انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Experimental Physics, Theoretical Physics: A Comparative Study فیزیک تجربی، فیزیک نظری: یک بررسی مقایسه‌ای 3529 FA رضا عسگری سردبیر Journal Article 2024 09 17 با توجه به مقاله‌های چاپ شده در جلد‌های ۲۳ و ۲۴ مجلۀ فیزیک ایران، دیده می‌شود از مجموع ۹۵ مقاله، ۱۵ مقالۀ آن درحوزۀ فیزیک تجربی است و مابقی مقاله‌های نظری هستند. این نسبت کم و بیش در شماره‌های دیگر برقرار است. در بین مقاله‌های نظری، سهم مقاله‌های فیزیک مادۀ چگال بیش از همه است و بعد از آن مقاله‌های در حوزۀ اختر فیزیک و کیهان‌شناسی، اپتیک و اخیراً اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی سهم بیشتری دارند. از این آمار احتمالاً بتوان نتیجه گرفت که در ایران فعالیت در فیزیک نظری بیشتر از فیزیک تجربی است و بیشتر فیزیکدانان در حوزۀ فیزیک نظری فعالیت دارند. از دلایل مهمی که چرا فیزیکدانان نظری اکثریت را دارند می‌توان به هزینه‌بر بودن آزمایش‌ها و همچنین به گرانی تجهیز یک آزمایشگاه تحقیقاتی اشاره کرد. به علاوه آزمایش‌های تحقیقاتی امروزی بسیار پیچیده شده‌اند و به گروه تحقیقاتی بزرگی نیاز دارند و معمولاً آزمایشگاه‌های مختلف، حتی بین چند کشور، در یک تحقیق سهیم هستند. همچنین نتایج تحقیقات تجربی زود بازده نیست و در مقایسه با کارهای نظری، به زمان بیشتری برای به نتیجه رسیدن تحقیق نیاز دارند. لازم به ذکر است که این نسبت فعالیت دربیشتر کشورهای توسعه‌یافته با نسبت مزبور در ایران کاملاً متفاوت است؛ مثلاً در کشورهای آمریکا، انگلیس و استرالیا، فیزیکدانان تجربی معمولاً اکثریت را تشکیل می‌دهند و در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی پیشرفته فعالیت می‌کنند. در این مقاله، تلاش داریم تفاوت‌ها و تعاملات بین فیزیک تجربی و فیزیک نظری را به‌طور مختصر بررسی کنیم. پیش از اواسط قرن بیستم، بیشتر فیزیکدانان هم به عنوان تجربی‌کار و هم نظریه‌پرداز فعالیت می‌کردند. به عنوان مثال، ایزاک نیوتن که بنیانگذار فیزیک مدرن است، آزمایش‌های معروف بسیاری انجام داد. مثلاً او پرتوهای نور را از منشورها عبور داد و و خمیده شدن نور در مسیر خود را مطالعه کرد. او و گوتفرید لایبنیتس به طور مستقل حساب دیفرانسیل و انتگرال را ابداع کردند و نیوتن از آن در توسعۀ نظریه‌هایی که نتایج آزمایش‌هایش در مورد حرکت اجسام را توضیح می‌داد، استفاده کرد. امروزه، تعداد کمی از فیزیکدانان به طور همزمان در هر دو حوزۀ نظری و تجربی کار می‌کنند. هر دو حوزه به دانش و مهارت‌های بسیار تخصصی نیاز دارند. اما فیزیکدانان نظری و تجربی با همکاری نزدیک با یکدیگر به پیشبرد فیزیک کمک می‌کنند. همواره این همکاری باعث تولید ایده‌های ناب و موضوعات نوین در فیزیک شده است. فیزیکدانان رفتار جهان فیزیکی را در اساسی‌ترین سطح مطالعه می‌کنند و راه‌های عملی برای به‌کارگیری دانش جدید به‌دست‌آمده از تحقیقات خود در زمینه‌های علم و فناوری پیدا می‌کنند. در این زمینه می‌توان به مثال‌هایی مانند ادوات و دستگاه‌هایی که بیماری‌ها را تشخیص داده و راه‌های درمان را ارائه می‌کنند، توسعه سوخت‌های ایمن‌ و پاک‌ برای مصارف در خودروها و منازل، محاسبۀ حرکت یخچال‌های قطبی کرۀ زمین، و ساخت قطعات الکترونیکی در ابعاد کم و پر‌سرعت و مدارهای مجتمع الکترونی اشاره کرد. فیزیکدانان، همچنین در اکتشافات اساسی قرن بیستم که جهان را متحول کرد، پیشگام بودند. ترانزیستور، لیزر، عدسی‌های نوری، شکافت هستۀ اتم، تلویزیون و رادیو، اسکن MRI، و حتی کشف ساختار مولکول DNA نیز توسط فیزیکدانان انجام شده است. همان گونه که گفته شد فیزیک یکی از بنیادی‌ترین علوم طبیعی است که به مطالعۀ جهان فیزیکی و پدیده‌های آن می‌پردازد. این علم به دو شاخۀ اصلی تقسیم می‌شود: فیزیک نظری و فیزیک تجربی. هر کدام از این شاخه‌ها نقش مهمی در پیشبرد دانش ما از جهان بازی می‌کنند و به‌طور مؤثر به هم وابسته هستند، اما رویکردها و اهداف آنها متفاوت است. می‌دانیم فیزیک نظری شاخه‌ای از فیزیک است که از مدل‌های ریاضی استفاده می‌کند تا پدیده‌های طبیعی را تبیین، توضیح و پیش‌بینی کند. فیزیکدانان نظری سعی می‌کنند که الگوها و قوانین کلی حاکم بر طبیعت را کشف کنند. این قوانین می‌توانند از نیروهای بنیادین مانند الکترومغناطیس و نیروهای قوی و ضعیف که در سطح زیراتمی رخ می‌دهند گرفته تا گرانش که در سطح کیهان‌شناسی نیروی غالب است، گسترده باشند. فیزیک نظری نه تنها به توضیح مشاهدات موجود می‌پردازد، بلکه گاهی اوقات پیش‌بینی‌هایی را ارائه می‌دهد که هنوز به‌طور تجربی تأیید نشده‌اند. برای مثال، نظریۀ نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی‌هایی مانند خمیدگی نور در میدان گرانشی و وجود امواج گرانشی داشت که دهه‌ها بعد از طریق فیزیک تجربی تأیید شدند. بنابراین، مطالعه در فیزیک نظری تأثیر زیادی بر توسعۀ ایده‌ها و نظریه‌های جدید دارد که می‌تواند درک ما از جهان را به‌طور واضح تغییر دهد. اما فیزیک تجربی شاخه‌ای از فیزیک است که با طراحی و اجرای آزمایش‌ها به منظور آزمایش و تأیید نظریه‌های فیزیکی و کشف پدیده های نوین سروکار دارد. فیزیکدانان تجربی از ابزارهای پیشرفته‌ای مانند شتاب‌دهنده‌های ذرات، تلسکوپ‌های فضایی و تجهیزات دقیق آزمایشگاهی برای مطالعۀ مواد پیشرفته استفاده می‌کنند تا داده‌هایی را جمع‌آوری کنند که بتوانند به‌طور مستقیم نظریه‌های علمی را تأیید یا رد کنند و رفتارهای جمعی که در سامانه بروز می کنند را کشف کنند. یک نمونۀ اخیر از فیزیک تجربی، پروژه LIGO است که در سال ۲۰۱۶ موفق به رصد اولین امواج گرانشی شد؛ امواجی که اینشتین تقریباً یک قرن قبل پیش‌بینی کرده بود. این کشف نه تنها تأییدی بر نظریۀ نسبیت عام بود، بلکه دریچه‌ای جدید به سوی مطالعۀ کیهان باز کرد. فیزیک تجربی بی‌شک نقش حیاتی در تأیید یا رد نظریه‌های فیزیکی دارد و بدون داده‌های تجربی، نظریه‌ها فقط در حد حدس و گمان باقی می‌مانند. بنابراین، بسیاری از اکتشافات علمی که تغییرات عمده‌ای در فناوری‌ها و زندگی روزمره ایجاد کرده‌اند، از طریق آزمایش‌های فیزیک تجربی به دست آمده‌اند. فیزیک تجربی می‌تواند نظریه‌های موجود را به چالش بکشد و حتی زمینه‌های جدیدی از علم را باز کند. ممکن است به نظر برسد که فیزیک نظری و تجربی دو رویکرد جداگانه هستند، اما این دو شاخه در واقع به‌شدت به هم وابسته‌اند. نظریه‌پردازان اغلب به داده‌های تجربی نیاز دارند تا نظریه‌های خود را تأیید کنند یا اصلاحات لازم را انجام دهند. از سوی دیگر، فیزیکدانان تجربی به راهنمایی‌های نظری نیاز دارند تا بدانند چه چیزهایی را باید مورد آزمایش قرار دهند، به دنبال چه پدیده‌ای باشند و چگونه نتایج خود را تفسیر کنند. به‌عنوان مثال، نظریۀ نسبیت عام اینشتین به عنوان یک چارچوب نظری آغاز شد، اما تأیید تجربی آن از طریق مشاهدات نجومی و آزمایش‌های دقیق امکان‌پذیر شد. به همین ترتیب، فیزیک کوانتومی که به وضوح مبتنی بر چارچوب ریاضی است، بر اساس نتایج تجربی از جمله اثر فوتوالکتریک ، تابش جسم سیاه و آزمایش‌های پراکندگی ذرات توسعه یافت. با وجود تعاملات نزدیک بین این دو شاخه، نوعی رقابت علمی نیز بین فیزیک نظری و تجربی وجود دارد. اما در دنیای واقعی، این رقابت به شکلی سازنده منجر به پیشرفت‌های علمی بزرگ شده است. فیزیک نظری و فیزیک تجربی دو روی یک سکه‌اند که هر کدام نقش حیاتی در درک ما از جهان دارند. همکاری و تعامل مداوم بین این دو شاخه، علم فیزیک را به سمت جلو سوق داده است و به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از جهان پیرامونمان داشته باشیم. فیزیک تجربی و فیزیک نظری تأثیر مهمی بر پیشرفت علم داشته اند و هر دو نقش‌های بسیار مهمی ایفا می کنند. اما این که کدام یک بیشترین تأثیر را دارد، بستگی به نوع نگاه و زمینه‌های علمی مختلف دارد. تعیین این که کدام یک از دو شاخۀ فیزیک، یعنی فیزیک تجربی یا فیزیک نظری، برای یک محقق بهتر است، بستگی به معیارها و زمینه‌های مورد نظر او دارد و اغلب به ترجیحات شخصی و اهداف علمی افراد بستگی دارد. هر دو شاخه به طور متمایز و مکمل هم به پیشرفت علم کمک می‌کنند. هر دو شاخه ضروری‌اند و بسیاری از فیزیکدانان مهارت‌هایی در هر دو زمینه دارند. به همین دلیل نمی‌توان یکی را بهتر از دیگری دانست؛ بلکه بهترین انتخاب به علاقه‌ها، مهارت‌ها و اهداف فرد بستگی دارد. فیزیک نظری بستر لازم را برای نوآوری و گسترش دانش فراهم می‌کند، در حالی که فیزیک تجربی ایده‌ها را به واقعیت تبدیل می‌کند و آنها را با دنیای واقعی تطبیق می‌دهد. بنابراین، بیشترین تأثیر را می‌توان در همکاری و تعامل این دو شاخه مشاهده کرد، چرا که هر یک بدون دیگری ناقص خواهد بود. اگرچه هر دو شاخۀ علم فیزیک جوایز بین المللی مهمی دریافت کرده‌اند، به‌طور کلی، تعداد بیشتری از جوایز نوبل به کشفیات و دستاوردهای تجربی تعلق گرفته است. این شاید به دلیل ماهیت ملموس‌تر و عملی‌تر نتایج تجربی باشد که معمولاً به سرعت تأیید می‌شوند و تأثیرات گسترده‌ای در علم و فناوری دارند. در مقابل، جوایز نوبل در فیزیک نظری معمولاً به کسانی اعطا می‌شود که نظریه‌هایی با تأثیرات عمیق و بلندمدت ارائه داده‌اند، اگرچه ممکن است این نظریه‌ها زمان زیادی برای تأیید تجربی لازم داشته باشند. به‌طور کلی، تعداد جوایز نوبل در فیزیک تجربی بیشتر بوده است، اما این نکته به هیچ وجه از اهمیت و تأثیرات بنیادی دستاوردهای فیزیک نظری نمی‌کاهد. در انتها باید اشاره کرد فیزیک تجربی در ایران کمتر مورد توجه قرار گرفته است و برای توسعۀ فیزیک تجربی در ایران باید کوشید. همان‌طور که اشاره شد، این دو حوزه مکمل یکدیگر هستند و بهترین شرایط زمانی خواهد بود که فیزیکدانان تجربی و نظری با یکدیگر کار تحقیقاتی مشترک انجام دهند و جلسات تحقیقاتی مشترک داشته باشند. وقتی این دو گروه با هم همکاری می‌کنند، فیزیکدانان نظری می‌توانند با استفاده از داده‌های تجربی به اصلاح و بهبود نظریه‌های موجود و یا در حال توسعه بپردازند، و فیزیکدانان تجربی نیز می‌توانند از راهنمایی‌های نظریه‌های موجود برای طراحی آزمایش‌های دقیق‌تر و معنی‌دارتر استفاده کنند. علاوه‌بر‌این، همکاری میان این دو گروه فیزیکی می‌تواند به توسعۀ فناوری‌های نوین نیز منجر شود. نظریه‌های فیزیکی که توسط فیزیکدانان نظری ارائه می‌شود، می‌تواند پایه‌گذار توسعۀ فناوری‌های جدیدی باشد که در آزمایشگاه‌ها توسط فیزیکدانان تجربی مورد بررسی و آزمون قرار می‌گیرند و نتیجۀ آن ساخت دستگاه‌هایی باشد که در زندگی روزمرۀ مردم به کار رود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3529_be3899453f4d4b0c2852205e2e719592.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Investigating the effect of annealing on structural and optical properties of TiO2 and SiO2 broadband reflective layers coated by the plasma sputtering method بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر خواص ساختاری و اپتیکی پوشش نابازتابندۀ پهن باند SiO2/TiO2 ایجاد شده به روش کندوپاش پلاسما 141 145 3495 10.47176/ijpr.24.2.21649 FA حسین سلمان نژاد پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران گروه فیزیک، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران حسن سلمان نژاد پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران گروه فیزیک، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران رضا زارعی مقدم گروه فیزیک دانشگاه اراک محمدرضا خانی پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران گروه فیزیک، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران بابک شکری پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران گروه فیزیک، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران Journal Article 2023 02 14 In this article, the effect of annealing on the structural and optical properties of TiO2 and SiO2 antireflection coatings was investigated. The thin layer was placed on the silicon substrate by sputtering and then annealed for 1 hour at different temperatures. By examining the optical properties of the samples, it was observed that after annealing, the reflection from the surface in the wavelength range of 450-750 nm decreased from 2.7 to 0.23%. The refractive index of the samples also decreased after annealing. Also, by examining the structural properties of the samples, the anatase phase before annealing and the mixture of anatase and rutile and the increase in the intensity of the peaks after annealing were observed. دراین مقاله، تأثیر عملیات حرارتی بر خواص ساختاری واپتیکی پوششهای نابازتابندۀ TiO2 و SiO2 مطالعه و بررسی شد. لایه‌های نازک به روش کندوپاش بر روی زیرلایۀ سیلیکونی لایه نشانی شده‌ و سپس به مدت 1 ساعت در دماهای مختلف، بازپخت صورت گرفت. با بررسی خواص اپتیکی این نمونه‌ها مشاهده شد که بعد از بازپخت، بازتاب از سطح در بازۀ طول موج 750-450 نانومتر از 7/2 به 23/0 درصد کاهش یافت. ضریب شکست نیز بعد از بازپخت نمونه‌ها کاهش پیدا کرد. همچنین با بررسی خواص ساختاری نمونه‌ها، فاز آناتاز برای قبل از انجام عملیات حرارتی و مخلوط آناتاز و روتایل و نیز افزایش شدت قله‌ها بعد از بازپخت نمونه‌ها مشاهده شد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3495_dc2ba4fdb5874efd0d86641c3ed7282b.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Basic model for calculating the macroscopic temperature of plasma plume and comparison with electron excitation temperature by optical spectroscopy method for non-transferred DC plasma torch مدل پایۀ محاسبۀ دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی و مقایسه با دمای برانگیختگی الکترونی به روش بیناب‌نمایی برای مشعل قوسی غیرانتقالی با جریان مستقیم 147 158 3494 10.47176/ijpr.24.2.11790 FA نادر مرشدیان پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران 0000-0002-0391-2035 رقیه بدرلی گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین پروین یورتچی پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران Journal Article 2023 11 19 Optical emission spectroscopy is known as a prevalent technique for plasma diagnostic which was applied in many experiments. The present research is important and considerable from two points of view. First, with accurate details, the spectroscopy of the plasma plume has been analyzed and it was significant since internationally the plume temperature has been less investigated in comparison with the excited electrons temperature, and also is remarkable as regards the national reports may be even not found such study. In the second view, considering in the non-transfer plasma torch design, the plasma plume temperature estimation and its characterization were substantial and necessary. These results are obtained using the Boltzmann method and exact analysis of the Fortrat curve and the selection of the P branch of the curve known as the first negative system N2+(B-X), based on the dominant Nitrogen molecules in the air. By exact selection of rotational quantum numbers, regarding maximum spectrum intensities, the macroscopic plasma plume temperature, and excited electrons temperature were estimated 2000 (0.17 eV) and 6400 (0.5 eV) Kelvin respectively. The temperature results of this thermal torch sample are compared with international authoritative reports and also with the thermodynamic approach in a similar condition and is in the minimum spectrum of temperature which was excepted. It means that, the macroscopic plume temperature is still far away from related thermal plasma near the excited electron temperature (more than 4000 K). Therefore, to design a desirable plasma torch with suitable electrodes and other parameters, and achieve the 4000 K macroscopic temperature, it is in the minimum spectrum of temperature or efficiency and these obtained results are important and necessary for the precise design of a waste-incinerator torch pursuing with this purpose in the future. روش بیناب‌نمایی به عنوان روش تشخیصی برای پلاسماهای آزمایشگاهی بسیار متداول است. پژوهش حاضر با توجه به روش بیناب‌نمایی از دو منظر قابل توجه و ارزش است. یکی این که دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی مورد نظر با جزییات پایه و دقیق مورد تحلیل قرار گرفته است. در گزارش‌های بین‌المللی نیز نسبت به دمای برانگیختگی الکترونی، بسیار کمتر به آن پرداخته شده، و در گزارش‌های داخلی نیز شاید حتی یافت نشود. از این‌رو بررسی آن قابل توجه و حائز اهمیت است. در نگاه دوم نیز با توجه به طراحی یک مشعل حرارتی، تخمین دما و مشخصات بینابی مشعل جدید، لازم و هدفمند بوده است. نتایج با استفاده از روش رسم بولتزمن، تحلیل دقیق از نمودار فرتریت و انتخاب شاخۀ P در گذار معروف به سامانۀ منفی اول N2+(B-X) ببرای مولکول دو‌اتمی نیتروژن غالب در هوا، محاسبه شده است. با انتخاب دقیق اعداد کوانتمی ترازهای چرخشی در شدت‌های بیشینۀ بیناب مربوطه، دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی و دمای برانگیختگی الکترونی مشعل، به ترتیب در حدود 2000 (0.17 eV) و 6400 (0.52 eV) کلوین به‌دست آمده است. نتایج دمایی این نمونه مشعل حرارتی با گزارش‌های معتبر بین المللی مقایسه شده و نیز با رهیافت ترمودینامیکی در همین شرایط در نوار کمترین دمای قابل انتظار قرار دارد. یعنی با یک شعلۀ پلاسمای حرارتی نزدیک به دمای تحریک الکترونی (بیش از 4000 هزار کلوین) فاصله داریم. بنابراین، برای طراحی دقیق یک مشعل حرارتی با الکترودها و پارامترهای مناسب برای رسیدن به دمای ماکروسکوپیک در گسترۀ 2000 تا 4000 کلوین، این طراحی در کمترین دما یا کمترین بهرۀ دمایی برای طرح آینده (با هدف ساخت مشعل زباله سوز) قرار دارد و این نتایج مهم و ضروری به شمار می‌آیند.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3494_262b0cf0b2813c0ec19987e73c87aa10.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Study of the linear and nonlinear optical properties of quantum dot molecules‎: Tunneling induced transparency مطالعۀ خواص اپتیکی خطی و غیرخطی مولکول‌های نقطه کوانتومی: شفافیت القایی تونل‌زنی 159 166 3500 10.47176/ijpr.24.2.11827 FA قباد حیدرپور گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه نادر دانش فر گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه Journal Article 2024 01 19 In the present work, the linear and nonlinear optical properties of quantum dot molecules composed of two quantum dots as well as three quantum dots molecules, respectively known as double quantum dot (DQD) molecule and triple quantum dot (TQD) molecules are studied using the probability amplitude method, and the obtained results are discussed and compared. By solving the state equations of these systems in the interaction picture, under the rotating wave approximation and the dipole approximation, the first and third-order susceptibilities for DQD and TQD molecules are calculated. A phenomenon called tunneling-induced transparency (TIT) which is similar to electromagnetically induced transparency (EIT) is studied in these types of quantum dot molecules. The effect of key system parameters such as tunneling couplings between quantum dots and the tunneling intensity on the linear and nonlinear optical response of multiple quantum dot molecules DQD and TQD is investigated. It was shown that the position and the width of the TIT window created in these quantum dot molecules can be tuned by changing the physical parameters. در این مقاله، خواص اپتیکی خطی و غیرخطی مولکول‌های نقطه کوانتومی متشکل از دو نقطه کوانتومی و همچنین سه نقطه کوانتومی که به ترتیب مولکول نقطه کوانتومی دوتایی (DQD)(Double Quantum Dot) و مولکول نقطه کوانتومی سه‌‌تایی (TQD)(Triple Quantum Dot) نامیده می‌شوند، با استفاده از روش دامنۀ احتمال مورد مطالعه قرار می‌گیرند و نتایج بهدست آمده با هم مقایسه می‌شوند. با حل معادلات حالت این سامانه‌ها در تصویر برهمکنش، تحت تقریب موج چرخان و تقریب دوقطبی، پذیرفتاری‌های مرتبۀ اول و سوم برای مولکول‌های نقطه کوانتومی دوگانه و سه‌گانه محاسبه می‌شوند. همچنین در مولکول‌های نقطه کوانتومی مانند DQD و TQD پدیده‌ای که شفافیت القایی تونل‌زنی نامیده می‌شود و مشابه با شفافیت القایی الکترومغناطیس است بررسی می‌شود. اثر پارامترهای کلیدی سامانه همچون جفت‌شدگی‌های تونلی بین نقاط کوانتومی و شدت تونل‌زنی روی پاسخ اپتیکی خطی و غیرخطی مولکول‌های نقطه کوانتومی چندگانه DQD و TQD مطالعه می‌شود. نشان داده می‌شود که مکان و پهنای پنجرۀ‌ ایجاد شده شفافیت القایی تونل‌زنی در مولکول‌های نقطه کوانتومی دوتایی و سه‌تایی را می‌توان با تغییر پارامترهای فیزیکی تنظیم کرد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3500_c3ae58f87dd22fc7cab665aae364c67d.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Investigating the interplay between helium ash and impurities in an aneutronic fusion plasma environment for sustainable energy production بررسی اثر متقابل بین خاکستر هلیوم و ناخالصی‌ها در یک محیط پلاسمای همجوشی غیر نوترونی برای تولید انرژی پایدار 167 182 3501 10.47176/ijpr.24.2.21851 FA فریناز شریفی گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر سید محمد متولی گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر فرشته فدایی گروه فیزیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران Journal Article 2024 02 21 In this research, the effect of helium ash on the ignition and burn condition of aneutronic fusion plasma in the spherical tokamak reactor was investigated. Since the presence of helium ash is unavoidable, we considered the ratio of helium particle confinement time to the energy confinement time ρ* as a figure of merit. Therefore, the effect of helium concentration by using zero-dimensional coupled equations of power balance and particle balance on the ignition and burn behavior of plasma was investigated. In this research, unlike our previous research, we considered a non-ideal plasma, and the constant concentrations of Be and W impurities were assumed to investigate the effect of common impurities in the environment of spherical tokamak’s plasma. In fact, the functions used to calculate the radiation loss power are a new approach based on the latest atomic data and coronal equilibrium model. By numerically solving the equations and attaining the iso-curves, we concluded that the helium concentration in the burn state of the plasma is higher than the ignition state and increasing ρ* improves the stability in the plasma. The triple product curves close for ρ*>4.63 in the burn state and for ρ*>3.0 in ignition state, and there will be no possibility of plasma operational activity. در این پژوهش اثر خاکستر هلیوم بر حالت احتراق و سوختن پلاسمای همجوشی غیر نوترونی در راکتور توکامک کروی مورد بررسی قرار گرفت. از آنجایی که حضور خاکستر هلیوم غیر قابل اجتناب است، نسبت زمان محصورسازی ذرات هلیوم به زمان محصورسازی انرژی ρ^* را به عنوان پارامتر سنجش در نظر گرفتیم. بنابراین، اثر غلظت هلیوم با استفاده از معادلات صفر-بعدی توازن توان و توازن ذرات جفت‌شده بر رفتار پلاسما حالت احتراق و سوختن بررسی شد. در این تحقیق، برخلاف پژوهش‌های قبلی ما، پلاسما را غیر آرمانی در نظر گرفتیم و غلظت ناخالصی‌های Be و W ثابت در نظر گرفته شد تا اثر ناخالصی‌های رایج در محیط پلاسمای توکامک کروی هم بررسی شود. در واقع، توابع استفاده شده برای محاسبۀ توان اتلاف تابشی بر حسب جدیدترین داده‌های اتمی و مدل تعادل تاجی و رویکردی جدید هستند. با حل عددی معادلات و رسم منحنی‌های هم‌توان به این نتیجه رسیدیم که غلظت هلیوم در حالت سوختن پلاسما بیشتر از احتراق پلاسما است و افزایش ρ^* موجب بهبود پایداری در پلاسما میشود. حاصل‌ضرب‌سه‌گانه در حالت سوختن برای ρ^*>4.63 و در حالت احتراق برای ρ^*>3.0 بسته می‌شود و امکان فعالیت اجرایی پلاسما وجود نخواهد داشت.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3501_23c112c62713ba3f1ae5e768addef247.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Investigation of electronic and thermal properties of SnN-InO by using density functional theory بررسی خواص الکترونی و گرمایی بلور SnN – InO با روش نظریۀ تابعی چگالی 183 189 3503 10.47176/ijpr.24.2.11830 FA مجتبی اشهدی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان 0000-0003-3135-3311 طاهره شعبان زاده حصاری مرکز تحقیقات نانو، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی، مشهد Journal Article 2024 01 23 In this research, electronic and thermoelectric properties of the two-dimensional monolayer of SnN-InO were investigated using density functional theory. The SnN-InO nanostructure is a two-dimensional hexagonal thermoelectric material with an indirect band gap of 0.5 eV. Using the electronic structure, we evaluated the thermoelectric transport coefficients such as the Seebeck coefficient which is the major determinant of thermoelectric properties, electrical conductivity, electronic thermal conductivity, and figure of merit. Calculations illustrate that the Seebeck coefficient declined to some extent with increasing temperature, and had the highest value in the range of Fermi level and negative energies. Another factor to consider is the variations of the figure of merit that are negligible compared to the temperature, so it has undergone changes of about 0.2 in the temperature range of 400K which are reasonable for practical applications. Therefore, the SnN-InO nanostructure can be considered as a qualified thermoelectric material with the figure of merit as 0.9 at room temperature. در این پژوهش، با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی، ویژگیهای الکترونی و ترموالکتریکی بلور دوبعدی SnN-InO مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوساختار SnN-InO، یک مادۀ ترموالکتریک لانهزنبوری دوبعدی با گاف نواری غیرمستقیم eV ۵/۰ است. با استفاده از ساختار الکترونی به محاسبۀ ضرایب ترابردی ترموالکتریکی نظیر ضریب سیبک که تعیین‌کنندۀ اصلی خواص ترموالکتریکی است، ضریب رسانندگی الکتریکی و گرمایی الکترونی و معیار شایستگی پرداخته میشود. محاسبات نشان میدهند که ضریب سیبک با افزایش دما، کاهش مییابد و در محدودۀ تراز فرمی و انرژیهای منفی، بیشترین مقدار را دارد. همچنین تغییرات معیار شایستگی نسبت به دما بسیار اندک است، بهطوریکه در بازۀ دمایی ۴۰۰ کلوین به مقداری کمتر از ۲/۰، دستخوش تغییرات شده است. بنابراین نانوساختار SnN-InO، میتواند به عنوان یک مادۀ ترموالکتریک خوب با معیار شایستگی 9/۰ در دمای اتاق مورد توجه قرار گیرد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3503_e37a620a108c54fb33a809efc4c3b1c9.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Simultaneous digital holographic microscopy and Fourier transform spectroscopy میکروسکوپ تمام‌نگاری دیجیتالی هم‌زمان با طیف‌سنجی تبدیل فوریه 191 198 3497 10.47176/ijpr.24.2.11793 FA مریم لطفی دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران مرضیه امانی دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران معصومه دشتدار دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران Journal Article 2023 11 26 Digital holographic Microscopy is a non-destructive and label-free method that provides quantitative phase information in biological and industrial applications. High coherence light sources, such as lasers, are commonly used in digital holographic microscopes. Parasitic -interference fringes and speckle noise in high-coherence sources as well as complex configurations reduce the accuracy of the phase measurements. In this paper, a common-path and low-coherence digital holographic microscopy with a Fourier transform-based spectroscopy is introduced. The low-coherence source used here is an LED and the common path configuration is used based on splitting the wavefront by Fresnel biprism. Reconstruction of the hologram is analyzed using the Fourier method. In addition, The spectral line shape of the LED is obtained simultaneously with the Fourier transform of the visibility of the recorded fringes. The ability to simultaneously perform quantitative phase imaging and Fourier transform spectroscopy makes this system unique in the real-time study of biological samples in micron size. میکروسکوپی تمام‌نگاری دیجیتالی یک روش غیر مخرب و عاری از برچسب است که اطلاعات فازی کمّی را در کاربردهای صنعتی و بیولوژیکی ارائه میدهد. منابع نوری با همدوسی بالا معمولاً در میکروسکوپهای تمام‌نگاری دیجیتالی استفاده میشوند. ایجاد فریزهای انگلی و الگوهای پیسه‌ای به دلیل استفاده از منابع با همدوسی بالا و همچنین خطاهای ناشی از چیدمان‌های پیچیده، باعث پایین آمدن دقت اندازه‌گیری فاز می‌شود. در این مقاله، میکروسکوپ تمام‌نگاری دیجیتال هم‌مسیر بر مبنای منابع نور با همدوسی پایین به همراه طیف‌سنج تبدیل فوریه معرفی شده است. منبع نور با همدوسی پایین استفاده شده در اینجا LED و همچنین چیدمان هم‌مسیر ارائه شده، چیدمانی بر اساس تقسیم جبهۀ موج به وسیلۀ دو منشور فرنل است. بازسازی تمام‌نگاشت با روش تبدیل فوریه تحلیل میشود. خط طیفی نور LED به طور همزمان با تبدیل فوریه گرفتن از نمایانی فریزهای ثبت شده بهدست میآید. توانمندی انجام همزمان تصویربرداری کمّی فازی و طیف‌سنجی تبدیل فوریه این سامانه را در مطالعه زمان واقعی نمونههای زیستی در ابعاد میکرونی منحصر به فرد میکند.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3497_17ffa8f85748c0e9b030231acf8eaebf.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Quantum batteries charging using chain-STIRAP technique شارژ باتری‌های کوانتومی با استفاده از تکنیک استیرپ زنجیره‌ای 199 207 3505 10.47176/ijpr.24.2.11838 FA مقصود سعادتی نیاری دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل افسانه کمالی علی بابالو دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل ناصر شیرخانقاه دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خلخال، خلخال Journal Article 2024 01 31 In this article, a scheme for charging quantum batteries using the chain-STIRAP technique is proposed. For this purpose, first, a five-level quantum battery is considered and four pulses are used to charge this battery. It has been shown that by properly adjusting the maximum intensity and the time delay between pulses, the conditions of the chain -STIRAP technique can be established and charged the five-level quantum battery properly, so that the maximum amount of ergotropy is achieved. In this scheme, small changes in the parameters of the pulses, including the time delay between the pulses and the maximum value of the pulses, do not have much effect on the final ergotropy of the system. It is also shown that the proposed method in this scheme can be extended to charge quantum batteries with more than five levels. در این مقاله، یک طرحواره برای شارژ باتری‌های کوانتومی با استفاده از تکنیک استیرپ زنجیرهای پیشنهاد شده است. برای این کار، ابتدا یک باتری کوانتومی پنج‌ترازی در نظر گرفته شده و از چهار تپ برای شارژ این باتری استفاده شده است. نشان داده شده است که با تنظیم مناسب شدت بیشینه و تأخیر زمانی بین تپ‌ها، میتوان شرایط تکنیک استیرپ زنجیرهای را برقرار کرد و باتری کوانتومی پنج‌ترازی را به صورت مناسبی شارژ کرد، طوری که بیشینه مقدار ارگوتراپی حاصل شود. در این طرحواره، تغییر اندک در پارامتر تپ‌ها شامل تأخیر زمانی بین تپ‌ها و بیشینه مقدار تپ‌ها تأثیر چندانی بر ارگوتراپی نهایی سامانه ندارد. همچنین نشان داده شده است که روش پیشنهادی در این طرحواره میتواند برای شارژ باتری‌های کوانتومی بیشتر از پنج تراز نیز تعمیم داده شود.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3505_ca1f0c2896329b09114abf92f6537880.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Coherent control of the dynamics of entropy uncertainty of qubits in a dissipative environment کنترل همدوس دینامیک عدم قطعیت آنتروپی کیوبیت‌ها در محیط‌های اتلافی 209 217 3504 10.47176/ijpr.24.1.11822 FA محدثه فروزش گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان، رشت علی مرتضی پور گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان، رشت Journal Article 2024 01 15 In this paper, we study the entropy uncertainty of a composite system consisting of two identical non-interactive subsystems. Each subsystem separately consists of a qubit inside a leaky cavity. It is assumed that the considered qubits independently and simultaneously interact with an external classical field and vacuum electromagnetic modes of their respective cavities. The study suggests that intensity (Rabi frequency) and detuning of the classical field have a significant effect on the dynamics of entropy uncertainty of the total system. So by increasing the intensity of the classical field, entropy uncertainty can be maintained small for a long time. Moreover, it is revealed that the more we increase the detuning, the less time is required to the uncertainty of the system experiences the steady state. در این مقاله، به مطالعۀ عدم قطعیت آنتروپی یک سامانۀ مرکب متشکل از دو زیرسامانۀ غیر برهمکنشی یکسان میپردازیم. هر کدام از زیرسامانهها شامل یک کیوبیت در یک کاواک نشت کنندۀ مجزا است. فرض میکنیم کیوبیتهای مورد نظر به طور مستقل و همزمان با یک میدان کلاسیکی خارجی و مدهای الکترومغناطیسی خلأ کاواک مربوطهشان برهمکنش می‌کنند. نشان میدهیم که شدت (بسامد رابی) و نامیزانی میدان کلاسیکی تأثیر شگرفی بر دینامیک عدم قطعیت آنتروپی سامانۀ کل دارد؛ بهطوریکه با افزایش شدت میدان کلاسیکی میتوان عدم قطعیت آنتروپی را تا زمانهای طولانی کوچک نگه داشت. همچنین افزایش نامیزانی سبب میشود تا عدم قطعیت آنتروپی سامانه طی مدت زمان کوتاهتری به مقدار پایای خودش برسد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3504_c37af9949e354b33cd5e16493ebf8f7d.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 A coupled system of \phi^4 and sine-Gordon fields سامانۀ جفت‌شده ϕ^4 و سینوسی‌ـ‌گوردون 219 227 3520 10.47176/ijpr.24.2.61916 FA عزیزاله عزیزی بخش فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز شقایق پرکامی بخش فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز Journal Article 2024 06 23 Pairing fields can lead to the emergence of new phenomena. In the classical fields and nonlinear systems, a lot of research has been done on the solitary and soliton solutions of these systems. In the literature, usually, we see the coupling of two ϕ^4 systems, or two sine-Gordon systems. The sine-Gordon system has various solutions, all of which are well-behaved, and its soliton solutions are well known. On the other hand, the ϕ^4 system, which is very important in field theory, has solitary solutions, but no soliton solutions. For example, a bound solution cannot be made from a pair of kink and anti-kink; or these two solutions will not survive after collision, and will be destroyed. In this research, we couple a ϕ^4 system to a sine-Gordon system, in order to extend the stability from the sine-Gordon system to the ϕ^4 system. We have shown that , for a coupled ϕ^4 and sine-Gordon system, this expectation is partially fulfilled. جفت کردن میدان‌ها‏ می‌تواند منجر به ظهور پدیده‌های جدید شود. در مبحث میدان‌های کلاسیک و سامانه‌های غیرخطی، روی جواب‌های منزوی و سالیتونی آنها تحقیقات زیادی انجام شده است. در تحقیقات انجام شده، معمولاً دو سامانۀ ϕ^4، و یا دو سیستم سینوسی-گوردن با هم جفت شده‌اند. سیستم سینوسی-گوردون دارای جواب‌های متنوعی است، که خوش رفتار بوده، و جواب‌های سالیتونی آن کاملاً شناخته شده است. از طرفی سامانۀ ϕ^4 که در نظریۀ میدان‌ها اهمیت به سزایی دارد، جواب‌های منزوی دارد؛ اما این جواب‌ها سالیتون نیستند. مثلاً از یک جفت کینک و پاد‌کینک آن نمی‌توان یک جواب مقید ساخت، و یا این که این دو جواب پس از برخورد به حالت قبل برنگشته و خراب می‌شوند. ما در این تحقیق، یک سامانۀ ϕ^4 را به یک سامانۀ سینوسی-گوردون جفت می‌کنیم؛ به این منظور که پایداری را از سامانۀ سینوسی-گوردون به سامانۀ ϕ^4 سرایت بدهیم. ما نشان داده‌ایم که برای یک سامانۀ جفت شدۀ ϕ^4 و سینوسی-گوردون، این انتظار تا حدودی براورده می‌شود.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3520_d379770ed4f6b1ad2b920264f355ba82.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 The magnetic and half-metallic properties of the d0-quaternary Heusler alloys KYBX(Y=Ca or Sr, X=S or Se) in ab-initio approach خواص مغناطیسی و نیم‌فلزی آلیاژهای (d0) چهارتایی هاسلرKYBX (Y=Ca or Sr, X=S or Se) در رهیافت ابتدا به ساکن 227 235 3498 10.47176/ijpr.24.4.51893 FA مریم الیاسی دانشکده فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد علی مختاری دانشکده فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد Journal Article 2024 05 08 Heusler alloys have attracted much attention due to their unique electronic structure. Most of the research on the Heusler compounds to date, has involved structures that contain transition elements. Recently, quaternary Heusler compounds without the presence of transition metals have attracted attention both from an experimental and a theoretical point of view. We have applied the first-principle method to investigate the structural, electronic, and magnetic properties of the KYBX(Y=Ca or Sr, X=S or Se) quaternary Heusler compounds. The results of our calculations showed that these compounds are ferromagnetic. After examining the different arrangements of atoms in these compounds, it has been determined that the type I of these structures is the most stable configuration. The electronic properties of these alloys indicate that they have a magnetic moment of 2 μB and are magnetic semi-metals with 100% spin polarization at the Fermi level. Their semi-metallic property primarily originates from the p orbitals of B atoms. These compounds are suitable for spintronic applications. آلیاژهای هاسلر به دلیل ساختار الکترونی منحصر به فردی که دارند مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. بیشتر تحقیقات انجام شده بر روی آلیاژهای هاسلر تا به امروز شامل ساختارهایی است که حاوی عناصر واسطه هستند. اخیراً ترکیبات چهارتایی هاسلر بدون حضور فلزات واسطه توجه محققان را هم از دیدگاه تجربی و هم نظری به خود جلب کردهاست. ما ازروش‌ ابتدا به ساکن، برای بررسی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی ترکیبات هاسلر چهارتایی KYBX(Y=Ca or Sr , X=S or Se) استفاده کرده‌ایم. نتایج محاسبات ما نشان داد که این ترکیبها فرومغناطیس هستند. بعد از بررسی چینش‌های مختلف اتمها در این ترکیبات مشخص شد که چینش خاصی از اتم‌‌‌‌ها در ساختار (نوع 1)، پایدارترین پیکربندی است. خواص الکترونی این آلیاژها نشان می‌دهد که گشتاور مغناطیسی μB 2 و نیمه‌فلزات مغناطیسی با قطبش اسپین 100%در سطح فرمی دارند. خاصیت نیمه‌فلزی آنها عمدتاً از اوربیتال‌های p اتم‌های B ناشی می‌شود. نتایج کلی حاکی از آن است که این ترکیبات برای کاربردهای اسپینترونیک مناسب هستند.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3498_f994191c0f5674046a3ee24d25ec7def.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Comparison of optical bistability in two different hybrid optomechanical systems: Impact of quantum dot molecules مقایسۀ دوپایداری نوری در دو سامانۀ اپتومکانیکی ترکیبی متفاوت: اثر مولکول‌های نقطه کوانتومی 237 243 3499 10.47176/ijpr.24.2.11833 FA نادر دانش فر گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه حمید رضا فروغی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه Journal Article 2024 01 27 In this paper, optical bistability in hybrid optomechanical systems consisting of two cavities (optomechanical and conventional) coupled to each other, which contain quantum dot molecules (QDMs), is investigated and compared. For this purpose, two different configurations are studied: in the first configuration, the quantum dot molecules (QDMs) are inside the optomechanical cavity, and in the second configuration, the quantum dot molecules are inside the conventional cavity. To calculate the dynamics of the system operators, the Heisenberg-Langevin approach is used under the mean field approximation. To achieve the phenomenon of optical bistability, which is used in optical switches and optical memories, the dynamic equations of the system are solved in a steady state. The effect of the system's physical parameters, including the detuning, the number of quantum dot molecules, and the tunneling intensity of the external field, on the phenomenon of optical bistability is studied. In addition, the switching threshold and the width of the optical bistability region in two different configurations are compared. Considering that the phenomenon of optical bistability can have potential applications in all-optical switches, optical transistors, quantum computing, and quantum communication, the obtained results can be useful for the mentioned applications and system optimization. در این مقاله، دوپایداری نوری در سامانه‌های اپتومکانیکی ترکیبی شامل دو کاواک (اپتومکانیکی و معمولی) که به همدیگر جفت شدهاند و شامل مولکولهای نقطه کوانتومی (QDMs) است، مورد بررسی و مقایسه قرار میگیرد. برای این منظور، دو پیکربندی متفاوت مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در پیکربندی اول، مولکولهای نقطه کوانتومی (QDMs) درون کاواک اپتومکانیک و در پیکربندی دوم، مولکولهای نقطه کوانتومی درون کاواک معمولی قرار دارند. برای محاسبۀ دینامیک عملگرهای سامانه از رهیافت هایزنبرگ – لانژوین تحت تقریب میدان میانگین استفاده میشود. برای دستیابی به پدیدۀ دوپایداری نوری، که در کلیدهای نوری و حافظههای نوری کاربرد دارد، معادلات دینامیکی سامانه در حالت پایا حل می‌شوند. اثر پارامترهای فیزیکی سامانه از جمله نامیزانی، تعداد مولکولهای نقطه کوانتومی و شدت تونلزنی میدان خارجی روی پدیدۀ دوپایداری نوری مطالعه میشود. علاوه‌‌بر‌این، آستانۀ کلیدزنی و پهنای ناحیۀ دوپایداری نوری در دو پیکربندی مختلف با هم مقایسه میشود. با توجه به این که پدیدۀ دوپایداری نوری میتواند کاربردهای بالقوهای در کلیدهای تمام نوری، ترانزیسیتورهای نوری، محاسبات کوانتومی و ارتباطات کوانتومی داشته باشد نتایج بهدست آمده میتواند برای کاربردهای ذکر شده و بهینهسازی سامانه مفید باشد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3499_a302c38897ec1643a9641a6257602d4b.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Dynamics of Quantum Coherence and Hilbert-Schmidt Speed of V-Type Three-level Atom in Anisotropic Photonic Crystal دینامیک همدوسی کوانتومی و سرعت هیلبرت-اشمیت اتم سه‌ترازۀ نوع V در کریستال فوتونی غیرهمسانگرد 245 254 3525 10.47176/ijpr.24.2.21850 FA سیده نفیسه موسوی دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان 0009-0002-6741-2475 قاسم نعیمی گروه فیزیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین 0000-0002-4030-8881 شاهپور سعیدیان دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان غفار احمدی دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان Journal Article 2024 02 16 In this paper, the time evolution of quantum coherence and Hilbert-Schmidt speed, as a criterion to measure the memory of the quantum system, of a V-type three-level atom embedded in an anisotropic photonic crystal are investigated. The effect of the different relative positions of the upper levels from the forbidden gap and the initial relative phase values on the mentioned quantum features are studied. We show that the photonic band gap crystal, as a structured environment, significantly influences the preservation and enhancement of these quantum features. The photonic gap band materials have non-Markovian properties and offer a new approach as a basic solution in overcoming the decoherence problem and subsequently in problems related to quantum information. در این مقاله، دینامیک همدوسی کوانتومی و سرعت هیلبرت-اشمیت به‌عنوان معیاری برای سنجش حافظه‌دار بودن سامانۀ کوانتومی برای یک اتم سه‌ترازۀ نوع v داخل یک کریستال فوتونی غیرهمسانگرد بررسی می‌شود. تأثیر اختلاف بسامد گذار تراز بالای اتم از بسامد قطع گاف نواری فوتونی و مقادیر مختلف فاز نسبی اولیه بر روی ویژگی‌های کوانتومی مطرح شده مطالعه می‌شود. نشان می‌دهیم که گاف نواری کریستال فوتونی، به‌عنوان یک محیط ساختار یافته، به‌طور قابل توجهی بر حفظ و افزایش این ویژگی‌های کوانتومی تأثیر می‌گذارد. مواد گاف نواری فوتونی خاصیت غیرمارکوفی دارند و به‌عنوان یک راه حل اساسی در غلبه بر مسئلۀ واهمدوسی و متعاقباً در مسائل مرتبط با اطلاعات کوانتومی رهیافت جدیدی را ارائه می‌دهند‍.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3525_7aa5d50e4618479037f2a41041eaa7a7.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 Investigation of the performance of T-carbon ِnanostructure as optical absorbing material under hydrostatic stress بررسی عملکرد نانو‌ساختار تی- کربن به عنوان مادۀ جاذب اپتیکی تحت تنش هیدرواستاتیکی 255 262 3496 10.47176/ijpr.24.2.51897 FA حمیدرضا البرزنیا گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران 0000-0001-8330-332X Journal Article 2024 05 11 In this research, we use first-principles calculations based on density functional theory (DFT) to investigate the electro-optical performance of a three-dimensional T-carbon nanostructure. In addition to analyzing the dynamic and static stability of the optimized structure of the T-carbon unit cell, as new research, the electro-optical properties of T-carbon, under the effect of omnidirectional hydrostatic stress on the unit cell up to 9 GPa, were simulated by using computational codes. The obtained results indicate the acceptable performance of this nanostructure as a suitable optical absorbent material. This three-dimensional nanostructure can be used to design innovative components such as electro-optical sensors, light intensifiers, optical detectors, and organic perovskite solar cells. در این تحقیق، با استفاده از محاسبات اصول اولیه بر اساس تئوری تابعی چگالی (DFT)، به بررسی عملکرد الکترو‌اپتیکی نانو‌ساختار سه‌بعدی تی-کربن میپردازیم. علاوه بر بررسی پایداری دینامیکی و استاتیکی، ساختار بهینه شدۀ یاختۀ واحد تی-کربن، در راستای یک پژوهش نوین، خواص الکترواپتیکی، تحت تأثیر تنش هیدرواستاتیکی همه جهته بر یاختۀ واحد تا 9 گیگاپاسکال، با به‌کارگیری کدهای محاسباتی، شبیه‌سازی شده است. نتایج به‌دست‌ آمده بیانگر عملکرد قابل قبول این نانوساختار به عنوان یک مادۀ مناسب جاذب اپتیکی است و میتوان این نانوساختار سه‌بعدی را جهت استفاده در طراحی قطعات نوآورانهای مانند حسگرهای الکترواپتیکی، دستگاه‌های تشدید نور، آشکارسازهای اپتیکی و سلولهای خورشیدی پروسکیت آلی پیشنهاد داد.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3496_f9bd68020da45f50647fff6cdf86d4cc.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 2 2024 08 22 The effect of geometrical parameters on the thermoplasmonics properties of gold nanostars for photothermal therapy تأثیر پارامترهای هندسی بر خواص ترموپلاسمونیک نانو‌ذرات ستاره‌ای شکل طلا جهت استفاده در درمان نورگرمایی 263 270 3502 10.47176/ijpr.24.2.51898 FA عباس آذریان گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم ، قم شقایق زمانی نجف آبادی گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم ، قم Journal Article 2024 05 13 In recent years, there has been an increasing interest in using plasmonic nanoparticles as heat sources with the ability to be controlled remotely by light, which has led to the emergence of the field of thermoplasmonics. In this regard, gold nanostars are unique nanomaterials with the inherent ability to create a limited thermal effect at the nanoscale. Therefore, in this article, the plasmonic and thermoplasmonic properties of gold nanostars have been investigated. In addition, the changes caused by some geometrical parameters such as the size of nanoparticles and their thickness on the local electric field enhancement and increasing the surface temperature of nanostars have been reported. در سال‌های اخیر، علاقۀ‌ فزاینده‌ای به‌ استفاده‌ از نانوذرات‌ پلاسمونی‌ به‌ عنوان‌ منابع‌ حرارتی‌ با قابلیت‌ کنترل‌ از راه‌ دور توسط‌ نور وجود داشته‌ که‌ منجر به‌ ظهور زمینۀ‌ ترموپلاسمونیک‌ شده‌ است‌. در این‌ راستا نانوستاره‌های طلا، نانوموادی بی‌نظیر با قابلیت‌ ذاتی‌ ایجــاد یــک‌ اثــر حرارتــی‌ محدود شده‌ در مقیاس‌ نانو هستند. لذا در این‌ مقاله،‌ خواص‌ پلاسمونیک‌ و ترموپلاسمونیک‌ نانوستاره‌های طلا مورد بررسی‌ قرار گرفتــه‌ است‌. به‌ علاوه‌ تغییرات‌ ناشی‌ از برخی‌ پارامترهای هندسی تأثیرگذار مانند اندازۀ نانوذرات‌ و ضخامت آنها بــر روی تقویت میدان الکتریکی‌ موضعی‌ و افزایش دمای سطحی‌ نانوستاره‌ها گزارش‌ شده‌ است‌.

https://ijpr.iut.ac.ir/article_3502_603e3e863ec01a3f848bc18c62177820.pdf