انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Artificial Intelligence: conscious utilization هوش مصنوعی: بهره‌برداری آگاهانه 3560 FA رضا عسگری سردبیر Journal Article 2025 01 01 چت جی پی تی یکی از مدل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی است که  توسط شرکت اوپن ای آی در سال ۲۰۱۸ توسعه یافت. نسخۀ ۳ آن  در سال ۲۰۲۰ منتشر شد و به‌طور گسترده‌تری مورد توجه قرارگرفت. این نسخه با استفاده از میلیاردها پارامتر، توانایی پاسخگویی به سؤالات، نوشتن متن‌های مختلف، ترجمه، و حتی انجام مکالمات پیچیده را دارد.  در نوامبر ۲۰۲۲ مدل بهینه شدۀ آن منتشر شد که توانایی بهتری در درک سؤالات و مکالمات با کاربر داشت. از آن زمان ملاحظه می‌شود که استفاده از هوش مصنوعی به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی دنیای امروز، بسیار مورد توجه قرار گرفته که می‌تواند به طور گسترده‌ای بر جنبه‌های مختلف علمی، اقتصادی و اجتماعی تأثیر بگذارد. در این زمینه، جامعۀ علمی با دو رویکرد مواجه است: حرکت آگاهانه و فعالانه به سوی بهره‌برداری از این فناوری یا صبر کردن، تا این روند به صورت طبیعی به آنها تحمیل شود. اگر جامعۀ علمی ما آگاهانه به سوی هوش مصنوعی حرکت کند، می‌تواند از فرصت‌های منحصر به فردی که این فناوری ایجاد می‌کند استفاده کند. این امر به ما امکان می‌دهد تا بر توسعه، آموزش و استفاده صحیح از هوش مصنوعی تمرکز کنیم. همچنین، با آگاهی از مشکلات‌ و خطرات این فناوری، می‌توان تدابیر اخلاقی، حقوقی و اجتماعی مناسبی را پیش‌بینی و اجرا کرد. در مقابل، انتظار برای رسیدن طبیعی و تحمیلی هوش مصنوعی به جامعه‌ ممکن است ما را در موقعیتی قرار دهد که برای پذیرش این تغییرات آماده نباشیم. چنین رویکردی ممکن است باعث شود که جامعۀ علمی ما تنها به عنوان مصرف‌کنندۀ این فناوری عمل کند بلکه توانایی‌های لازم برای مشارکت فعال در توسعه و نوآوری در این حوزه را از دست بدهد. به نظر من، جامعۀ علمی نیاز به بهره‌برداری آگاهانه‌ای دارد. حرکت فعالانه و هدفمند به سوی هوش مصنوعی می‌تواند به تقویت جایگاه علمی و تحقیقاتی ما کمک کند و همگام با توسعۀ این فناوری، جامعۀ علمی را برای پذیرش و بهره‌برداری مؤثر از آن آماده کند. البته همانگونه که اشاره خواهد شد هوش مصنوعی می‌تواند به عنوان یک ابزار کمکی در تحقیقات علمی استفاده شود؛ و البته نه جایگزینی برای داوری علمی و تحلیلی که محقق می‌تواند ارائه کند. هنگامی که محققین از هوش مصنوعی در تحقیقات خود استفاده می‌کنند این فناوری به ایشان کمک می‌کند که به داده‌های پیچیده و بزرگ دسترسی پیدا کرده و آنها را تحلیل کنند، الگوریتم‌هایی برای پیش‌بینی توسعه دهند، و فرایندهای تکراری و زمان‌بر را خودکار کنند. در دنیای امروز که حجم داده‌های علمی به شدت افزایش یافته است، استفاده از هوش مصنوعی به محققین این امکان را می‌دهد که به شکل بهتری از این داده‌ها استفاده کرده و نتایج جدیدی به دست آورند؛ به ویژه در زمینه‌هایی مثل پزشکی، شیمی، ژنتیک و زیست‌شناسی سلولی که نیاز به اندازه‌گیری‌های دقیق دارند. هوش مصنوعی می‌تواند وظایف تکراری مانند جمع‌آوری داده‌ها، طبقه‌بندی تصاویر و پردازش متن را به صورت خودکار انجام دهد، که باعث صرفه‌جویی در زمان و انرژی محققین می‌شود.  با خودکارسازی کارهای تکراری، محققین می‌توانند بر وظایف مهم‌تر و پیچیده‌تر مانند تفسیر نتایج و برنامه‌ریزی تحقیقات تمرکز کنند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی احتمالاً می‌توانند الگوها را به گونه‌ای تحلیل کنند که به پیش‌بینی‌های دقیق‌تری منجر شوند. این امر در حوزه‌هایی مثل هواشناسی، زیست‌شناسی و پزشکی اهمیت زیادی دارد. از طرفی اگر داده‌های ورودی هوش مصنوعی جهت‌گیری داشته باشند، نتایج نهایی نیز تحت تأثیر این جهت‌گیری‌ها قرار خواهند گرفت. این مشکل به ویژه در حوزه‌های حساس مانند پزشکی و علوم اجتماعی می‌تواند پیامدهای نامطلوبی داشته باشد. استفاده از داده‌های نامتعادل یا غیرمتنوع می‌تواند باعث بروز اشتباه در نتایج و تصمیم‌گیری‌های علمی شود. برای اجرای مدل‌های پیچیدۀ هوش مصنوعی، به زیرساخت‌های قوی مانند سرورهای محاسباتی پیشرفته و تجهیزات ذخیره‌سازی نیاز است که البته هزینه‌بر است. البته روش‌های مختلفی از جمله کاهش بعد در داده ها توسعه یافته است که تا حدودی این مشکل را حل می کند. اجرای صحیح مدل‌های هوش مصنوعی به دانش و تخصص در زمینه‌های یادگیری ماشینی و علم داده نیاز دارد. عدم دسترسی به نیروی متخصص می‌تواند به نتایج نادرست منجر شود. بررسی اولیۀ داده ها و مهندسی آنها قبل از هر گونه تحلیل و محاسبات، لازم و ضروری است. بسیاری از مدل‌های هوش مصنوعی به‌دلیل پیچیدگی ساختارشان، قابل توضیح نیستند. این امر ممکن است اعتماد به نتایج را کاهش دهد، زیرا کاربران نمی‌توانند دلیل تصمیمات الگوریتم را به‌طور کامل درک کنند. برای بسیاری از پژوهشگران و همچنین عموم جامعه، شفافیت و استدلال پذیری تصمیمات علمی اهمیت دارد. عدم شفافیت در مدل‌های هوش مصنوعی می‌تواند این نیاز را نقض کند. یکی از نگرانی‌ها این است که اتکای زیاد به هوش مصنوعی می‌تواند خلاقیت و توانایی‌های تحلیلی محققین را محدود کند، زیرا آنها به جای فکر کردن، به راه‌حل‌های از پیش تعیین‌ شده اعتماد می‌کنند و به جای بررسی دقیق، به نتایج هوش مصنوعی اتکا می‌کنند. هوش مصنوعی می‌تواند به محققین در جستجوی مقالات و منابع مرتبط کمک کند و اطلاعات مفید را سریع‌تر پیدا کند و در زمینه‌هایی مانند شیمی و مواد پیشرفته، می‌تواند به طراحی و شناسایی مواد جدید با خواص خاص کمک کند. هوش مصنوعی می‌تواند شبیه‌سازی‌های پیچیده‌ای از پدیده‌های طبیعی را انجام دهد و به محققین کمک کند تا نتایج آزمایش‌ها را پیش‌بینی کنند. با تسهیل ارتباط و همکاری بین محققان از رشته‌های مختلف، زیرساخت‌های هوش مصنوعی می‌تواند نوآوری و خلاقیت را افزایش دهد. این قابلیت‌ها به محققین این امکان را می‌دهد که تحقیقات خود را سریع‌تر و کارامدتر انجام دهند و به پیشرفت‌های علمی کمک کنند. در اینجا توانایی‌های چند نمونۀ مهم از هوش مصنوعی که می‌تواند در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار گیرد، توضیح داده می‌شود: یادگیری ماشینی به سامانه‌ها اجازه می‌دهد تا از داده‌ها یاد بگیرند و بدون برنامه‌نویسی مستقیم، پیش‌بینی‌ها و تصمیمات بهتری بگیرند. پردازش زبان طبیعی به ماشین‌ها اجازه می‌دهد تا زبان انسانی را درک و تجزیه و تحلیل کنند. محققان می‌توانند از این ابزار برای استخراج اطلاعات از مقالات علمی و انجام تحلیل‌های متنی استفاده کنند. شبیه‌سازی و مدل‌سازی می‌تواند برای شبیه‌سازی پدیده‌های طبیعی و مدل‌سازی سامانه‌های پیچیده مورد استفاده قرار گیرد. این ابزارها به محققین کمک می‌کنند تا نتایج آزمایش‌ها را پیش‌بینی و شرایط مختلف را بررسی کنند. سامانه‌های توصیه‌گر می‌توانند به محققان در پیدا کردن منابع و مقالات مرتبط با تحقیقشان کمک کنند. این سامانه‌ها می‌توانند منابع مناسب را با تحلیل داده‌های قبلی، پیشنهاد دهند. هوش مصنوعی می‌تواند به تجزیه و تحلیل تصاویر و شناسایی الگوهای خاص مانند تشخیص غده در تصاویر پزشکی کمک کند. در شبکه‌های عصبی عمیق،  مدل‌ها می‌توانند برای حل مسائل پیچیده‌ای مانند تشخیص صدا، بینایی کامپیوتری و پردازش زبان طبیعی مورد استفاده قرار گیرند. بهره‌برداری از این فناوری‌ها به محققین این امکان را می‌دهد که پژوهش‌های خود را به طور مؤثرتر و سریع‌تر انجام دهند و به کشف‌های جدیدی دست یابند. در اینجا به چند نرم‌افزار هوش مصنوعی می‌پردازم که می‌توانند مورد استفادۀ محققین در زمینۀ پژوهش قرار گیرند: <br />آر دیسکاوری (R Discovery)<br />این سامانه،  پیشنهادهایی متناسب با علایق و تاریخچۀ جستجوی کاربر ارائه می‌دهد. مقالات و منابع به صورت هوشمند دسته‌بندی می‌شوند تا کاربران بتوانند به راحتی به اطلاعات مورد نیاز خود دسترسی پیدا کنند. این نرم‌افزارمی‌تواند داده‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و الگوهای جدیدی را شناسایی کند که به پژوهشگران در کشف زمینه‌های جدید کمک می‌کند.<br />چت جی پی تی (ChatGPT)<br />این هوش مصنوعی می‌تواند به نویسندگان کمک کند تا متن‌های علمی را سریع‌تر و با کیفیت بالاتری تولید کنند. برای این منظور، پیشنهاد و طرح سؤال مناسب حائز اهمیت است. مؤلفین می‌توانند به تولید ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی متن‌های علمی را از نظر گرامری، املایی و ساختاری بررسی کنند و پیشنهادهایی برای بهبود ارائه دهند. هوش مصنوعی می‌تواند برای تحلیل داده‌های آماری و استخراج نتایج از داده‌ها مورد استفاده قرارگیرد. این امر به نویسندگان کمک می‌کند تا نتایج خود را به طور دقیق‌تر و علمی‌تر ارائه دهند. ابزارهایی وجود دارند که می‌توانند به طور خودکار استنادها و مراجع را ایجاد کنند. البته دقت کنید گاهی آدرس‌دهی به مقالات و مراجع از طرف این زیر‌ساخت صحیح نیست و نیاز به تأیید دارد.<br />پرپلکسیتی آ آی (Perplexity AI)<br />یک موتور جستجوی مبتنی بر هوش مصنوعی است که به کاربر کمک می‌کند تا به سؤالات خود به‌صورت گفتگومحور و سریع پاسخ دهد. برخلاف موتورهای جستجوی سنتی مثل گوگل، پرپلکسیتی اطلاعات را از منابع مختلف وب جمع‌آوری می‌کند و آنها را به شکل خلاصه‌ای ارائه می‌دهد و به منابع و پیوند‌های استفاده شده اشاره می‌کند. این قابلیت به کاربران این امکان را می‌دهد که علاوه بر دسترسی سریع به اطلاعات، بتوانند عمق بیشتری به موضوعات بدهند و منابع اصلی را بررسی کنند. این نرم‌افزار از مدل‌های زبان قدرتمند برای جستجو استفاده می‌کند و حتی می‌تواند به کاربران کمک کند که پرسش‌هایشان را دقیق‌تر بیان کنند یا با سؤال‌های پیگیری، نتایج بهتری دریافت کنند. علاوه‌بر‌این، کاربران می‌توانند اسناد و تصاویر بارگذاری کنند تا پرپلکسیتی از آنها برای بهبود جستجوهای کاربر استفاده کند. یکی از مزایای اصلی پرپلکسیتی این است که از داده‌های به‌روز و متنوع استفاده می‌کند، که آن را نسبت به چت‌بات‌های ساده‌تر قابل اعتمادتر می‌کند. همچنین، با ارائۀ منابع به کاربر کمک می‌کند تا مطمئن شود که اطلاعات دقیقی دریافت می‌کند.<br />اینبلیک آ آی (Einblick AI)<br />یک زیر‌ساخت هوش مصنوعی برای تحلیل داده‌ها است که برای ساده‌سازی فرایندهای پیچیدۀ داده و تسهیل همکاری بین کاربران طراحی شده است. این نرم‌افزار از یک رابط بصری استفاده می‌کند که به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به کدنویسی زیاد، داده‌ها را تحلیل، مدل‌سازی و بررسی کنند. این سکو با ترکیب زبان‌های پایتون و SQL، امکان انجام کارهای مرتبط با داده‌ها مانند تحلیل، بهینه و مدل‌سازی را به‌صورت پیوسته فراهم می‌کند. این نرم‌افزار در علوم مختلف مانند بهداشت، درمان و تولید برای انجام وظایفی مانند پیش‌بینی تقاضا، به‌کار می‌رود.<br />سورسلی.نت آ آی (Sourcely.net AI)<br />یک ابزار هوشمند مصنوعی است که برای کمک به دانشجویان، محققان و دانشگاهیان طراحی شده است تا منابع معتبر برای مقالات علمی را به سادگی پیدا کنند، خلاصه کنند و قالب‌بندی کنند. این ابزار با قابلیت جستجوی منابع بر اساس موضوع یا مقالۀ وارد شده و ارائۀ فیلترهای مناسب، خلاصه‌های معتبری ازمطالب منبع ارائه می‌دهد.<br />الیسیت (Elicit AI)<br />یک دستیار پژوهشی مبتنی بر هوش مصنوعی است که برای کمک به محققان در ساده‌سازی فرایند کاری آنها، به‌ویژه در بررسی ادبیات و تحلیل داده‌ها طراحی شده است. این نرم‌افزار از یادگیری ماشینی استفاده می‌کند تا مقالات علمی مرتبط را حتی زمانی که کلمات کلیدی به‌طور دقیق نباشند جستجو کند. این ویژگی باعث می‌شود که یافتن تحقیقات دشوار از طریق روش‌های سنتی آسان‌تر شود. این زیر‌ساخت هوش مصنوعی می‌تواند نکات کلیدی از مقالات را خلاصه کند، داده‌های مرتبط را استخراج کند و حتی در بررسی‌های سیستماتیک و تحلیل‌ها کمک کند. مزیت اصلی آن، توانایی خودکارسازی بسیاری از وظایف تکراری و زمان‌بر در فرایند پژوهش است. این نرم‌افزار به‌ویژه در زمینه‌هایی که به داده‌های تجربی متکی هستند، مانند پزشکی، علوم زیستی و یادگیری ماشین، بسیار مفید است. با این حال، محدودیت‌هایی نیز دارد. لازم به یاداوری است که مدل‌های هوش مصنوعی مورد استفاده همیشه به طور کامل دقیق نیستند، بنابراین نیاز به تأیید کاربر دارند.<br />جنریتیو آ آی (Generative AI)<br />به نوعی از هوش مصنوعی اشاره دارد که می‌تواند داده‌های جدید و خلاقانه‌ای تولید کند. این داده‌ها می‌توانند در قالب متن، تصویر، صدا، ویدئو یا حتی کد باشند. هوش مصنوعی مولد از مدل‌های پیچیدۀ یادگیری ماشین، به ویژه شبکه‌های عصبی مولد مانند مدل‌های زبانی بزرگ (مثل چت جی پی تی) استفاده می‌کند تا محتوای جدیدی که به داده‌های موجود شباهت دارد، ایجاد کند.<br />جی پی تی آ آی (GPT AI)<br />این مدل‌ها مانند مدل‌های زبانی بزرگ از حجم زیادی از داده‌های متنی برای یادگیری الگوهای زبانی استفاده می‌کنند. پس از آموزش، آنها می‌توانند متنی جدید تولید کنند که از نظر معنا و زبان، شبیه به داده‌های واقعی است. در این روش، دو شبکۀ عصبی با هم همکاری می‌کنند: یکی به نام مولد که داده‌های جدید تولید می‌کند و دیگری به نام شبکۀ تخاصمی که این داده‌ها را ارزیابی می‌کند. هدف شبکۀ مولد این است که داده‌هایی تولید کند که شبکۀ تخاصمی نتواند آنها را از داده‌های واقعی تشخیص دهد. یکی از بزرگ‌ترین مزایای هوش مصنوعی مولد توانایی تولید سریع و خودکار محتوا ، مانند تولید متن، تصاویر یا موسیقی است. این مدل‌ها می‌توانند تجربه‌های شخصی‌سازی ‌شده برای کاربران ایجاد کند؛ مانند چت‌بات‌هایی که بر اساس نیازهای خاص کاربر، پاسخ می‌دهند یا نرم‌افزارهایی که بر اساس سلیقه‌های کاربر موسیقی جدید تولید می‌کنند. این فناوری به هنرمندان و طراحان اجازه می‌دهد تا ابزارهای جدیدی برای خلق آثار هنری یا طراحی‌ها داشته باشند. به‌عنوان مثال، تولید سریع طرح‌های هنری یا مدل‌های سه‌بعدی را می‌توان نام برد. در حوزه‌هایی مثل طراحی دارو یا پیش‌بینی ساختار پروتئین‌ها، هوش مصنوعی مولد می‌تواند پیشنهادهای جدیدی ارائه دهد که در فرایند تحقیق و توسعه بسیار مفید است.<br />نت بوک ال ام آ آی (NetbookLM AI)<br />یک ابزار قدرتمند برای تحلیل و تولید متون است که می‌تواند در حوزه‌های مختلف از جمله تولید محتوا، ترجمه و مدیریت اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد. این مدل با ویژگی‌هایی چون دقت، سرعت و قابلیت پردازش چند زبانه، به کاربرانی که نیاز به پردازش اطلاعات متنی دارند، کمک شایانی می‌کند. با وجود مزایا، هوش مصنوعی مولد مشکلاتی نیز دارد، از جمله نگرانی‌های مربوط به حق نشر و تولید اطلاعات نادرست یا محتوای جعلی که نیاز به توجه و مدیریت دارد. در مجموع، هوش مصنوعی مولد به دلیل توانایی بالا در تولید محتوا و حل مسائل پیچیده، یک ابزار قدرتمند و نوآورانه محسوب می‌شود که در بسیاری از حوزه‌ها کاربرد دارد. هوش مصنوعی می‌تواند برای بررسی مقالات علمی و ارائه نظرات و نقدها مورد استفاده قرار گیرد؛ هر چند زیرساخت‌های موجود دقت لازم را در این زمینه  ندارند. بنابراین، استفاده از هوش مصنوعی می‌تواند به تقویت جایگاه علمی و تحقیقاتی ما کمک کند. در ادامه، به نکاتی کلیدی دربارۀ استفادۀ هوشیارانه از هوش مصنوعی در تحقیقات علمی اشاره می کنم: هوش مصنوعی، علی‌رغم توانمندی در تحلیل داده‌های بزرگ و کشف الگوها، محدودیت‌های ذاتی دارد. مدل‌های هوش مصنوعی بر اساس داده‌های آموزشی خود شروع به تحلیل اطلاعات می‌کنند و اگر این داده‌ها ناقص یا نامتعادل باشند، نتایج دچار جهت‌گیری و اشتباه خواهند شد. نتایج تولید شده توسط هوش مصنوعی باید به دقت بررسی شوند. استفاده از هوش مصنوعی در علم نباید به قیمت نقض اصول اخلاقی و مسئولیت‌پذیری کاربر باشد. پیش از استفاده از هوش مصنوعی در تحقیقات ، پیامدهای اخلاقی آن باید مورد ارزیابی قرار گیرد. در تحقیقاتی که با داده‌های حساس یا شخصی سروکار دارند، محققین باید از روش‌های محافظتی مانند رمزنگاری و ناشناس‌سازی داده‌ها استفاده کنند تا حریم خصوصی افراد حفظ شود. محققین باید جزئیات روش‌ها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی مورد استفاده را گزارش دهند تا دیگر پژوهشگران بتوانند نتایج آنها را بررسی و تکرار کنند. برای اطمینان از صحت نتایج، باید داده‌ها و کدهای مورد استفاده (در صورت امکان) منتشر شوند تا سایر پژوهشگران بتوانند به تکرار و بررسی نتایج بپردازند. هوش مصنوعی می‌تواند به عنوان یک ابزار کمکی در تحقیقات علمی استفاده شود؛ نه این که جایگزینی برای قضاوت علمی و تحلیل انسانی شود. بنابراین محققین باید همواره از دانش و تجربۀ خود برای تفسیر نتایج استفاده کنند و همچنین باید خود را در زمینۀ روش‌های جدید هوش مصنوعی، الگوریتم‌ها، و ابزارهای تحلیل داده به‌روز نگه دارند تا بتوانند از تکنیک‌های پیشرفته به بهترین شکل استفاده کنند. محققین برای استفادۀ آگاهانه ازهوش مصنوعی باید به محدودیت‌ها، مسائل اخلاقی، امنیت داده‌ها، و مسئولیت‌های اجتماعی خود توجه داشته باشند. این اصول به آنها کمک می‌کند که هوش مصنوعی را به عنوان ابزاری برای پیشرفت علم و بهبود تحقیقات به‌کار‌گیرند و از پیامدهای نامطلوب جلوگیری کنند. در انتها لازم است ذکر شود که اطلاعات تخصصی از منابع رایگان در وب، یوتیوب و نرم‌افزارهای تخصصی هوش مصنوعی گردآوری شده است. از دکتر فرهنگ لران برای طرح سؤال این سرمقاله تشکر می‌کنم. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3560_0ae1dd3954ee840075de1395771b6c9c.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Quantum properties of nondegenerate three-level laser coupled vacuum reservoir خواص کوانتومی لیزر سه‌سطحی ناتبهگن متصل به مخزن خلأ 29 38 3561 10.47176/ijpr.24.3.21416 FA منیشا آلمو گروه فیزیک، دانشگاه ولکایت، جعبۀ پستی 07، ولکایت، اتیوپی 0000-0003-2419-0294 Journal Article 2022 02 14 In this paper, we have studied the squeezing and statistical properties of the light produced by a three-level laser whose cavity contains a parametric amplifier, and with the cavity mode driven by coherent light and coupled to a vacuum reservoir. We obtain stochastic differential equations associated with the normal ordering using the pertinent master equation. By making use of the solutions to the resulting differential equations, we calculate the quadrature variances. We also determine the mean and variance of the photon number for the cavity mode by employing the Q function. It is found that the parametric amplifier increases the degree of squeezing, while the driving coherent light does not have any effect on the squeezing. Moreover, the mean photon number increases considerably due to the driving coherent light and the parametric amplifier. در این مقاله، خواص فشرده‌سازی و آماری نور تولید شده توسط یک لیزر سه‌سطحی بررسی شده  که حفرۀ آن شامل یک تقویت کنندۀ پارامتری است و مد حفره با نور همدوس تحریک شده و به یک مخزن خلأ متصل شده است. معادلات دیفرانسیل وابسته به ترتیب طبیعی، و با استفاده از معادلۀ مادر مناسب به دست آمده‌اند. با استفاده از جواب‌های معادلات دیفرانسیل به‌دست آمده، تغییرات کوادراتور محاسبه‌ می‌شوند. همچنین، میانگین و واریانس تعداد فوتون برای مد حفره، با استفاده تابع Q تعیین می‌شود. معلوم می‌شود که تقویت کنندۀ پارامتر، میزان فشرده‌سازی را افزایش می‌دهد، درحالی که نور همدوس تحریک کننده تأثیری بر فشرده‌سازی ندارد. علاوه‌بر‌این، تعداد میانگین فوتون به دلیل نور همدوس تحریک کننده و تقویت کنندۀ پارامتری به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3561_414a7497190eaef6b5d75d5a6a11afcf.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Review of the measurements and results of the Coma cluster dark mass مرور اندازه‌گیری و نتایج جرم تاریک خوشۀ گیسو 39 44 3533 10.47176/ijpr.24.3.91755 FA ملالی رمضان اوغلی بخش فیزیک، دانشکده فیزیک و شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران 0009-0006-4977-3874 احمد شریعتی بخش فیزیک، دانشکده فیزیک و شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران 0000-0002-8090-9905 Journal Article 2023 09 19 We have examined data from 852 Coma cluster galaxies from three different catalogs and grouped them according to their velocity and magnitude in two fields to survey the core (Coma1) and the periphery (i.e. southwest of the core and centered on NGC4839; Coma3). We have identified a group of these galaxies that appear to be a dense cluster (main cluster) of 545 galaxies (430 in Coma1 and 115 in Coma3) at a distance of 104 Mpc. Furthermore, we have calculated their kinetic energy (10⁵⁴±6J) and potential energy (10⁵⁴±0.7J) using observational data. Then we calculated the total mass (10⁴⁵±0.3kg) using luminosity and from the virial theorem, we obtained the virial mass (10⁴⁷±0.4  kg), that the virial mass was greater than the total mass of the galaxies in the cluster. These galaxies cover the range of 12.7 < R < 22.7, which corresponds to, −22.5 < M_R < −12.5 (H = 67.4 ± 0.5 km s^-1 Mpc^-1) and the velocity of this set is in this range (1000 km s^-1 < v < 10000 km s^-1). Our sample is 95% complete in redshift up to a magnitude b_26.5 = 18.0 mag. ما داده‌های 852 کهکشان خوشه‌ای کما را از سه کاتالوگ مختلف بررسی کرده‌ایم و آنها را بر اساس سرعت و قدرشان در دو میدان گروه‌بندی کرده‌ایم تا هسته (Coma1) و پیرامون (جنوب غربی هسته و با مرکزیت NGC4839؛ Coma3) را بررسی می‌کنیم. ما گروهی از این کهکشان‌ها را شناسایی کرده‌ایم که به نظر می‌رسد یک خوشۀ متراکم (خوشۀ اصلی) از 545 کهکشان 430 در (Coma1) و 115 در Coma3)) در فاصلۀ Mpc104 است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3533_5a9d8bf5b7a4b35f3110dde8673bdda2.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Influence of dysprosium cation on structural and magnetic properties‌ of thin films nickel-cobalt ferrite: using spray pyrolysis method تأثیر کاتیون دیسپروسیوم بر ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی لایه‌های نازک نیکل- کبالت فریت: استفاده از روش افشانۀ پیرولیزیز 45 51 3534 10.47176/ijpr.24.3.11791 FA جلیل خوب زاده بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج ابوالقاسم عوض‌پور بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج 0000-0001-7650-7105 علی مدبراصل بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج علیرضا نیکزاد بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج Journal Article 2023 11 20 In this study, nickel-cobalt ferrite nanoparticles were prepared using spray pyrolysis. X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Vibration Sample Magnetometer (VSM) were used to examine the structural and magnetic properties of the obtained samples. In addition, the size, dispersion, and morphology of the particles on the surface of the glass substrate were observed and analyzed by atomic force microscope (AFM). The amount of dysprosium cation contamination was x=0.0, 0.025, 0.05, 0.075, and 1.0. All the peaks identified in the diffraction patterns of the samples were in good agreement with the reference card, and the Miller indices were indexed. FTIR spectra were obtained in the wavenumber range of 400-2000 cm^-1. The hysteresis loops are symmetric, and an increasing or decreasing trend of the parameters can be observed. This shows the high purity of the prepared samples without any distorted phases. In this study, the amount of magnetization (Ms) decreased, whereas an increasing trend was observed for the coercivity (Hc). The prepared magnetic nanoparticles have many applications in ferrofluids, color imaging, magnetic cooling, drug delivery, detoxification of biological fluids, and magnetic cell separation. In addition, they can be used in miniaturized inductive electric sensors, inductors, high-frequency equipment, and biotechnological applications. در این مطالعه، نانوذرات فریت نیکل- کبالت با استفاده از افشانۀ پیرولیزیز تهیه شد. برای بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی نمونه‌های به‌دست‌آمده از پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و مغناطیس‌سنج نمونۀ ارتعاشی (VSM) استفاده شد. علاوه‌بر‌این، اندازه، میزان پاشندگی و ریخت‌شناسی ذرات روی سطح زیرلایۀ شیشه‌ای توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مشاهده و تجزیه و تحلیل شد. میزان آلودگی کاتیونی دیسپروسیوم  0.0، 0.025، 0.05، 0.075 و 1.0  بود. تمام قله‌های شناسایی شده در الگوهای پراش نمونه‌ها مطابقت خوبی با کارت مرجع داشتند و نمایه‌های میلر شاخص‌گذاری شدند. طیف FTIR در محدودۀ عدد موج cm^-1 400-2000 به دست آمد. حلقه‌های پسماند متقارن هستند و روند افزایش یا کاهش پارامترها قابل مشاهده است. این نشان‌دهندۀ خلوص بالای نمونه‌های آماده شده بدون هیچ گونه فاز اعوجاجی است. در این مطالعه، مقدار مغناطش (Ms) کاهش یافت، در حالی که روند افزایشی برای وادارندگی (Hc) مشاهده شد. نانوذرات مغناطیسی تهیه ‌شده کاربردهای زیادی در فروسیال‌ها، تصویربرداری رنگی، خنک‌سازی مغناطیسی، دارورسانی، سم‌زدایی سیالات بیولوژیکی و جداسازی سلول‌های مغناطیسی دارند. علاوه‌بر‌این، آنها را می‌توان در حسگرهای الکتریکی القایی کوچک، سلف‌ها، تجهیزات بسامد بالا و کاربردهای بیوتکنولوژیکی استفاده کرد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3534_aa97d584861474f4097cf13ccb5325da.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Simulating the interactions between the produced neutrons from piezoelectric rocks and the surrounding medium during earthquakes شبیه‌سازی برهمکنش‌های بین نوترون‌های تولید شده از سنگ‌های پیزوالکتریک و محیط اطراف در هنگام زلزله 53 60 3535 10.47176/ijpr.24.3.11823 FA ابوذر بهاری گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران سعید محمدی گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران 0000-0001-7706-9856 Journal Article 2024 01 15 Many studies have shown that during earthquakes (EQs), the fracturing of piezoelectric rocks like granite causes atomic/ nuclear particles' radiation into the Earth’s crust. With the help of an MCNPX simulation code, we have already studied the amount and energies of created atomic/ nuclear particles and the possible interactions for under-stressed piezoelectric blocks. In this research, applying the PACE4 code, we simulated the interactions between the created neutrons from under-stressed piezoelectric rocks and the elements of granite plus the elements of fractures’ filling fluids like water, air, methane, and CO₂, to study the mechanism of such reactions and find which new elements might be produced. The results indicate that compound nuclear reactions like fusion/ fission/ inelastic scattering can happen, resulting in the release of energy from the depths of the Earth in the aseismic regions. Furthermore, compound nuclear interactions from the piezoelectric effect can generate carbon (C), oxygen (O), hydrogen (H), and Nitrogen (N) in the granitic rocks’ medium or inside the fracture-filling fluids and trigger the life chain and/or the hydrocarbon chain (oil and gas), inside the Earth’s crust of the aseismic regions. It can also result in the production of CO₂ gas. Moreover, in this process, some new elements like Al, Mg, etc., might also be produced in the texture of granitic rocks. In addition, we have found that the increasing amount of nuclear particles and radioactive elements on the surface could be a sign of an incoming earthquake.  Besides, neutron capturing might happen between neutrons and the hydrogen nuclei of the underground water, causing the production of deuterium. As a result, an increase in the amount of stable deuterium in the water around the aseismic regions can be a precursor of earthquakes. بسیاری از مطالعات نشان داده‌اند که در هنگام زلزله، شکستگی سنگ‌های پیزوالکتریک مانند گرانیت باعث تابش ذرات اتمی/هسته‌ای به درون پوستۀ زمین می‌شود. با کمک یک کد شبیه‌سازی MCNPX، ما قبلاً مقدار و انرژی ذرات اتمی/هسته‌ای ایجاد شده و برهمکنش‌های احتمالی بلوک‌های پیزوالکتریک تحت تنش را مطالعه کرده‌ایم. در این تحقیق، با استفاده از کد PACE4، ما برهمکنش بین نوترون‌های ایجاد شده از سنگ‌های پیزوالکتریک تحت تنش و عناصر گرانیت به علاوه عناصر سیالات پرکننده شکستگی‌ها مانند آب، هوا، متان و CO₂ را جهت مطالعۀ سازوکار چنین واکنش‌هایی و یافتن عناصر جدیدی که ممکن است تولید شوند، شبیه‌سازی کردیم. نتایج نشان می‌دهد که واکنش‌های هسته‌ای مرکب مانند همجوشی/شکافت/پراکندگی غیرکشسان ممکن است رخ دهد که منجر به آزاد شدن انرژی از اعماق زمین در مناطق لرزه‌خیز می‌شود. علاوه‌بر‌این، فعل و انفعالات هسته‌ای مرکب ناشی از اثر پیزوالکتریک، می‌تواند برخی رادیوایزوتوپ‌ها و نیز عناصر پایدار مانند کربن (C)، اکسیژن (O)، هیدروژن (H) و نیتروژن (N) را در بافت سنگ گرانیتی یا داخل سیالات پرکنندۀ شکست ایجاد کند و زنجیرۀ حیات و/یا زنجیرۀ هیدروکربنی (نفت و گاز) را در داخل پوستۀ زمین در مناطق لرزه‌خیز فعال کند. همچنین می‌تواند منجر به تولید گاز CO₂ شود. علاوه‌بر‌این، در این فرایند ممکن است عناصر جدیدی مانند Al، Mg و غیره نیز در بافت سنگ‌های گرانیتی تولید شوند. همچنین، ما دریافتیم که افزایش مقدار ذرات هسته‌ای و عناصر پرتوزا در سطح، می‌تواند نشانه‌ای از یک زلزله درحال وقوع باشد. علاوه‌بر‌این، پدیدۀ جذب نوترون(neutron capturing) ممکن است بین نوترون ها و هسته‌های هیدروژن آب زیرزمینی اتفاق بیفتد و باعث تولید دوتریوم شود. در نتیجه، افزایش مقدار دوتریوم پایدار در آب اطراف مناطق لرزه خیز می‌تواند یک پیش نشانگر زلزله باشد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3535_b99d193b66a6542917d2b7bee52c2574.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Measurement of nonlinear optical coefficients of zinc cobalt ferrite using the z-scan technique with variable intensity اندازه‌گیری ضرایب نوری غیرخطی فریت روی کبالت با استفاده از روش زد- ‌اسکن و با شدت متغیر 61 67 3537 10.47176/ijpr.24.3.21853 FA فروزان حبیبی بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد محمد مرادی -بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد -گروه تحقیقاتی فوتونیک، دانشگاه شهرکرد نگار داوودیان بخش فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد Journal Article 2024 02 27 In this study, cobalt zinc ferrite nanoparticles were synthesized with the formula Co_x-1Zn_xFe₂O₄ using a Co-precipitation method, varying x values. A green laser was utilized as the excitation source to measure the nonlinear refractive index and absorption coefficient at three different intensities. The z-scan method was employed for both closed and open apertures at room temperature. The findings indicate that as the initial laser intensity increases, the nonlinear refractive index and nonlinear absorption coefficient decrease. Additionally, an increase in concentration at a specific intensity results in a limited appearance of nonlinear properties. Furthermore, an increase in the linear absorption coefficient corresponds to an increase in these nonlinear coefficients. This nanostructure proves valuable for night sensing applications due to its negative refractive index under strong nonlinearity. In this context, the spinel model of the nanostructure holds promising potential for 6G communication applications. در این مقاله، نانوذرات فریت روی کبالت با فرمول  Co_x-1Zn_xFe₂O₄با استفاده از روش هم‌رسوبی با مقادیر x متفاوت سنتز شدند. یک لیزر سبز به عنوان منبع برای اندازه‌گیری ضریب شکست غیرخطی و ضریب جذب در سه شدت مختلف استفاده شد. روش زد اسکن برای هر دو دیافراگم بسته و باز در دمای اتاق استفاده شد. یافته‌ها نشان می‌دهد که با افزایش شدت اولیۀ لیزر، ضریب شکست غیرخطی و ضریب جذب غیرخطی کاهش می‌یابد. علاوه‌بر‌این، افزایش غلظت در یک شدت خاص منجر به تغییر در خواص غیرخطی می‌شود. همچنین، افزایش ضریب جذب خطی با افزایش این ضرایب غیر‌خطی مطابقت دارد. این نانوساختار به دلیل ضریب شکست منفی آن در شرایط غیرخطی قوی برای کاربردهای حسگر در شب ارزشمند است. در این زمینه، مدل اسپینل نانوساختار پتانسیل امیدوارکننده‌ای برای کاربردهای ارتباطی 6 G دارد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3537_416849da96fb73bee793e2bf65ae43ac.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Simulation the effects of temperature and magnetic field on the density of surface states in semiconductor heterostructures شبیه‌سازی اثرات دما و میدان مغناطیسی بر چگالی حالات سطحی در هتروساختارهای نیم‌رسانا 69 74 3536 10.47176/ijpr.24.3.21845 FA ا ی ارکابوف موسسه مهندسی و فناوری نامنگان، 160115، نامنگان، ازبکستان 0000-0002-6841-8214 ن یو شریفبوف موسسه مهندسی و فناوری نامنگان، 160115، نامنگان، ازبکستان 0000-0002-6417-9973 م گ دادمیرزااف -موسسه مهندسی و فناوری نامنگان، 160115، نامنگان، ازبکستان -مؤسسۀ مهندسی ساخت و ساز نامنگان، 160103، نامنگان ازبکستان 0009-0003-4190-4612 د گ رخیموف موسسه مهندسی و فناوری نامنگان، 160115، نامنگان، ازبکستان 0000-0003-0850-1398 Journal Article 2024 02 09 In this article, the physical properties of the surface of the CdS/Si(p) material under the influence of a magnetic field were studied . The dependence of the density of surface states of the p-type Si(p) semiconductor on the magnetic field and temperature has been studied. For the first time, a mathematical model has been developed to determine the temperature dependence of the density of surface states of a semiconductor under the influence of a strong magnetic field. Mathematical modeling of the processes was carried out using experimental values of the continuous energy spectrum of the density of surface states, obtained at various low temperatures and strong magnetic fields, whithin the band gap of silicon. The possibility of calculating discrete energy levels is demonstrated. در این مقاله، خواص فیزیکی سطح مادۀ CdS/ Si (p)  تحت تأثیر میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. وابستگی چگالی حالات سطحی نیمه‌رسانای نوع p Si(p)  به میدان مغناطیسی و دما مطالعه شده است. برای اولین بار، یک مدل ریاضی برای تعیین وابستگی دمایی چگالی حالات سطحی یک نیم‌رسانا، تحت میدان مغناطیسی قوی توسعه داده شده است.مدل‌سازی فرایندها با استفاده از داده‌های تجربی طیف انرژی پیوستۀسیلیکون انجام شده‌ است . مقادیر تجربی فوق در دماهای پایین و میدان‌های مغناطیسی قوی در گاف نوار سیلیکون به‌دست آمده‌اند. امکان محاسبۀ سطوح انرژی گسسته نشان داده شده است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3536_291d43c696d8c3704cdbe0a72ade5f6c.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Investigation of refractive index and group velocity of metal coated dielectric spherical nanocomposites within both passive and active dielectric cores بررسی ضریب شکست و سرعت گروه نانوکامپوزیت‌های دی‌الکتریک فلزپوش کروی در هسته‌های دی‌الکتریک فعال و غیرفعال 75 87 3541 10.47176/ijpr.24.3.51890 FA شوا گتاچو بخش فیزیک، دانشگاه ولکیت، ولکیت، اتیوپی 0009-0005-8265-0115 Journal Article 2024 05 02 This research paper focuses on studying how light behaves in metal-coated dielectric spherical nanocomposites. It investigates different types of light propagation, such as slow, backward, and fast lights. The paper examines the theoretical aspects of these phenomena in composite materials, specifically when spherical nanoinclusions are embedded in either active or passive dielectric cores, or when dielectric-coated metal spherical nanoinclusions are embedded in active or passive dielectric shells. Furthermore, the paper explores the optical properties of the composites at resonant frequencies and explores potential applications of systems that exhibit anomalous dispersion. The numerical observations in the paper discuss the occurrence of slow, backward, and superluminal light pulses in metal-coated dielectric and dielectric-coated metal nanocomposites with spherical nanoinclusions. Additionally, the paper suggests that incorporating gain layers with a negative dielectric function can improve the optical properties of the composite material. این مقاله به مطالعۀ رفتار نور در نانوکامپوزیت‌های کروی دی‌الکتریک فلزپوش می‌پردازد. این پژوهش انواع مختلف انتشار نور آهسته، برگشتی و سریع را بررسی می‌کند. مقاله، جنبه‌های نظری این پدیده‌ها را در مواد  کامپوزیتی، به‌ویژه زمانی که نانوذرات کروی در هسته‌های دی‌الکتریک فعال یا غیر فعال و یا در پوسته های دی‌الکتریک فلزپوش جاسازی شده‌اند، بررسی می‌کند. مشاهدات عددی این مقاله، در مورد رخداد تپ‌های نور آهسته، برگشتی و ابرسریع را در نانوکامپوزیت‌های دی‌الکتریک فلزپوش و نانوکامپوزیت‌های فلز دی‌الکتریک پوش با نانوذرات کروی بحث می‌کند. به‌علاوه، این کار پیشنهاد می‌کند که گنجاندن لایه‌‌های بهره از مواد با ضریب دی‌‌الکتریک منفی می‌تواند خواص نوری مواد کامپوزیت را بهبود بخشد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3541_c5f5c23be1b71adb51ea9dc8e9d444a8.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Insight into the electronic and elastic properties of Li-rich- antiperovskite Li3OCl under hydrostatic pressures درون‌بینی ویژگی‌های الکترونیکی و کشسانی پادپروسکایت غنی از لیتیوم Li3OCL تحت فشار هیدرواستاتیک 89 93 3540 10.47176/ijpr.24.3.41885 FA ف ردجم آزمایشگاه مطالعه و توسعۀ مواد نیم رسانا و دی الکتریک (LEDMaSD)، دانشگاه عمار تلیجی، لاغواط، الجزیره ک سولج آزمایشگاه مطالعه و توسعۀ مواد نیم رسانا و دی الکتریک (LEDMaSD)، دانشگاه عمار تلیجی، لاغواط، الجزیره ب لاگون آزمایشگاه فیزیک مواد (LPM)، دانشگاه عمار تلیجی، لاغواط، الجزیره . ه مبارکی آزمایشگاه کاربرد و ارزش‌گذاری انرژی‌های تجدید پذیر (LMAVER) د لیچیج آزمایشگاه کاربرد و ارزش‌گذاری انرژی‌های تجدید پذیر (LMAVER) Journal Article 2024 04 20 Ab initio calculations were employed to examine the structural, elastic, and electrical properties of Li₃OCl, a cubic antiperovskite compound, under varying pressures. The calculations were performed using first principles density functional theory based on the full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method as implemented in a Wien2k package. The Perdew-Burke-Ernzerhof Generalized Gradient Approximation (PBE-GGA) was used as an exchange and correlation potential to investigate equilibrium structural parameters, energy band structure, density of states, and elastic characteristics for the Li₃OCl compound. We computed the Young modulus, Poisson ratio, and elastic anisotropy factor for this compound using elastic parameters. It is concluded that the material is mechanically stable according to the Born stability criteria and behaves in a brittle manner, referring to Pugh's index. Our results show that the predicted structural parameter values at 0 GPa are consistent with previous studies. Additionally, it has been found that the material exhibits a transition phase under a pressure of 1 GPa. محاسبات ابتدا به‌ساکن برای بررسی ویژگی‌های ساختاری، کشسانی و الکتریکی Li₃OCL که یک ترکیب پادپروسکایت مکعبی است، تحت فشار‌های مختلف انجام شد. این محاسبات با استفاده از اصول اولیۀ نظریۀ تابعی چگالی، مبتنی بر روش موج تخت خطی شدۀ پتانسیل کامل (FP-LAPW) انجام شد که در بستۀ نرم‌افزاری وینک اجرا شده بود. تقریب گرادیان تعمیم‌یافتۀ پردو-برگ- انزرهوف (PBE_GGA) به عنوان پتانسیل همبستگی و تبادلی برای بررسی پارامترهای ساختاری تعادل، ساختار نوار انرژی، چگالی حالت‌ها، و ویژگی‌های کشسانی ترکیب Li₃OCl مورد استفاده قرار گرفت. مدول یانگ، نسبت پواسون و عامل ناهمسانگردی برای این ترکیب، با استفاده از پارامترهای کشسانی محاسبه شدند. نتیجه‌گیری شد که این ماده براساس معیارهای پایداری بورن از نظر مکانیکی پایدار بوده و به سرعت شکننده رفتار می‌کند که به شاخص پو اشاره دارد. نتایج ما نشان می‌دهند که مقادیر پارامترهای ساختاری پیش‌بینی‌شده در فشار صفر گیگاپاسکال با مطالعات قبلی سازگارند. علاوه‌بر‌این مشخص شده است که این ماده در فشار یک گیگاپاسکال یک تغییر فاز را تجربه می‌کند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3540_8844c5f00372df2c3c4ee857c2451b45.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 A matrix form solution of the multi-dimensional generalized Langevin equation in the quadratic potential راه‌حل مشکل ماتریسی معادلۀ لانژون تعمیم‌یافتۀ چندبعدی در پتانسیل درجه دوم 95 97 3544 10.47176/ijpr.24.3.41887 FA رانا ایمران موشتاک موسسه فیزیک نظری، دانشکده فیزیک و مهندسی اپتوالکترونیک، دانشگاه لودونگ، یانتای 264025، چین 0009-0002-5050-5499 چونیانگ وانگ - موسسه فیزیک نظری، دانشکده فیزیک و مهندسی اپتوالکترونیک، دانشگاه لودونگ، یانتای 264025، چین - موسسۀ تحقیقات مناطق ساحلی یانتای، آکادمی علوم، یانتای 264003، چین شی چائو ژی موسسه فیزیک نظری، دانشکده فیزیک و مهندسی اپتوالکترونیک، دانشگاه لودونگ، یانتای 264025، چین زنگستون ژائو موسسه فیزیک نظری، دانشکده فیزیک و مهندسی اپتوالکترونیک، دانشگاه لودونگ، یانتای 264025، چین جولوس نیاسولو مالامولا موسسه فیزیک نظری، دانشکده فیزیک و مهندسی اپتوالکترونیک، دانشگاه لودونگ، یانتای 264025، چین Journal Article 2024 04 22 In this research paper, we present an exact matrix form analytical solution of the multi-dimensional generalized Langevin equation with quadratic potentials. Our investigation provides detailed expressions for the two-dimensional probability distribution and extends the understanding of the dynamics governed by harmonic potentials. By utilizing the inverse Laplace transformation, we offer a precise method to solve these equations, corroborated by specific examples. This study contributes to the fundamental understanding of stochastic processes in multi-dimensional systems with harmonic potentials and clarifies the limitations of our approach. While the findings are specific to quadratic potentials, they provide a robust framework for exploring related phenomena within this context. در این مقالۀ پژوهشی، ما یک راه حل تحلیلی دقیق با شکل ماتریسی از معادلۀ لانژون تعمیم‌ یافتۀ چندبعدی با پتانسیل‌های درجه دوم ارائه می‌دهیم. تحقیقات ما عبارت‎هایی با جزئیات برای توزیع احتمال دوبعدی ارائه می‌کند و فهم دینامیک‌هایی را که توسط پتانسیل‌های هارمونیک کنترل می‌شوند گسترش می‌دهد. با استفاده از تبدیل لاپلاس معکوس، ما روشی دقیق برای حل این معادلات، که با مثال‌های خاصی تأیید شده‌ است، ارائه می‌دهیم. این مطالعه، به درک بنیادی فرایندهای تصادفی در سامانه‌های چندبعدی با پتانسیل‌های هارمونیک کمک می‌کند و محدودیت‌های روش ما را روشن می‌کند. اگرچه یافته‌ها به پتانسیل‌های درجه دوم محدود می‌شوند، اما چارچوبی قوی برای بررسی پدیده‌های مرتبط در این زمینه را فراهم می‌کنند.  https://ijpr.iut.ac.ir/article_3544_147ebe637038ca50a1265abac8dea181.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Proton-boron-11 fusion under effect of the temperature turbulence همجوشی پروتون-بور-11 تحت تأثیر آشفتگی دمایی 99 109 3542 10.47176/ijpr.24.3.71937 FA فاطمه خدادادی آزادبنی گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889 -14665، تهران 0000-0003-0896-7358 محمد مهدوی ﮔﺮوه ﻓﯿﺰﯾﮏ، داﻧﺸﮑﺪه ﻋﻠﻮم ﭘﺎﯾﻪ، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺎزﻧﺪران، ﺻﻧدوق ﭘﺳﺗﯽ416-47415، ﺑﺎﺑﻠﺴﺮ الهام خادلو ﮔﺮوه ﻓﯿﺰﯾﮏ، داﻧﺸﮑﺪه ﻋﻠﻮم ﭘﺎﯾﻪ، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺎزﻧﺪران، ﺻﻧدوق ﭘﺳﺗﯽ416-47415، ﺑﺎﺑﻠﺴﺮ Journal Article 2024 07 12 The temperature turbulence generated by the ponderomotive force of the high-power laser can significantly modify P-11B fusion reactivity. The results of this study have shown that higher temperature turbulence leads to an increased requirement for the confinement parameter in P-11B fuel. As a result, achieving ignition necessitates greater driver energy and a longer development time. Additionally, a 50% reduction in the temperature turbulence parameter yields a substantial 71% decrease in the confinement parameter, accompanied by a 21% increase in the maximum fusion energy fraction. When the temperature turbulence exceeds a value of 10, the bremsstrahlung surpasses the fusion power, making ignition unattainable. The findings underscore the importance of maintaining temperature turbulence below 1 to approach the ignition conditions required for P-11B fuel. آشفتگی دمایی ایجاد شده توسط نیروی محرکۀپرتوان لیزر می‌تواند به طور قابل توجهی فرایند همجوشی P-11B را تغییر دهد. نتایج این مطالعه نشان داده است که آشفتگی دمایی بالاتر منجر به افزایش نیاز به پارامتر محصور‌سازی سوخت P-11B می‌شود. در نتیجه، دستیابی به اشتعال نیاز به انرژی بیشتر محرک و زمان طولانی‌تری دارد. علاوه‌بر‌این، کاهش 50 درصدی پارامتر اغتشاش دما باعث کاهش قابل توجه 71 درصدی در پارامتر محصور‌سازی می شود که با افزایش 21 درصدی در حداکثر انرژی همجوشی همراه است. هنگامی که آشفتگی دما بیشتر از 10 است، اتلاف تابش ترمزی از توان همجوشی فراتر می‌رود و احتراق را ناممکن می‌سازد. این یافته‌ها بر اهمیت حفظ آشفتگی دمای زیر 1، برای نزدیک شدن به شرایط اشتعال مورد نیاز برای سوخت P-11B تأکید می‌کند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3542_8487e01fbaf43e758c17f86472cbf3e6.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Modeling electric image in weakly electric fish using electrical impedance tomography مدل‌سازی الکتریکی ماهی الکتریکی ضعیف با استفاده از توموگرافی امپدانس الکتریکی 111 116 3543 10.47176/ijpr.24.3.81944 FA آلاله قاسمی بخش فیزیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل حسین مهری دهنوی بخش فیزیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل رضا خانبابایی بخش علوم کامپیوتر، ریاضیات، فیزیک و آمار، دانشگاه بریتیش کلمبیا ، ونکوور ،کانادا Journal Article 2024 08 01 In this study, the electrical image of electric fish is modeled via electrical impedance tomography (EIT) using EIDORS, which is a toolkit in MATLAB. The modeling consists of three steps: (1) an 80 cm tank containing water similar to seawater, (2) a fish modeled with 10 electrodes arranged like a fish body, and (3) 1 mA current flow through an electrode and generating an electric dipole field for modeling the field around the fish. To explore the electric image, five important variables in object detection including object distance, position, conductivity, size, and object symmetry and orientation are examined. In general, the analysis of the model indicates that changing each of the variables has an effect on the electrical image. This modeling is able to distinguish between different objects and produce a specific electrical image for each specific object. در این مطالعه، تصویر الکتریکی ماهی الکتریکی از طریق توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT) با استفاده از جعبه‌ابزار EIDORS در MATLAB،  مدل‌سازی شده است. مدل سازی شامل سه مرحله است: (1) یک مخزن 80 سانتی‌متری حاوی آب مشابه آب دریا، (2) یک ماهی مدل‌سازی شده با 10 الکترود که مانند بدن ماهی چیده شده‌اند، و (3) جریان 1 میلی‌آمپر از یک الکترود عبور می کند و یک میدان الکتریکی دوقطبی برای مدل سازی میدان اطراف ماهی ایجاد می‌کند. برای کشف تصویر الکتریکی، پنج متغیر مهم در تشخیص جسم شامل فاصله، مکان، رسانایی، اندازه و تقارن و جهت‌گیری جسم مورد بررسی قرار می‌گیرند. به طور کلی، تحلیل مدل نشان می‌دهد که تغییر هر یک از متغیرها بر تصویر الکتریکی تأثیر دارد. این مدل‌سازی قادر است بین اجسام مختلف تمایز قائل شود و برای هر جسم خاص تصویر الکتریکی خاصی تولید کند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3543_196f5641aa9dc87067da4ff90fd81e7b.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Space weather disturbances and their geoeffectiveness during solar cycle 23 and 24 اختلالات آب و هوای فضایی و اثربخشی جغرافیایی آنها در طی چرخه خورشیدی 23 و 24 117 133 3562 10.47176/ijpr.24.3.31863 FA شام سینق دانشکده مهندسی چاندیگار- CGT، لاندران، موهالی، هند 0000-0003-4045-7841 Journal Article 2024 03 06 We present the findings of a study of the sequence of solar activity that eventually resulted in 80 large geomagnetic storms (distinguished by minimum Dst -100nT to -200nT), 11 super geomagnetic storms (Dst -200nT to -300nT), and 6 super great geomagnetic storms (Dst -300nT) that occurred between 1996 and 2012. Large storms were discovered to be mostly caused by solar flares (M- and X-class), while corotating interaction region (CIR) was also a significant contributor to several of these storms. During the peak and declining phases of solar cycle 23, all extremely powerful storms were observed (2000-2004). It has been noted that coronal mass ejections (CMEs) and flares were always related with super and super tremendous storms (100%). M-class and X-class flares frequently accompany superstorms associated to CMEs. It is observed that 66.6% (4/6) super great geomagnetic storms (Dst ≤ -300nT) were associated with CMEs and solar flares. The number of storms related to X-class flares or CMEs were 50% (3/6). X-class flare/CMEs are found to be responsible for super geomagnetic storms. ما نتایج یک مطالعه دربارۀ دنباله فعالیت‌های خورشیدی را ارائه می‌دهیم که در نهایت به 80 طوفان ژئومغناطیسی بزرگ (بر اساس کمینه DST بین nT 100 تا nT 200 متمایز شده)، 11 ابرطوفان ژئومغناطیسی (DST بین nT 200 تا nT 300) و 6 طوفان بسیار بزرگ (DST -nT 300) منجر شد که بین سال‌های 1996 و 2012 رخ دادند. مشخص شد که طوفان‌های بزرگ به‌طور عمده توسط شراره‌های خورشیدی (کلاس M و X) ایجاد شده‌اند، در حالی که مناطق برهمکنش مشترک (CIR) نیز به عنوان یکی از عوامل مؤثر در چندین مورد از این طوفان‌ها بوده است. در طی فازهای اوج و نزول چرخۀ خورشیدی 23، همۀ طوفان‌های فوق العاده قدرتمند مشاهده شدند (2000-2004). مشخص شده است که خروج جرم‌های تاجی خورشید (CMEs) و شراره‌ها همواره با طوفان‌های بسیار قدرتمند (100%) همراه بوده‌اند. شراره‌های کلاس‌های M و X اغلب ابرطوفان‌های وابسته به CMEs را همراهی می‌کنند. مشاهده شد که 6/66% ( 6/4) از ابرطوفان‌های ژئو مغناطیسی بسیار بزرگ ( Dst≤ -300nT)  با CMEs و شراره‌های خورشیدی مرتبط بودند. تعداد طوفان‌هایی که به شراره‌های کلاس X یا CMEs مربوط می‌شدند، 50% (6/3) بود. شراره‌های کلاس X  یا CMEs مسئول ابرطوفان‌های ژئومغناطیس هستند. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3562_ebf12cb74e96e67e63783d93c534ef27.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Design and performance analysis of heterojunction dual wire gate all around nanosheet field effect transistor طراحی وبررسی عملکردترانزیستور نانوصفحۀ ناهمگون دوسیم با دروازۀ همه‌جانبه 135 145 3538 10.47176/ijpr.24.3.31862 FA رضا عباس نژاد بخش مهندسی برق، واحد شبستر، دانشگاه آزاد اسلامی، شبستر 0000-0002-6767-1381 حسن رسولی سقای بخش مهندسی برق، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز سیدرضا حسینی بخش مهندسی برق، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامی، خوی علی اصغر صدقی بخش فیزیک، واحد شبستر، دانشگاه آزاد اسلامی، شبستر علی واحدی بخش فیزیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز 0000-0001-7210-1052 Journal Article 2024 03 05 In this paper, we introduce a new variation of the Gate All Around Nanosheet Field Effect Transistor (GAA NS FET) called the Dual Wire (DW), which integrates source heterojunctions and strained channels. We assess its electrical properties across different temperatures (300K, 400K, and 500K) and compare them to those of the Heterojunction DW Gate All Around Nanosheet Field Effect Transistor (Heterojunction DW GAA NS FET) and the Conventional DW Gate All Around Nanosheet Field Effect Transistor (Conventional DW GAA NS FET). Our investigation encompasses the electrostatic control effects on DC and analog parameters, including gate capacitance ( ), transconductance ( ), and cut-off frequency ( ) for all three device types. The channel regions in our structures feature Silicon Germanium (SiGe) (Si/Ge/Si), and the introduction of strain and a heterojunction structure notably enhances device performance. To analyze the semiconductor device accurately, we solve the Density Gradient (DG) equation self-consistently, utilizing the Shockley-Read-Hall (SRH) equation to estimate carrier generation, considering bandgap narrowing in transport behavior, and accounting for auger recombination. Additionally, at temperatures of 300K, 400K, and 500K, the Heterojunction DW GAA NS FET exhibits substantial improvement in  and  compared to the Conventional DW GAA NS FET. Overall, our results show a notable improvement in drain current, transconductance, and unity-gain frequency, with enhancements of around 34%, 9.5%, and 30%, respectively, observed across different temperatures. This improvement translates into superior RF performance for the Heterojunction DW GAA NS FET when compared to the conventional DW GAA NS FET. در این مقاله، ما نوع جدیدی از ترانزیستور اثر میدانی نانوصفحه با دروازۀ (گیت) همه‌جانبه (GAA NS FET) را با عنوان سیم دوتایی (DW) معرفی می‌کنیم که اتصالات ناهمگون منبع (سورس) و کانال‌های کرنش را ادغام می‌کند. خواص الکتریکی آن را در دماهای مختلف(300 کلوین) ، (400 کلوین) و (500 کلوین) ارزیابی می‌کنیم و آنها را با ترانزیستور نانوصفحۀ ناهمگون دوسیم با دروازۀ همه‌جانبه (Heterojunction DW GAA NS FET) و ترانزیستور نانوصفحۀ معمولی با دروازۀ همه‌جانبه (Conventional DW GAA NS FET) مقایسه می‌کنیم. تحقیقات ما شامل اثرات کنترل الکترواستاتیکی بر روی پارامترهای DC و آنالوگ، از جمله ظرفیت دروازه (Cgg)، رسانایی (Gm) و بسامد قطع (FT) برای هر دو نوع قطعه است. ناحیۀ کانال در ساختارهای ما شامل ژرمانیوم-سیلیکون (SiGe) (Si/Ge/Si) است و معرفی کرنش و ساختار ناهمگونی به طور قابل توجهی عملکرد دستگاه را افزایش می‌دهد. برای تجزیه و تحلیل دقیق قطعۀ نیمه‌رسانا، معادلۀ گرادیان چگالی (DG) را به طور خودسازگار حل می‌کنیم. با استفاده از معادلۀ شاکلی-رید-هال (SRH) برای تخمین تولید حامل، با در نظر گرفتن باریک شدگی گاف انرژی در رفتار انتقال و محاسبۀ بازترکیب از مدل آگور استفاده می‌کنیم. علاوه‌بر‌این، در دماهای (300 کلوین) ، (400 کلوین) و (500 کلوین)، Heterojunction DW GAA NS FET در مقایسه با DW GAA NS FET معمولی، بهبود قابل توجهی در جریان حالت روشن و جریان حالت خاموش نشان می‌دهد. به طور کلی، نتایج ما بهبود قابل‌توجهی را در جریان تخلیه (درین)، رسانایی و بسامد افزایش واحد نشان می‌دهد که به ترتیب در دماهای مختلف، در حدود 34، 9.5 و 30 درصد افزایش یافته است. این بهبود به عملکرد برتر یسامد بالا برای Heterojunction DW GAA NS FET در مقایسه با DW GAA NS FET معمولی تبدیل می‌شود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3538_1458e7509aa5f47ecfb92536e7dd1dc7.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Investigating the lateral distribution distortions of air showers‎ at different observation levels بررسی اعوجاجات توزیع عرضی بهمن‌های هوایی در سطوح آشکارسازی مختلف 147 151 3566 10.47176/ijpr.24.3.81956 FA سوژا سهیلی بخش فیزیک دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان 0000-0003-2434-4986 سعید دوست محمدی بخش فیزیک دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان 0000-0001-9616-0428 نگین صادقی نژاد بخش فیزیک دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان محمد وزیری بخش فیزیک، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان Journal Article 2024 08 16 The comprehension of the basic properties of ultrahigh energy Extensive Air Showers (EAS) is affected by the description of hadronic interactions beyond the LHC energy range. Diffractive interactions with a 20 – 30 percent occurrence probability of all inelastic hadronic collisions lead to high elasticity and large transverse momentum. These interactions are expected to modify the lateral shower development, as well as the measurable observable of the longitudinal profile. This study provides a new approach exploring the impact of diffractive hadronic interactions on lateral development patterns by investigating the fluctuations of simulated lateral distributions. In particular, this research interprets the influence of the observation level and primary energy on fluctuations of lateral electron density. Eventually, an optimized observation level with the maximum fluctuation is introduced as the most probable level to see unconventional EAS. درک ویژگی‌های اساسی بهمن‌های هوای گسترده با انرژی بسیار ‌بالا متأثراز توصیف برهم‌کنش‌های هادرونی در محدودۀ انرژی ورای  LHC است. برهمکنش‌های پراشیده با احتمال وقوع 20 تا 30 درصد تمام برخوردهای هادرونی ناکشسان، منجر به کشسانی بالا و تکانۀ عرضی بزرگ می‌شود. انتظار می رود این برهمکنش‌ها، توسعۀ رگبار جانبی و همچنین مشاهده پذیرهای قابل اندازه‌گیری نمایۀ طولی را تغییر دهند. این مطالعه، با بررسی اعوجاجات توزیع‌های جانبی شبیه‌سازی‌شده، رویکرد جدیدی را برای بررسی تأثیر برهمکنش‌های هادرونی پراشیده بر الگوهای توسعۀ جانبی ارائه می‌کند. به طور خاص، این تحقیق تأثیر سطح مشاهده و انرژی اولیه بر نوسانات چگالی الکترون جانبی را بررسی می‌کند. در نهایت، یک سطح مشاهدۀ بهینه با حداکثر اعوجاجات به عنوان محتمل‌ترین سطح مشاهده EAS نا‌متعارف معرفی می‌شود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3566_6346dc723395e1ee8ef57f4883be4cb4.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 24 3 2024 11 21 Ionoluminescence investigation of ambient humidity effects on CsI:Na scintillator crystal بررسی اثرات رطوبت محیطی بر بلور سوسوزن CsI:Na با استفاده از روش یونولومینسانس 153 158 3567 10.47176/ijpr.24.3.71931 FA طاهره نیکبخت پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده فیزیک و شتابگرها حیدر فری پور پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری های کوانتومی Journal Article 2024 07 07 Effects of ambient humidity on the ionoluminescence spectra of synthesized CsI:Na crystals were investigated for a time period of more than 500 days. Regarding the typical penetration depth of the applied ion beams in the ionoluminescence technique, it is suitable for investigating the humidity effects which are detectable at the outer surface of the scintillators. Three luminescence bands were observed for the samples, including CsI intrinsic luminescence and Na related bands, at ~ 310, 420 and 487 nm. It is shown that the relative intensity of the Na-related band, located at ~ 420 nm, significantly decreases over exposition time to humidity and exhibits considerable redshift. Since this band is the dominant one for detection purposes, its alteration leads to a decrease in the efficiency of CsI:Na scintillator. It was also observed that the relative intensity of this band for the sample which was grown in presence of trivial amount of humidity in the crucible, was initially much weaker and reacted less to the ambient humidity. The results of the present work demonstrate the capabilities of ionoluminescence as a suitable technique for scintillators’ characterization. اثرات رطوبت محیطی بر طیف یونولومینسانس بلورهای سنتز شده CsI:Na طی بازه زمانی بیش از ۵۰۰ روز بررسی شده است. با توجه به برد نوعی باریکه­های یونی به کار گرفته شده در یونولومینسانس، این روش برای بررسی اثرات رطوبت که در سطوح بیرونی سوسوزن­ها قابل آشکارسازی هستند، مناسب است. سه باند یونولومینسانس برای نمونه­ها مشاهده شدند که شامل لومینسانس ذاتی CsI و باندهای مرتبط با Na در ۳۱۰، ۴۲۰ و ۴۸۷ نانومتر هستند. نشان داده شد که شدت نسبی باند مرتبط با Na واقع در حدود ۴۲۰ نانومتر، به طور قابل توجهی بر حسب زمان قرارگیری سوسوزن در معرض رطوبت کاهش می­یابد و به سمت طول موج­های قرمز جابجا می­شود. با توجه به این که این باند، باند غالب در مقاصد آشکارسازی است، چنین تغییراتی در آن منجر به کاهش کارایی سوسوزن CsI:Na می­شود. همچنین مشاهده شد که شدت نسبی این باند برای نمونه­ای که در حضور مقادیر اندک رطوبت کوره رشد داده شده بود، در ابتدا بسیار ضعیف­تر بود و به رطوبت محیطی نیز کمتر واکنش نشان می­داد. نتایج این کار نشان دهنده قابلیت­های یونولومینسانس به عنوان روشی مناسب برای مشخصه­یابی سوسوزن­ها است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_3567_dccab9bd9e0b69c49302025efdf19702.pdf