر ناحیۀ انتقال بر میرایی امواج آلفون و تغییرات دما با ارتفاع در تیوب شار مفروض اعمال شد. مدل دو بعدی دکارتی برای حل معادلات مغناطوهیدرودینامیک (MHD) استفاده شد و نتایج به صورت نمودارهای تغییرات زمانی و مکانی سرعت و میدان مغناطیسی اختلالی، میرایی را به‌دست دادند. نمودارها نشان دادند که میرایی امواج آلفونی بیشتر با زمان قابل مشاهده‌اند تا با مکان، به طوری که هر چه میرایی با آهنگ بیشتر رخ دهد انتقال انرژی به کرونا بیشتر خواهد بود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3443_12092a75caa75e4644fd2869f0b6c45a.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 The effects of charge on the persistence length of biopolymers بررسی تأثیر بار الکتریکی بر طول ایستایی پلیمرهای زیستی 569 574 3448 10.47176/ijpr.23.4.81741 FA ئه سرین سیدزاهدی دانشکدة علوم پایه و فنی مهندسی بیجار، دانشگاه کردستان، بیجار 0000-0002-8115-4049 خه بات قمری موسسه ژئوفیریک، دانشگاه تهران، تهران Journal Article 2023 08 17 Flexibility and rigidity of biopolymers in mechanical structure have been investigated several times. Persistence length of a polymer is an exact factor to specify value of flexibility. No doubt that existence of charge on the polymers would have effect on the value of flexibility and therefore change in the persistence length of the polymer. In this study, by use of molecular dynamic simulation and Gaussian chain model (bead-spring model), we have investigated the effect of electric charge and salt concentration on the persistence length of the biopolymers in the cell. This simulation has been able to provide acceptable detail in the results. انعطاف و سختی پلیمرهای زیستی بارها در مباحث خواص مکانیکی سلول مورد بررسی قرار گرفته است. طول ایستایی یک پلیمر معیار دقیقی برای مشخص کردن مقدار انعطاف پلیمرها است. بار موجود روی پلیمرها باعث تغییر در مقدار انعطاف و متعاقب آن تغییر طول ایستایی پلیمر می­شود. ما در این تحقیق به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی و مدل زنجیرۀ گوسی (مدل جرم و فنر) میزان تأثیر بار الکتریکی و غلظت نمک روی طول ایستایی پلیمرهای معروف داخل سلول را بررسی کرده­ایم. مدل ارائه شده توانست جزئیات قابل قبولی را شبیه‌سازی کند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3448_c5bbd980e5ab2c17413ec02bd757a9e5.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Investigation of entanglement of atomic systems near coherent perfect absorber materials بررسی درهم‌تنیدگی سامانه‌های اتمی در مجاورت مواد جاذب کاملاً همدوس 575 583 3419 10.47176/ijpr.23.4.91753 FA احسان عموقربان دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران 0000-0003-4035-0366 آذر باقرزاده -دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران -پژوهشکده فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران غلامحسین حیدری -دانشکده علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران - پژوهشکده فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2023 09 16 Recently, coherent perfect absorbers have received much attention from researchers in the field of classical optics. Such absorbers, known as a time-reversal of lasers, provide perfect absorption of the incident light. Considering the very attractive features of these materials, in this paper, we investigate the quantum optics of these materials. To do this, we consider two coherent perfect absorber structures and assume two identical two-level atoms; one of which is prepared in its ground state and the other in the excited state, are placed on both sides of the coherent perfect absorber slabs. We compute the spontaneous emission rate, Lamb shift, and collective decay of atoms near two slabs, and then investigate the entanglement dynamics of the atomic system using the concurrence. We find that these parameters exhibit a damped oscillatory behavior with increasing the distance between the atoms and the slabs. In contrast to the classical regime, we also observe that these structures are not the perfect absorbers in the quantum regime. اخیراً درحوزۀ اپتیک کلاسیک، جاذب‌های کاملاً همدوس بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. چنین جاذب‌هایی به‌عنوان فرایند وارون زمانی لیزرها شناخته شده و جذب کامل نور فرودی را فراهم می‌کنند. باتوجه ‌به ویژگی‌ بسیار جالب این مواد، در این مقاله به بررسی اپتیک کوانتومی این مواد پرداخته‌ایم. بدین منظور، دو ساختار جاذب کاملاً همدوس را درنظرگرفته و فرض می‌کنیم که دو اتم دوترازۀ یکسان که یکی از اتم‌ها در حالت پایه و دیگری در حالت برانگیخته مهیا شده‌اند در دو طرف تیغه‌های جاذب کاملاً همدوس هستند. آهنگ گسیل خودبه‌خودی، جابه‌جایی لمب و واپاشی دسته‌جمعی اتم‌ها را در مجاورت دو تیغه‌ به دست آورده، سپس با استفاده از سنجۀ تلاقی، دینامیک درهم‌تنیدگی سامانۀ اتمی را بررسی می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهند که این پارامترها با افزایش فاصلۀ اتم‌ها از تیغه‌ها‌ رفتار نوسانی میرا نشان می‌دهند. همچنین مشاهده می‌کنیم که این ساختارها در رژیم کوانتومی بر خلاف رژیم کلاسیکی کاملاً جاذب نیستند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3419_4a533591763dfa743a13affab1a85793.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 g-SiC and g-SiC2 siligraphenes as two multifunctional H2S sensing materials سیلی‌گرافن‌های g-SiC و g-SiC2 به عنوان حسگر چندوجهی گاز H2S 585 596 3446 10.47176/ijpr.23.4.71721 FA حامد مهدوی نژاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز، شیراز رزا صفایی اسدآبادی دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه شیراز، شیراز محمدحسین شیخی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز، شیراز Journal Article 2023 07 12 The main purpose of this article is to investigate the capability of g-SiC and g-SiC₂ siligraphenes in detecting H₂S gas through diverse sensing mechanisms, using density functional theory. Our calculations demonstrate that the adsorption of H₂S molecules onto both siligraphenes is a physical and exothermic process. The physical adsorption process helps sensing materials to recover soon (a few nanoseconds) after gas removal at room temperature. Investigation of geometric and electronic properties of g-SiC and g-SiC₂ in combination with H₂S molecule shows that both materials have the gas-detection ability through thermal- and resistance-based mechanisms. For example, the electrical conductance of g-SiC changes by 38% due to gas adsorption. In addition, the presence of H₂S molecule on the g-SiC surface, changes the type of its majority carriers and makes it possible to use this material in Seebeckeffect-based H₂S sensors. Overall, various sensing mechanisms besides short recovery time, make g-SiC and g-SiC₂ great candidates to be used in H₂S gas sensor as sensing material. هدف اصلی این مقاله بررسی توانایی صفحات سیلی‌گرافن <em>g-SiC</em> و <em>g-SiC₂</em> در آشکارسازی گاز سولفید هیدروژن از طریق سازوکار‌های مختلف حسگری با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی است. نتایج محاسبات ما نشان می‌دهد که فرایند جذب گاز روی هر دو صفحۀ سیلی‌گرافن فیزیکی و گرماده است. فرایند جذب فیزیکی باعث می­شود که مواد حسگر بتوانند در زمان کوتاهی (حدود چند نانوثانیه) پس از دفع گاز در دمای اتاق بازیابی شوند. بررسی خصوصیات هندسی و الکترونی ترکیب صفحات <em>g-SiC</em> و <em>g-SiC₂</em> با مولکول گاز آشکار می‌سازد که هر دو ماده قابلیت آشکارسازی گاز از طریق سازوکار‌های حرارتی و مقاومتی را دارند. برای مثال، هدایت الکتریکی صفحۀ <em>g-SiC</em> پس از جذب گاز 38% تغییر می­کند. به علاوه، حضور مولکول گاز روی صفحۀ <em>g-SiC</em> نوع حامل­های اکثریت آن را تغییر داده و استفاده از این ماده را در ساخت حسگرهای مبتنی بر اثر سیبک ممکن می­سازد. در مجموع، سازوکار‌های حسگری متنوع به همراه زمان بازیابی اندک، صفحات سیلی گرافن <em>g-SiC</em> و <em>g-SiC₂</em><em> </em> را به نامزد مناسبی برای استفاده در ساخت حسگر گاز سولفید هیدروژن به عنوان مادۀ حسگر مبدل می­سازد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3446_5b4a2146246bc3a3a941f32225bbb792.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Encoding and transmission of information based on radial carpet beams and convolutional neural network detection کدگذاری و انتقال اطلاعات مبتنی بر باریکه‏های نور فرشی شعاعی و آشکارسازی شبکۀ عصبی هم‌گشت 597 604 3449 10.47176/ijpr.23.4.91751 FA مهدی خدادادی کرهرودی دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران محمدرضا جعفرفرد دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران Journal Article 2023 09 11 Radial carpet beams are a novel form of structured light that falls under the category of combined half-integer Bessel-like beams. This study introduces the radial carpet beam as a means of information transmission and a solution for expanding the information encoding freedoms. The method employed for detecting and classifying these beams is the convolutional neural network (CNN). To conduct the study, a dataset consisting of 16 different classes of radial carpet modes was prepared. These modes were propagated through underwater turbulence conditions over a distance of 120 cm. The convolutional neural network used in the study was based on the widely recognized DenseNet-201 architecture, utilizing transfer learning techniques. The trained model achieved a 97% accuracy in mode detection and classification. Subsequently, the performance of the proposed model was evaluated by transmitting and receiving a 4-bit grayscale image measuring 150 x 200 pixels through an underwater communication link based on radial carpet modes. The evaluation results clearly demonstrate the potential for achieving new encoding options with radial carpet beams. Moreover, the convolutional neural network method proves to be an optimal approach for detecting and classifying structured light beams. This method alleviates the challenges of  using multiple optical components in coherent detection techniques, which traditionally rely on diffraction gratings. In addition to simplifying optical system configuration, it also reduces implementation costs and volume, particularly in optical communication applications. باریکه های نور فرشی (کارپت) شعاعی، نوع جدیدی از نور ساختاریافته هستند که در گروه باریکه‏‌های نوری شبه بسلی دسته‏‌بندی می‏شوند. در این مقاله، باریکۀ نور فرشی شعاعی به عنوان بستری برای انتقال اطلاعات و راهکاری برای افزایش درجات آزادی در کدگذاری اطلاعات معرفی شده است و روش شبکۀ‏ عصبی هم‌گشت به عنوان رویکرد پایه در آشکارسازی و دسته بندی این باریکه‏‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. برای این منظور، یک مجموعۀ داده شامل 16 کلاس مختلف از مدهای فرشی شعاعی پس از انتشار در فاصلۀ 120 سانتی‌متری در شرایط تلاطم زیر آب تهیه و شبکۀ عصبی هم‌گشت مورد نظر بر پایۀ معماری معروف DenseNet-201 و با تکیه بر تکنیک انتقال یادگیری، آموزش داده شده است که نشان دهندۀ دقت 97% در آشکارسازی و دسته‌بندی مدها است. سپس، عملکرد مدل مذکور، از طریق ارسال و دریافت یک نمونه تصویر خاکستری 4 بیتی با ابعاد 150×200 پیکسل از طریق یک لینک ارتباطی زیر آب بر مبنای مدهای فرشی شعاعی مورد آزمون واقع شده است. نتایج ارزیابی، به وضوح تأیید کنندۀ امکان دستیابی به درجات آزادی جدید در کدگذاری اطلاعات بر مبنای باریکه‏‌های فرشی شعاعی و همچنین توانایی تکنیک شبکۀ عصبی هم‌گشت به عنوان روشی بهینه در آشکارسازی و دسته‌بندی باریکه‏‌های نور ساختاریافته است. این روش، دشواری‌های ناشی از به‌کارگیری اجزای اپتیکی متعدد در تکنیک‌های آشکارسازی همدوس به کمک توری‌های پراش را حذف می‏کند و علاوه بر ساده‌سازی تنظیمات سامانۀ اپتیکی، حجم و هزینۀ پیاده‌سازی را به ویژه در کاربردهای ارتباط نوری کاهش می‏دهد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3449_86a1793f65aeef4aeef4b479fc9b2bca.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Anisotropic magnetoresistance in La0.4Pr0.3Ca0.3MnO3 thin films مغناطومقاومت ناهمسانگرد در لایه‌های نازک La0.4Pr0.3Ca0.3MnO3 605 610 3447 10.47176/ijpr.23.4.71724 FA زهرا شاهزمانی دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان پرویز کاملی دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان 0000-0003-4490-0767 Journal Article 2023 07 16 The paper presents a study on the magnetoresistance (MR) and anisotropic magnetoresistance (AMR) properties of La0.4Pr0.3Ca0.3MnO3 (LPCMO) thin films. The thin films were grown using pulsed laser deposition method on LaAlO3 (LAO) (111) and MgO (MGO) (100) substrates, with a thickness of approximately 90 nm as estimated by X-Ray reflectometry (XRR) method. The LPCMO sample on the LAO substrate exhibited a lower metal-insulation transition than the one on<strong> </strong> the MgO substrate due to high compressive stress. The MR was found to be 57% and 98% for LPCMO/LAO and the LPCMO/MGO films, respectively. The LPCMO/MGO sample also showed a significantly higher MR (80%) compared to LPCMO/LAO sample (32%), indicating its potential application. در این مقاله، مغناطومقاومت (MR) و مغناطو مقاومت ناهمسانگرد(AMR) لایه­‌های نازک  La_0.4 Pr_0.3 Ca_0.3 MnO_3 (LPCMO) <br />مورد بررسی قرار گرفته است. لایه­های نازک LPCMO با استفاده از روش لیزر تپی (PLD) بر روی زیرلایه­های  و لایه نشانی شده­اند. با ضخامت‌سنجی لایه­های نازک به روش بازتاب سنجی پرتو ایکس ( XRR)  ضخامت لایه­ها حدود 90 نانومتر براورد شد. نمونۀ LPCMO بر روی زیرلایۀ LAO به علت تنش تراکمی زیاد دمای گذار عایق- فلز پایین‌تری نسبت به نمونۀ لایه نشانی شده بر روی MGO دارد.  همچنین مقدار MR در لایه­های LPCMO/LAO  و LPCMO/MGO   به ترتیب 57 و 98 درصد به دست آمد. مقدار AMR بیشینه، در لایۀ LPCMO/MGO (80 درصد) نسبت به نمونۀ LPCMO/LAO (32 درصد) افزایش قابل ملاحظه‌ای دارد که به لحاظ پتانسیل کاربردی اهمیت زیادی دارد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3447_2e1b24a664f5e9c18f407b2f9c73e821.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Comparison of direct DNA damage by protons and oxygen, carbon, and helium ions using Geant4-DNA code مقایسۀ آسیب مستقیم DNA ناشی از پروتون‌ها و یون‌های اکسیژن، کربن و هلیوم با استفاده از کد Geant4-DNA 611 619 3450 10.47176/ijpr.23.4.91750 FA علی عزیزی گنجگاه گروه فیزیک، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه گیلان، کدپستی: 33697-41938، گیلان پیوند طاهرپرور گروه فیزیک، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه گیلان، کدپستی: 33697-41938، گیلان Journal Article 2023 09 11 Ionizing radiations can directly affect cells by inducing DNA breaks. This impact includes single-stranded and double-stranded failures; which may cause cell death and mitotic failure. In the present study, with the help of an atomic DNA model built in the Geant4-DNA code and its initial validation, direct DNA damage by interaction with carbon ions 114/u2 MeV, 134/21 MeV/u oxygen, 62/83 MeV/u helium and radiation 62MeV protons have been investigated. For this purpose, after the initial validation, the results of single-stranded, double-stranded fractures and double-stranded fracture efficiency at depths of 5 to 30.7 mm were evaluated for the mentioned ions. The ratio of single strand breaks for oxygen ions at 5 mm (and the location of the Bragg peak: 30.7 mm), 1.85 (1.55), 4.19 (9.42), and 10.6, respectively. (22/24) is more than carbon ions, helium and proton rays. On the other hand; The two-strand break at a depth of 5 mm for oxygen, carbon, helium and proton ions is equal to 0.09, 0.05, 0.01 and 0.005 respectively. These values were calculated as 2.09, 1.34, 0.22, and 0.03 at the place of the Bragg peak (with a significant increase). The results show heavy ions behave much more effective than light ions and protons in terms of biological effects (in the form of single- and double-strand breaks), therefore, they are more effective options for inhibiting or controlling cancer cells. تابش‌های یونیزان می‌توانند با القای شکست DNA به‌صورت مستقیم بر سلول‌ها تأثیر بگذارند. این اثرگذاری شامل شکست‌های تک-رشته‌‌ای و دو-رشته‌‌ای است که ممکن است باعث مرگ سلولی و نارسایی میتوزی شود. در مطالعۀ حاضر، به کمک یک مدل اتمیDNA ساخته شده در کد Geant4-DNA و اعتبارسنجی اولیۀ آن، آسیب مستقیمِ DNA به واسطۀ برهمکنش با یون‌های کربن  MeV /u2/114، اکسیژن MeV /u 21/134، هلیوم MeV /u 83/62 و پرتو­های پروتون MeV 62 مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از اعتبارسنجی اولیه، نتایج حاصل از شکست‌های تک-رشته‌‌ای، دو-رشته‌‌ای (بر واحد رخداد) و بازده شکست دو-رشته‌‌ای در اعماق5 تا 7/30میلی­متر برای یون‌های یاد شده ارزیابی شد. نسبت شکست­های تک-رشته‌‌ای (بر واحد رخداد) برای یون­های اکسیژن در 5 میلی‌متر (و محل رخداد قلۀ براگ؛ 7/30میلی­متر) به ترتیب 85/1 (55/1)، 19/4 (42/9) و 6/10 (24/22) برابر بیشتر از یون­های کربن، هلیوم و پرتوهای پروتون است. از سوی دیگر، شکست دو-رشته‌‌ای (بر واحد رخداد) در عمق 5 میلی­متر برای یون‌های اکسیژن، کربن، هلیوم و پروتون به ترتیب برابر با 09/0، 05/0، 01/0 و 005/0 است. این مقادیر در محل رخداد قلۀ براگ (با افزایش محسوس)، به ترتیب برابر با09/2، 34/1،  22/0 و 03/0 محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد یون‌های سنگین از دید اثرات زیستی (به شکل شکست‌های تک-رشته‌‌ای و دو-رشته‌‌ای) بسیار مؤثرتر از یون‌های سبک و پروتون‌ها رفتار می‌کنند، بنابراین احتمال اثرگذاری آنها در مهار یا کنترل سلول­های سرطانی بیشتر است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3450_703957b6dd9e3a7980e040bee50ded65.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Study of temperature distribution in a metallic nanograting based on a Kerr nonlinear material irradiated by a nanosecond pulsed laser مطالعۀ توزیع دما در یک نانو توری فلزی مبتنی بر مادۀ غیرخطی کِر تحت تابش نور لیزر تپی نانوثانیه 621 628 3452 10.47176/ijpr.23.4.11778 FA آرزو رشیدی گروه فیزیک اتمی و مولکولی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر 0000-0001-5944-3226 Journal Article 2023 11 01 In this article, we investigate the temperature distribution in a one-dimensional metallic nanograting heated by a nanosecond Gaussian pulse laser using the finite element method. It is assumed that the nanograting slits are filled with a Kerr-type nonlinear material. The results indicate a strong dependency of the system's temperature distribution on the incident laser fluence. Also, the temperature distributions are completely different for linear and nonlinear regimes at high laser fluences around the pulse peak and after that. Indeed, exciting the nonlinear optical Kerr effect, especially at high laser fluences, leads to a change in the temperature response of the nonlinear regime compared to the linear one. Moreover, depending on the applied laser wavelength, there is a possibility of increasing or decreasing the temperature compared to the linear case. On the other hand, one can not enhance the laser fluence to any amount, as this may raise the temperature even higher than the melting point of the materials. Therefore, as the strong laser pulses are applied, temperature investigations should be conducted to prevent excessive heating and damage to the system. در این مقاله، با استفاده از روش المان محدود به بررسی نحوۀ توزیع دما در یک نانوتوری فلزی یک بعدی که تحت گرمایش نور لیزر تپی گوسی نانوثانیه قرار دارد، پرداخته می­شود. فرض می­شود که شیارهای نانوتوری با یک مادۀ غیرخطی از نوع کٍر پر می­شوند. نتایج نشان می­دهند که توزیع دمایی سامانه به شدت به شاریدگی (فلوئنس) نور لیزر تابشی وابسته است؛ طوری­که، با افزایش شاریدگی تپ لیزری در اطراف قلۀ تپ و بعد از آن، توزیع دمای کاملاً متفاوتی در دو رژیم خطی و غیرخطی حاصل می­شود. در واقع، تحریک اثر اپتیکی غیرخطی کِر، به ویژه در شاریدگی­های بالای لیزر، منجر به تغییر پاسخ دمایی در رژیم غیرخطی نسبت به رژیم خطی می­شود. همچنین، بسته به طول موج نور لیزر اعمالی، امکان افزایش یا کاهش دما نسبت به مورد خطی وجود دارد. از طرفی نیز برای بروز اثر غیرخطی نمی­توان شاریدگی نور لیزر را تا هر مقداری بالا برد؛ زیرا امکان افزایش دما حتی بالاتر از دمای ذوب مواد نیز وجود  دارد. بنابراین، در هنگام اعمال تپ­های قوی لیزر، بایستی بررسی­های دمایی صورت گیرند تا از گرم شدن بیش از حد و آسیب به سامانه جلوگیری شود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3452_66121d1f782d29b62a286909165517bc.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Investigating parameters affecting the rotational motion of optically trapped metal nanoparticles بررسی عوامل مؤثر بر روی حرکت چرخشی یک نانوذرۀ فلزی در تلۀ نوری 629 636 3458 10.47176/ijpr.23.4.01775 FA محسن صمدزاده دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، ۴۵۱۹۵-۱۱۵۹، زنجان فائقه حاجی‌زاده دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، ۴۵۱۹۵-۱۱۵۹، زنجان 0000-0003-0315-8228 Journal Article 2023 10 31 Controlling the position and motion of small objects using light offers an attractive means of manipulating tiny microscopic samples, such as biological cells or microscopic particles. Optical tweezers enable the trapping of gold nanoparticles, and by employing circular polarization of the laser, they can be rotated at a frequency of several kHz. This study aims to investigate the rotational dynamics of particles in a two-dimensional optical trap and experimentally study the factors affecting it, including laser power, numerical aperture of the focusing lens, and the medium viscosity. The rotational dynamics were analyzed using two methods, namely the power spectrum method and autocorrelation of particle movement. Experimental results on 400 nm gold particles reveal that, under a laser wavelength of 1064 nm and a numerical aperture of 1, the maximum rotation speed reaches 1470 Hz. Additionally, the observed changes in rotation speed within different liquids with different viscosity agree with the theory prediction. کنترل موقعیت و حرکت اجسام کوچک با کمک نور روشی جذاب برای دست‌ورزی نمونه‌های میکروسکوپی ظریف، مانند سلول‌های زیستی یا ذرات میکروسکوپی است. با کمک انبرک نوری می‌توان نانوذرات طلا را تله‌اندازی کرد و با کمک قطبش دایروی لیزر آن­ها را با بسامد چند کیلوهرتز چرخاند. بررسی دقیق حرکت این ذرات، اندازه‌گیری برخی پارامترهای فیزیکی محیط اطراف مانند ضریب وشکسانی محیط و دما را امکان‌پذیر می‌سازد. در این مطالعه، دینامیک چرخشی ذرات در یک تلۀ نوری دوبعدی و تغییر عوامل مؤثر روی آن، مانند توان لیزر، گشودگی عددی عدسی کانونی‌کننده و وشکسانی محیط به صورت تجربی بررسی شده است. دینامیک چرخشی ذرات با دو روش متداول یعنی روش طیف توانی و خودهمبستگی حرکت ذره انجام شده است. نتایج بررسی سرعت چرخش برای ذرات ۴۰۰ نانومتری طلا نشان می‌دهد که بیشترین بسامد چرخش ذره در طول موج nm ۱۰۶۴ لیزر و در گشودگی عددی ۱، به مقدار ۱۴۷۰ دور برثانیه می‌رسد. از طرف دیگر نتایج تغییرات سرعت چرخش با تغییر وشکسانی محیط توافق خوبی با مبانی نظری دارد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3458_e3ea33961a7c5b1ec04d6c97aa3b5379.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Anti-Kibble-Zurek behavior in Su–Schrieffer–Heeger (SSH) model with noisy coupling crossing the quantum critical point سازوکار پاد-کیبل-زورک در گذر از نقطۀ بحرانی کوانتومی در مدل سو-شریفر-هیگر با پارامتر جفت‌شدگی نوفه‌دار 637 642 3460 10.47176/ijpr.23.4.11818 FA جلیل ناجی گروه فیزیک، دانشگاه ایلام، ایلام سعید انصاری گروه علوم مهندسی و فیزیک، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، بوئین زهرا 0000-0003-2018-2764 روح‌اله جعفری -دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان - پژوهشکده علوم نانو، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران 0000-0003-0904-0538 Journal Article 2024 01 08 In this paper we show that if we impose noise to the time varying coupling parameter of a closed system, then the system exhibits anti-Kibble-Zurek behavior leading to growth of excitations. Furthermore, our finding indicates that to minimize excitations, there is optimal ramp time, which is proportional to the noise strength but the exponent does not show agreement with the results of previous works. It is demonstrated there are restrictions of adiabatic protocols, like quantum annealing, and the rate of optimal ramp time is universal. در این مقاله نشان می‌دهیم که اگر در یک سامانۀ بسته، به پارامتر جفت‌شدگی سامانه که به صورت خطی با زمان تغییر می کند، نوفه اضافه کنیم سامانه رفتار پاد-کیبل-زورک نشان خواهد‌ داد که این امر منجر به افزایش برانگیختی‌ها می‌شود. همچنین نشان داده می‌شود که نرخ دگرگونی بهینه برای کمینه کردن برانگیختگی‌ها، به صورت رابطه‌ای جبری از شدت نوفه است ولی نمای مربوط به آن با پیش‌بینی‌های انجام شده در تحقیقات قبلی متفاوت است. نتایج ما محدودیت‌های رویه‌های بی‌دررو مانند تبرید کوانتومی را اثبات می‌کند و جهان‌شمولی نرخ دگرگونی بهینه را نشان می‌دهد.‏ https://ijpr.iut.ac.ir/article_3460_56503192b14190d3826780d47c0d3bf3.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 23 4 2024 02 20 Local disentanglers for the equivalence of two-dimensional topological quantum codes واهمتننده‌های موضعی برای هم‌ارزی کدهای کوانتومی توپولوژیکی دو‌بعدی 643 653 3456 10.47176/ijpr.23.4.11779 FA محسن رحمانی حقیقی بخش فیزیک، دانشگاه شیراز، شیراز محمد حسین زارعی بخش فیزیک، دانشگاه شیراز، شیراز Journal Article 2023 11 04 Studying equivalence classes under local unitary transformations is one of the most important approaches for the classification of topological quantum states. It has specially attracted much attention for topological quantum codes due to their application in quantum computing. In particular, It has been shown that each D dimensional color code is local unitary equivalence to many copies of D dimensional toric codes. In this paper, we consider such transformations for two- dimensional (2D) topological codes by introducing GHZ disentanglers. We apply the above disentanglers on qubits corresponding to one particular color in the color code defined on a three-colorable honeycomb lattice. Then, we show that it leads to disentangling other colors because the initial color code is converted to two copies of the triangular toric codes. Furtheremore we extend the above transformations for color codes on different three-colorable lattices. We show that by applying GHZ disentanglers corresponding to one particular color, the color code is converted to two toric codes defined on dual lattices corresponding to other colors. This result is also useful for comparing color codes on different lattices regarding the difference between their dual lattices. یکی از مهم‌ترین رهیافت‌ها در دسته‌بندی حالت‌های کوانتومی توپولوژیکی، یافتن کلاس‌های هم‌ارزی تحت تبدیلات یکانی موضعی است. این مسئله به خصوص برای کدهای کوانتومی توپولوژیکی با توجه به اهمیتشان در رایانش کوانتومی، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. به ویژه، نشان داده شده است که نوعی از تبدیلات یکانی موضعی وجود دارد که تحت اثر آنها، هر کد رنگ D بعدی می‌تواند به تعدادی نسخه از کدهای چنبرۀ D بعدی نگاشته شود. در این مقاله، ما به بررسی چنین تبدیلاتی برای کدهای توپولوژیکی دو‌بعدی می‌پردازیم و تبدیلات یکانی واهمتنندۀ گرین برگر – هورن – زایلینگر <strong>(</strong>GHZ<strong>)</strong> را بدین منظور معرفی می‌کنیم. نشان می‌دهیم که برای یک کد رنگ تعریف شده بر شبکۀ سه رنگ پذیر لانه زنبوری، با اعمال چنین تبدیلی به شکل موضعی روی کیوبیت‌های متناظر با یکی از رنگ‌ها،  دو رنگ دیگر واهمتنیده شده و دو کد چنبره تولید می‌شود. علاوه‌بر‌این، ما تبدیلات بالا را برای کدهای رنگ، روی دیگر شبکه‌های سه رنگ پذیر تعمیم می‌دهیم، به طوری که با اعمال تبدیلات GHZ<strong> مذکور</strong> متناظر با یکی از رنگ‌ها، کد رنگ به دو نسخه از کد چنبره بر روی شبکه‌ها‌ی دوگان متناظر با دو رنگ دیگر تبدیل می‌شود. این نتیجه امکان مقایسه بین کدهای رنگ دو‌بعدی مختلف را بر اساس تفاوت بین دوگان‌های آنها فراهم می‌کند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3456_def7924e3199be5e18060bb3e1d547a7.pdf