فهرست مطالب

اپتوالکترونیک - سال سوم شماره 2 (پیاپی 9، بهار و تابستان 1400)

نشریه اپتوالکترونیک
سال سوم شماره 2 (پیاپی 9، بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/09
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حبیب خلیل پور*، حسین غفوریان صفحات 9-18

    در چارچوب مدل نانو پلاسما، اندرکنش پالس های لیزری پرشدت با نانو خوشه های نیون مورد مطالعه قرار گرفته است. در شبیه سازی حاضر، انبساط خوشه اتمی به وسیله پالس لیزری پر شدت فمتو ثانیه با در نظر گرفتن فرایندهای یونیزاسیون و گرمایش مورد بررسی قرار می گیرد. اثرهای شدت لیزر و دیرش زمانی پالس لیزر روی تحول زمانی چگالی الکترون ها و یون ها، حالت های بار و شعاع خوشه، دمای الکترون ها و فشار هیدرودینامیکی الکترون ها بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که وقتی که شدت لیزر و دیرش زمانی پالس لیزر افزایش می یابد، چگالی یونی در خوشه کاهش پیدا می کند؛ در حالی که شعاع خوشه و میانگین بار خوشه افزایش می یابد. همچنین چگالی الکترون ها، دما و فشار هیدرودینامیکی الکترون ها با افزایش شدت لیزر افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: خوشه های اتمی نئون، مدل نانو پلاسما، لیزر فمتوثانیه
  • سید مجتبی علوی صدر*، زهره دادی گیو صفحات 19-26

    در مطالعه حاضر، ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی ساختارهای بلوری AlCu2Mn و CuHg2Ti از ترکیب هسلر کامل Co2TaGa، با استفاده از محاسبات اصول اولیه در چارچوب نظریه تابعی چگالی مطالعه شدند. نتایج نشان می دهند که حالت پایه این ترکیب دارای ساختار بلوری از نوع AlCu2Mn با نظم فرومغناطیسی و گشتاور مغناطیسی µB00/2 است. نتایج محاسبات ساختار الکترونی نشان می دهند که حالت پایه دارای خاصیت نیمه فلزی با گاف نواری eV 48/0 و قطبش اسپینی 100% است. بر اساس نتایج این پژوهش، ترکیب هسلر Co2TaGa می تواند به عنوان ماده جدیدی برای اهداف اسپینترونیک آینده توصیه شود.

    کلیدواژگان: نیمه فلز، نظریه تابعی چگالی، ساختار الکترونی، خواص مغناطیسی
  • فاطمه ابراهیمی تزنگی، سیده هدی حکمت آرا، جمیله سیدیزدی* صفحات 27-34

    در این مقاله ابتدا اکسیدگرافن کاهش یافته (RGO) به روش هامرز سنتز شد؛ سپس ترکیب دوگانه RGO/SiO2 و در نهایت ترکیب سه گانه RGO/SiO2/Fe3O4 به روش هم رسوبی تهیه شدند.خواص مغناطیسی ذرات به وسیله آنالیز VSM و ریخت شناسی نمونه ها به وسیله تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری و ویژگی های پیوندی نانوساختارها به ترتیب با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه نانوذرات اکسیدآهن، اکسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون و اکسیدآهن/ا کسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون به ترتیب 9/11، 44/10 و 17/11 نانومتر به دست آمد. مغناطش اشباع نانوذرات اکسیدآهن و ترکیب سه تایی به ترتیب  emu/g72 و emu/g 2/31 به دست آمد که نشان دهنده این واقعیت است که وقتی سطح نانوذرات اکسیدآهن با مواد غیرمغناطیسی پوشانده شود، مغناطش اشباع کاهش می یابد. فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیت سنتزشده نیز بر پایه میزان تخریب متیل نارنجی (MO) به عنوان مدل آلاینده در مجاورت آن و در حضور امواج فرابنفش بررسی شد. کامپوزیت RGO/SiO2/Fe3O4 قابلیت تخریب آلاینده متیل نارنجی با بازده 59/51 درصد، به عنوان یک فوتوکاتالیست موثر در حذف متیل نارنجی را دارا بود.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، ابرپارامغناطیس، فعالیت فوتوکاتالیستی، متیل نارنجی
  • مهسا خادم صدیق* صفحات 35-40
    هدف از این کار تجربی، بررسی اثرهای برهم کنشی محیط احاطه کننده مولکول بر روی ویژگی های جذب غیرخطی مرتبه سوم آن است. به همین منظور رفتار غیر خطی رنگینه ای از خانواده گروه آزو در غلظت های مختلف در سه گروه مختلف از حلال ها با ویژگی های قوی دهندگی و گیرندگی پیوند هیدروژنی و تمایل ضعیف برای تشکیل پیوند هیدروژنی مورد بررسی قرار گرفت. بدین ترتیب محلول های حاوی رنگینه آزو با غلظت و قطبیت متفاوت در چیدمان تجربی جاروب Z روزنه باز قرار گرفتند. مطابق نتایج به دست آمده، نوع فرایند جذب غیرخطی مرتبه سوم و مقادیر آن به شدت وابسته به غلظت و ویژگی های بر هم کنشی محیط احاطه کننده مولکول است. در این حالت، رفتار متضاد مشاهده شده از محلول های حاوی رنگینه آزو در دو غلطت متفاوت به دلیل برهم کنش های متفاوت بین مولکولی است. در این شرایط، در غلظت های پایین اندازه ضریب جذب غیر خطی در محیط هایی با دهندگی قوی پیوند هیدروژنی مانند متانول بیشترین مقدار و در غلظت های بالاتر، محیط هایی با گیرندگی قوی پیوند هیدروژنی مانند دی متیل فرمامید منجر به افزایش مقادیر ضریب جذب غیرخطی گردید.بدین ترتیب با تغییر غلظت و برهم کنش بین مولکولی می توان مقادیر و فرایند نوری جذب غیرخطی مرتبه سوم مواد نوری مورد مطالعه را کنترل کرد. در نتیجه رنگینه آزو مورد مطالعه با ویژگی های جذب اشباع و اشباع معکوس قابل کنترل می تواند نقش مهمی در طراحی ادوات نوری بازی کند.
    کلیدواژگان: آزو، برهم کنش مولکولی، جذب اشباع، جذب اشباع معکوس، غیرخطی نوری
  • فاطمه شرفی*، پروانه ایرانمنش صفحات 41-50
    در این پژوهش از روش شیمیایی هیدروترمال برای سنتز نانوذرات دی سولفید مولیبدن خالص و آلاییده شده با مس استفاده شد. برای شناسایی نانوذرات از طیف سنج تبدیل فوریه فروسرخ، پراش سنج پرتو ایکس، طیف سنج جذبی UV-Vis و آنالیز TEM استفاده شد. طیف تبدیل فوریه فروسرخ به خوبی تشکیل پیوند MoS2خالصوآلاییده شده را نشان می دهد. نتایج طرح های پراش پرتو x، تشکیل ساختار بلوری و تک فاز بودن نمونه های سنتز شده را تایید کردند و همچنین از پهن شدگی قله های XRDو تصاویر TEM، نانوساختار و نانوورقه های دی سولفید مولیبدن تایید شد. می توان نتیجه گرفت که با نشاندن مس در ساختار بلوری (که در جایگاه بین شبکه ای قرار گرفته است) مکان قله ها فقط تا حدود جزیی جابه جا شده است. تخریب رنگ متیلن بلو به وسیله نانوذرات با تحریک نور فرابنفش به خوبی صورت گرفت که این تخریب به وسیله نمونه آلاییده شده با مس تا حدود 95 درصد است.
    کلیدواژگان: دی سولفید مولیبدن آلاییده شده، نانوساختار، هیدروترمال، اثر فوتوکاتالیستی
  • مجید ابراهیم زاده*، معصومه سالکی صفحات 51-62
    با گسترش روزافزون دانش و فناوری در ابعاد نانومتری، دانش پلاسمونیک مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. نانوذرات فلزی بیضوی شکل طلا و نقره به دلیل ساختار بیضوی شکل با تقارن خاص، خواص اپتیکی منحصربه فردی را می توانند از خود نشان دهند؛ بنابراین گزینه های بسیار مناسبی جهت استفاده در نسل جدید حسگرهای نوری هستند. در این کار، خواص اپتیکی نانوذرات بیضوی شکل فلزی طلا و نقره در محیط های دی الکتریک متفاوت و همچنین در اندازه های مختلف با برنامه متلب شبیه سازی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش قطر نانو ذرات بیضوی شکل (حالت پهن شده) طلا، قله طیف جذب، پراکندگی و خاموشی افزایش یافته است که مورد فوق می تواند گزینه خوبی برای کاربردهای پلاسمونیکی و ادوات اپتیکی باشد. همچنین در مقایسه با نانوذرات بیضوی شکل (حالت کشیده) بازدهی جذب و خاموشی دارای مقدار بالاتری است و قله پراکندگی در طول موج های بالاتر ظاهر می شود؛ در حالی که برای حالت کشیده نانوذرات بیضوی شکل چنین موردی مشاهده نمی گردد. به دلیل کم بودن تعداد الکترون های رسانش در نانو ذرات و جابه جایی همگن بارهای آزاد در درون نانو ذره، تنها توزیع دو قطبی بارهای آزاد است که سبب ایجاد تک قله هایی در طیف خاموشی و جذب نانوذرات بیضوی شکل طلا و نقره می شود.
    کلیدواژگان: نانوذرات، طلا، نقره، شبیه سازی، خواص اپتیکی، پلاسمونیک
  • مهدی پزشکیان، حسین شاه میرزایی* صفحات 63-74

    در این مقاله بررسی کاملی درزمینه دروازه های منطقی بلور نوری صورت گرفته است. همچنین چندین دروازه در طول موج های فرابنفش و فروسرخ (محدوده مخابراتی 1500 نانومتر) طراحی و شبیه سازی شده است. در تمامی موارد شرایط مرزی جاذب کامل در نظر گرفته شده است.در ابتدا نحوه ساخت موجبر ارایه شده است که از این موجبر طراحی شده برای ساخت تقسیم کننده استفاده می شود. سپس با کمک این موجبر یک حلقه تشدیدگر طراحی می گردد. در این شبیه سازی سعی بر این شده است که زمان عملگر دروازه را کاهش یابد. که برای این منظور از تقسیم کننده ها به صورت ترکیب کننده سازنده امواج در مرکز دروازه استفاده کرده ایم. این دروازه ها پاسخ زمانی بسیار کوتاه در حدود 0.3فمتو ثانیه به پرتو نور ورودی می دهند. در محدوده مخابراتی از سیلیسیوم برای ساخت دروازه استفاده شده است. و همچنین در مرکز دروازه از تداخل سنج ماخ زندر به جای ترکیب کننده توان استفاده شده است که زمان پاسخ را افزایش می دهد؛ و در این محدوده پاشندگی ماده سیلیسیوم در نظر گرفته شده است. یکی دیگر از مزیت های این دروازه ها ورودی و خروجی در یک سمت می باشند که می توان در مدارات مجتمع از آن استفاده نمود. برای شبیه سازی دروازه و مشاهده و تجزیه وتحلیل نتایج از نرم افزار قدرتمند RSOFT استفاده شده است. همچنین محاسبات شکاف باند روش بسط موج تخت PWE با همین نرم افزار انجام گرفته است و در محاسبات طول موج خروجی دروازه از روش تفاضل متناهی حوزه زمان از FDTD استفاده شده است.

    کلیدواژگان: بلور فوتونی، بسط امواج تخت، تفاضل متناهی در حوزه زمان، دروازه های منطقی
  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا با سعادت، محمدرضا رشیدیان وزیری صفحات 75-80
    اصول کار کالریمترهای مورد استفاده برای دزیمتری تابشهای یونساز، اندازه گیری تغییرات دمایی ایجاد شده در ماده جاذب به سبب انرژی گرمایی سپارش انرژی باریکه یون ساز در ماده جاذب است. در سال های اخیر، یکی از این روش های دزیمتری، روش کالریمتری نوری تمام نگاری با استفاده از باریکه های لیزر بوده است. یکی از مسایلی که دقت عملکرد کالریمترهای مورداستفاده برای دزیمتری را تحت تاثیر قرار می دهد مساله انتقال حرارت در قلب ماده جاذب آن است. این پدیده بر روی سنجش درست دز جذبی تاثیرگذار است. در این کار با استفاده از روش حل عددی با کد فرترن به بررسی تغییر نیم رخ دز ایجاد شده در ماده معادل بافت پلی متیل متاآکریلات کالریمتر تداخل سنجی تمام نگاری در اثر پدیده انتقال حرارت پرداخته شده و نتایج آن با نتایج روش المان محدود مورد مقایسه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: کالریمتری تداخل سنجی، حل عددی، المان محدود، تمام نگاری، تابشهای یونساز
  • فاطمه کرمی* صفحات 81-88
    بر پایه نظریه تابعی چگالی، خواص الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی ترکیب تمام هویسلر Cr2ScSb مورد بررسی قرار گرفته است. این ترکیب در ثابت شبکه تعادلی برای منحنی چگالی حالت ها یک گاف نیم فلزی به اندازه 07/0 الکترون ولت دارد اما در ساختار نواری گاف انرژی مشاهده نمی شود. این ترکیب در حالت فرومغناطیس پایدار می باشد. Cr2ScSb دارای مغناطش کل 4 مگنتون بور می باشد و از رابطه اسلیتر-پایولینگ پیروی می کند. بررسی خواص اپتیکی نشان می دهد که این ترکیب برای استفاده به عنوان جاذب امواج الکترومغناطیسی گزینه مناسبی است.
    کلیدواژگان: ترکیب تمام هویسلر، خاصیت نیم فلزی، خواص اپتیکی، اسپینترونیک
  • نازنین مروت نژاد، سیده هدی حکمت آرا، جمیله سیدیزدی* صفحات 89-95
    در این پژوهش نانوذرات اکسید آهن (مگنتیت) به روش همرسوبی و نانوکامپوزیت دوتایی TiO2-Fe3O4 و در نهایت نانوکامپوزیت سه تایی Fe3O4-rGO-TiO2 که با GTF نام گذاری می گردد، به روش هیدروترمال سنتز شدند. ساختار بلوری و پیوند های موجود در نانوکامپوزیت ها به ترتیب با استفاده از آنالیز پراش پرتوی ایکس (XRD) و آنالیز فوریه فروسرخ (FTIR) مورد مطالعه قرار گرفتند. ریخت شناسی نمونه ها توسط تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ی میانگین بلورک های نانوکامپوزیت در حدود 3/12 نانومتر و مغناطش اشباع نمونه با استفاده از آنالیز VSM، برابر با emu/g26/40 به دست آمده است. فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ها از تخریب رنگ متیل نارنجی در نمونه تحت تابش فرابنفش مشخص شد. درصد تخریب متیل نارنجی از نتایج به دست آمده برای نانوکامپوزیت سه تایی GTF برابر % 7/98 محاسبه شد که نسبت به نانوکامپوزیت دوتاییTiO2-Fe3O4 با درصد تخریب% 84 بهبود قابل توجهی داشته است.
    کلیدواژگان: اکسید گرافن کاهش یافته، اکسید آهن، نانوکامپوزیت، فعالیت فوتوکاتالیستی
  • حامد رضازاده، محمد رضا حنطه زاده*، آرش بوچانی صفحات 97-104
    با این فرض که آلیاژ نیم هویسلر PtFeBi می تواند در وسایل اسپینترونیک و اپتوالکترونیک به کار رود، با استفاده از محاسبات اصول اولیه بر پایه نظریه تابعی چگالی (DFT) با تقریب گرادیان شبه تعمیم یافته (GGA)، خواص الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی آلیاژ نیم- هویسلر PtFeBi در حالت بالک و سطوح (001) و برای پایانش های FeBi و PtPt مورد مطالعه قرار گرفت. قطبش اسپینی در سطح فرمی برای بالک عدد %7/77- و برای پایانش های FeBi و PtPt به ترتیب اعداد %5/70- و %2/70- به دست آمد. بخش حقیقی تابع دی الکتریک برای نور فرودی در هر دو راستای xx و zz برای انرژی های بیشتر از 8 eV برای هر دو پایانش یاد شده، مشابه هم هستند و برای انرژی های بیشتر از 15 eV به عدد یک همگرا شده اند که نشان می دهد این پایانش ها به عنوان یک عایق ایزوتروپیک رفتار می کنند. همچنین ضریب شکست برای انرژی های بیشتر از7.5 eV کمتر از عدد یک شده که معرف پدیده فوق العاده درخشان است.
    کلیدواژگان: فیلم های (001)، نظریه تابعی چگالی، آلیاژ هویسلر، نیم فلزی
  • مرضیه دادخواه، تورج غفاری* صفحات 105-113
    در این مقاله، بلور فوتونی سه لایه ای 1 بعدی (1-DTPC) با هندسه متقارن را بررسی می کنیم. حالت های نقص برای قطبش میدان الکتریکی عرضی و میدان مغناطیسی عرضی با تغییر طول موج بررسی می شوند. در این حالت، دو قله تشدید در نوار گاف فوتونی (PBG) وجود دارد که مربوط به حالت نقص است. در قطبش میدان الکتریکی عرضی، با افزایش زوایای فرودی، حالت های نقص به سمت طول موج کوتاه تر و در قطبش میدان مغناطیسی عرضی به سمت طول موج بزرگ تر منتقل می شوند. ارتفاع مدهای نقص به زوایای فرودی ارتباطی ندارد. با افزایش تعداد سلول های واحد، پهنای حالت های نقص کاهش می یابد و این افزایش در موقعیت مکانی حالت نقص تاثیری ندارد. علاوه بر این، با افزایش ضریب شکست لایه نقص، حالت های نقص به سمت مرکز نوار گاف برای قطبش های میدان الکتریکی عرضی و میدان مغناطیسی عرضی منتقل می شوند. مد نقص با طول موج کوتاهتر سریعتر از مد نقص با طول موج بزرگتر جابجا می شود. همچنین با افزایش ضخامت لایه نقص، مدهای نقص به سمت طول موج بزرگتر جا به جا می شود.
    کلیدواژگان: بلور فوتونی، مد های نقص، شکاف باند فوتونی
|
  • Habib Khalilpour *, Hosein Ghafourian Pages 9-18

    In the framework of the nanoplasma model, the interaction of intense femtosecond laser pulses with the nanometer sized neon clusters is studied. In this simulation, the expansion of a neon cluster irradiated by an intense femtosecond laser pulse with respect to ionization and heating process is investigated. The effects of laser intensity, pulse duration time on the evolution of ion and electron density, average state charge, and radius of cluster, electron temperature and  hydrodynamic pressure are studied. The simulation results show that as laser intensity and pulse duration increase, ion density in the cluster is decreased while cluster radius and average charge state are increased. Also, by increasing laser intensity, the electron density, temperature, and electron hydrodynamic pressure increase.

    Keywords: Atomic neonclusters, Nano plasma model, femtosecond laser
  • Seyyed Mojtaba Alavisadr *, Zohreh Dadigiv Pages 19-26

    In the present work, by using the first-princilpes calculations within the density functional theory framework, the structural, electronic and magnetic properties of AlCu2Mn and CuHg2Ti crystal structures of the full-Heusler compound Co2TaGa were studied. The results indicate that the ground state of this compound is AlCu2Mn-Type with ferromagnetic order and a magnetic moment of 2.00µB. The results of electronic structure calculations show that the ground state has a half-metallic nature with an energy gap of 0.48eV and 100% spin polarization. According to the results of this study, the Co2TaGa Heusler compound can be recommended as a novel material for future aims in spintronic applications.

    Keywords: Half-metal, density functional theory, Electronic Structure, Magnetic Properties
  • Fatemeh Ebrahimi Tazangi, Seyyedeh Hoda Hekmatara, Jamileh Seyedyazdi * Pages 27-34

    In this study, at first, reduced graphene oxide (RGO) has been synthesized by Hummers’ method and then RGO/SiO2 binary compound and finally RGO/SiO2/Fe3O4 ternary compound were synthesized by co-precipitation method. Magnetic properties of nanoparticles were investigated by VSM and their morphology was studied by SEM. Crystalline structure and functional groups and bonds analyzed by XRD and FTIR, respectively. The size of nanoparticles of iron-oxide, reduced graphene oxide/silicon dioxide, and iron-oxide/reduced graphene oxide/silicon-dioxide was respectively estimated as 11.9, 10.44, and 11.17 nm. Saturation magnetization of iron-oxide and ternary nanocomposite are obtained as 72 emu/g and 31.2 emu/g respectively that shows that by covering iron-oxide nanoparticles with non-magnetic materials, the obtained saturation magnetization decreases. Photocatalytic activity of the synthesized RGO/SiO2/Fe3O4 was evaluated in the degradation of methyl orange dye (MO) as a pollutant under irradiation of ultraviolet light. Photocatalytic efficiency 51.59% was obtained. RGO/SiO2/Fe3O4 composite with capable of photocatalytic activity with efficiency of 51.59 % , was evaluated as a pollutant in the degradation of methyl orange (MO).

    Keywords: Nanocomposite, Superparamagnetic, Photocatalytic activity, methyl orange
  • Mahsa Khadem Sadigh * Pages 35-40
    The aim of this experimental study is investigating the interactional effects of molecular surrounding environment on its third order nonlinear optical properties. In this case, the nonlinear behavior of an azo dye in different concentrations of three various groups of solvents with strong hydrogen bond donor and acceptor ability and weak tendency for formation of hydrogen bonds  was investigated. Therefore, azo dye solutions with different polarity and concentrations were placed in open aperture Z-scan setup. According to the results, value of nonlinear absorption coefficients and type of involved third order nonlinear absorption phenomena depend on the concentration and intractional properties of molecular surrounding environment. In this case, the opposite behavior of azo dye solutions in two different concentrations are related to different molecular interactions.Under this condition, in low concentrations, the nonlinear absorption coefficients indicate high value in environments with strong hydrogen bond donor ability such as methanol. In high concentrations, environments with strong hydrogen bond acceptor ability such as DMF lead to increasing the nonlinear absorption coefficients. Therefore, by changing the concentration and molecular interactions, controlling the nonlinear behavior of optical material is possible. Therfore, the investigated azo dye with controllable saturable and reverse saturable absorption properties can play an important role in designing optical devices.
    Keywords: Azo, Molecular Intreraction, nonlinear optics, Re-verse Saturable Absorption, Saturable absorption
  • Fatemeh Sharafi *, Parvaneh Iranmanesh Pages 41-50
    In this study, hydrothermal method was used to synthesize Pure molybdenum disulfide and doped molybdenum disulfide with copper. XRD, FTIR, UV-VIS, TEM analysis was used to identify the structural and morphological properties of the samples. The Fourier transform infrared spectrum well showed the formation of MoS2 bonds as well as doped MoS2. The results of X-ray diffraction patterns confirmed the crystalline structure and the single phase of synthesized samples, and also the boradening of the XRD peaks and TEM images indicated the formation of nano layerd structure of MoS2 and doped MoS2. It can be concluded that by placing copper in the crystal structure (Which is located in the interstitial site), the location of the peaks has been moved only to a small extent .The photocatalytic activity of nanostructures in methylene blue color degradation by stimulating ultraviolet light was investigated, which is about 95 percent  by doped sample with copper.
    Keywords: doped MoS2, Nano structure, hydrothermal, Photocatalytic activity
  • Majid Ebrahimzadeh *, Massomeh Salaki Pages 51-62
    Plasmonic science has been noticed by researchers, with the increasing development of knowledge and technology in nanometer dimensions. Gold and silver ellipsoidal metal nanoparticles can exhibit unique optical properties due to their ellipsoidal structure with special symmetry and are therefore very suitable options for use in the new generation of optical sensors. Therefore, in this work, the optical properties of gold and silver metal ellipsoidal nanoparticles were simulated in different dielectric environments as well as in different sizes with using the MATLAB program. The results show that with increasing the diameter of the ellipsoidal nanoparticles (flattened state) of gold, the peak of the absorption, scattering and extinction spectra increases, which can be a good option for plasmonic applications and optical devices. Also, compared to ellipsoidal nanoparticles (elongated state), the absorption and extinction efficiencies intensity are higher and the scattering peak appears at higher wavelengths, while for the elongated state, ellipsoidal nanoparticles do not show such a case. Due to the small number of conducting electrons in nanoparticles and the homogeneous displacement of free charges within the nanoparticle, it is only the bipolar distribution of free charges that causes single peaks in the extinction and absorption spectrum of ellipsoidal gold and silver nanoparticles.
    Keywords: Nanoparicles, gold, Silver, Simulation, Optical Properties, Plasmonic
  • Mehdi Pezeshkian, Hossein Shahmirzaei * Pages 63-74

    In this paper, a complete study has been done in the field of optical crystal logic gates. Also, several gates have been designed and simulated in the ultraviolet and infrared wavelengths (wavelength range of 1500 nm). In all cases, the boundary conditions of the complete absorber are considered. First, the method of constructing a waveguide is presented, which is used to construct a divider. Then, with the help of this waveguide, an amplifier loop is designed. In this simulation, an attempt has been made to reduce the gate operator time. For this purpose, we have used dividers as a combination of wave generators in the center of the gate. These gates respond in a very short time, about 0.3 femtoseconds, to incoming light. In the telecommunication area, silicon has been used to build gates. Also, in the center of the gate, the Mach Zander interferometer is used instead of the power combiner, which increases the response time; In this range, the dispersion of silicon material is considered. Another advantage of these gates is the input and output on one side, which can be used in integrated circuits. Powerful RSOFT software has been used to simulate the gate and to observe and analyze the results. Also, the band gap calculations of the PWE flat wave expansion method have been performed with the same software, and in the gate output wavelength calculations, the time domain finite difference method of FDTD has been used.

    Keywords: Photonic Crystal, expansion of plane waves, finite difference in time domain, logic gates
  • Amirmohammad Beigzadeh *, Mohammadreza Basaadat, Mohammad Reza Rashidian Vaziri Pages 75-80
    The operation principle of calorimeters used for dosimetry of ionizing radiations is based on measuring the induced temperature difference in the adsorbent due to thermal energy deposition of the ionization radiation. In recent years, one of these methods has been the holographic optical calorimetry by laser beams. One of the problems that affect the response accuracy of the calorimeters is the heat transfer phenomenon in the adsorbent material. This phenomenon affects the measurement accuracy of the absorbed dose. In this work, using numerical coding in the FORTRAN environment, the dose profile change due to heat transfer effects in the PMMA tissue-equivalent material inside a holographic interferometry calorimeter has been investigated and the results have been compared with the finite element method results.
    Keywords: Interferometric calorimetry, Numerical method, Finite element, holography, Ionization radiation
  • Fatemeh Karami * Pages 81-88
    on density functional theory the electronic, magnetic and optical properties of the Cr2ScSb full-Heusler compound have been investigated. This compound has half-metallic gap of 0.07 eV at equilibrium lattice constant, but there is no band gap in the band structure.Cr2ScSb is stable in ferromagnet state. The total magnetic moment of Cr2ScSb is 4 μ_B and following the Slater-Pauling rule. Results of the investigation of optical properties showed that this compound is a good choice for use as an electromagnetic waves absorbent.
    Keywords: Full-Heusler compounds, Half-metallic properties, Optical Properties, Spintronic
  • Nazanin Morovatnejad, Seyyedeh Hoda Hekmatara, Jamileh Seyedyazdi * Pages 89-95
    In this study, iron-oxide (magnetite) synthesized by co-precipitation method and binary TiO2-Fe3O4 and ternary rGO-TiO2-Fe3O4 nanocomposites (called GTF) prepared by hydrothermal method. Crystal structure and bonds, studied by X-ray diffraction (XRD) and FTIR analysis respectively. The morphology of samples was studied by SEM. The average size of nanoparticles estimated ~12.3 nm and saturation magnetization of nanocomposites obtained by VSM, was 40.26 emu/g. The photocatalytic activity of synthesized nanocomposites determined by degradation of methyl orange under UV light irradiation. The ternary nanocomposites showed ~98.7 % degradation of methyl orange which has a remarkable improvement compared to TiO2-Fe3O4 binary nanocomposites with 84 % degradation.
    Keywords: Reduced graphene oxide, Iron oxide, nanocomposites, Photocatalytic activity
  • Hamed Rezazadeh, Mohamadreza Hantehzadeh *, Arash Boochani Pages 97-104
    We predicted that half-Heusler alloy PtFeBi is a potential candidate for using in spintronic and optoelectronic devices. By using first principle calculations based on density functional theory (DFT) within generalized gradient approximation (GGA), we studied the structural, electronic, magnetic and optical properties of PtFeBi half-Heusler alloy in bulk state and (001) surfaces and for FeBi and PtPt terminations. Spin polarization at Fermi level is -77.7% for bulk and -70.5% and -70.2% for FeBi and PtPt terminatins, respectively. The real part of the dielectric function for the incident light in both the xx and zz directions for energies greater than 8eV for all three terminations is the same, and for energies greater than 15eV they converge to one, indicating that they act as an isotropic insulator. Also, the refractive index for energies greater than 7.5 eV is less than one, indicating super-luminance.
    Keywords: (001) Films, DFT, Heusler Alloy, Half-Metallicity
  • Marzieh Dadkhah, Tooraj Ghaffary * Pages 105-113
    In this paper, we investigate a 1-D ternary photonic crystal (1-DTPC), with symmetric geometry. The defect modes for both TE and TM polarization are investigated by variation of wavelength. In this case, there are two resonant peaks within the photonic bandgap (PBG) which corresponds to the so-called defect mode. In the TE polarization, by increasing the incident angles the defect modes are shifted toward the shorter wavelength, and in the TM polarization shifted toward the larger wavelength. The height of defect modes is not related to the incident angles. By increasing the number of unit cells, the width of the defect modes is decreased and this increase doesn’t influence the position of defect mode. Furthermore, by increasing the refractive index of the defect layer, the defect modes are shifted toward the center of the bandgap for TE and TM polarizations. The defect mode with a shorter wavelength is shifted faster than the defect mode with a larger wavelength. By increasing the thickness of the defect layer, the defect modes are shifted toward the larger wavelength.
    Keywords: Photonic Crystal, Defect Modes, Photonic Band Gap