فهرست مطالب

اپتوالکترونیک - سال پنجم شماره 2 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1402)

نشریه اپتوالکترونیک
سال پنجم شماره 2 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/07
  • تعداد عناوین: 12
|
  • امیرمحمد بیگ زاده، محمدرضا باسعادت، هادی اردینی* صفحات 1-10

    این مطالعه به بررسی پاسخ کالری مترهای تداخل سنجی به پرتوهای یون ساز از طریق مدل سازی می پردازد. این کالری مترها به دلیل دقت بالا و حساسیت کم نسبت به اتلاف انرژی ذرات یون ساز و سایر ویژگی های منحصر به فرد، ابزارهای امیدوارکننده ای برای تحقیقات در حوزه فیزیک انرژی ذرات یون ساز هستند. با این حال، پاسخ آن ها به پرتوهای یون ساز به خوبی درک نشده است. در این مطالعه یک چارچوب شبیه سازی برای مدل سازی سپارش انرژی پرتو و تولید سیگنال در قلب اصلی کالری متر ایجاد و توسعه داده شده است. این شبیه سازی شامل اثراتی مانند انتقال حرارت، تغییرات الگوهای تداخلی [1] و جذب انرژی در سیستم کالری متری است. در این مطالعه از شبیه سازی برای مطالعه رفتار کالری مترهای تداخل سنجی تمام نگاری در سناریوهای مختلف از قبیل تغییر جهت پرتودهی، گذر زمان و تغییر در هندسه ماده جاذب، استفاده شده است. نتایج نشان داد که پاسخ کالری متر های تداخل سنجی به پرتوهای یون ساز، پیچیده بوده و به زمان و محیط جاذب بستگی دارد. این یافته ها به بهینه سازی کالری مترهای تداخل سنجی برای آزمایش های حوزه فیزیک هسته ای کمک خواهد کرد. [1]. 

    کلیدواژگان: کالریمتری، تابش های یون ساز، پس پردازش پاسخ، تمام نگاری، دز جذبی
  • نرگس نقدیانی، امیرعباس صبوری دودران* صفحات 11-18

    فسفرین به عنوان یک بلور ناهمسانگرد توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. از آنجا که ناهمسانگردی بلور به ویژگی های ناهمسانگرد و کاربردهای وسیعی می انجامد، ما نیز برآن شدیم که ویژگی های گرمایی این ماده را مورد بررسی قرار دهیم. در این مقاله ساختار نواری و طیف فونونی بلور تک لایه محاسبه شده و سپس با استفاده از روش دینامیک مولکولی، چگالی انرژی طیفی بدست آمده است. رسانندگی گرمایی فسفرین برای شاخه های مختلف فونونی بصورت مجزا محاسبه شده که نشان می دهد در راستای زیگزاگ شاخه LA و در راستای آرمچیر هر دو شاخه LA و TA نقش بسیار مهمی در رسانندگی گرمایی دارند. در بین شاخه های اپتیکی نیز B1g بیشترین تاثیر را در رسانندگی در هر دو راستا دارند. از سوی دیگر رسانندگی گرمایی الکترونی نیز مورد محاسبه قرار گرفته و این ماده بعنوان یک ترموالکتریک خوب به صنعت معرفی می گردد.

    کلیدواژگان: بلور دوبعدی، فسفرین، دینامیک مولکولی، رسانندگی گرمایی، ترموالکتریک
  • مصطفی مهدی پور* صفحات 19-26
    در این مقاله پایداری و ناپایداری امواج الکتروستاتیک فرکانس پایین که به اختصار امواج یون-صوتی نامیده می شوند در یک پلاسمای غبارآلود شامل یونهای سرد و الکترونهای غیرگرمایی با توزیع ترکیبی کاپا-کرنز بررسی شده است. ابتدا معادلات سیالی لازم برای توصیف پلاسما بیان و سپس معادله دینامیکی سیستم تعیین شده است. مشاهده می شود که حضور الکترون های پرانرژی تاثیر بسزایی بر روی دوشاخگی امواج یون-صوتی دارند. علاوه براین، نتایج عددی نشان می دهند که ذرات غبارآلود نیز می توانند پایداری سیستم را تغییر دهند. همچنین، بر طبق تحلیل فضای فاز، وجود مدارهای هوموکلینیک، مدارهای دوره ای غیرخطی و همچنین تناوبی با دامنه بالا نیز برای شرایط مختلف بررسی شده است. بنابراین، در این سیستم، به واسطه تغییر کوچکی در مقدار پارامترهای پلاسما، رفتار متفاوتی را برای دینامبک امواج یون-صوتی مشاهده خواهیم کرد.
    کلیدواژگان: پلاسمای غبارآلود، امواج یون-صوتی، توزیع کاپا-کرنز، دوشاخگی امواج
  • جمیله سیدیزدی*، سید محمد حسینی، میلاد نوروزی صفحات 27-34
    در این مقاله، از یک آشکارسازی مستقیم در یک گیرنده تقویت کننده پارامتری نوری (OPA) در یک محیط پر اتلاف و پر نویز استفاده می کنیم و فاکتور بهبود کوانتومی (QEF) و احتمال خطا را بدست می آوریم که در بهبود عملکرد برتابش کوانتومی (QI) اهمیت زیادی دارند. QI برای تشخیص هدف، از درهم تنیدگی بین سیگنال و آیدلر بهره می برد. پارامترهای مختلف طرح مفروض به ما کمک می کند تا آشکارسازی هدف را در پیکربندی فعلی بهبود بخشیم. بطوریکه نشان می دهیم که عملکرد انتقال پذیری کانال از خروجی فرستنده به ورودی گیرنده نقش قابل توجهی در بهبود عملکرد QI ایفا می کند. علاوه بر این، بیان می کنیم که با افزایش بازده کوانتومی آشکارساز و انتقال پذیری، QEF افزایش می یابد. از مهم ترین کاربردهای این یافته ها، می توان به ساخت برتابش کوانتومی با عملکرد بهینه اشاره کرد که در صنایع دفاعی و تحقیقاتی بسیار حایز اهمیت است.
    کلیدواژگان: برتابش کوانتومی، رادار کوانتومی، درهم تنیدگی، فاکتور بهبود کوانتومی
  • یونس عابدیان خراسانی*، محسن حاتمی صفحات 35-44
    اخیرا موجبرهای آرایه ای برای طراحی پردازشگرهای فوق سریع نوری، خصوصا در زمینه هوش مصنوعی مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله ابتدا با نرم افزار لومریکال ثابت انتشار هر موجبر را به صورت جداگانه بدست آورده، و با استفاده از نرم افزار متلب به محاسبه سوپر مدهای یک آرایه موجبری متشکل از 6 موجبر پرداخته ایم. با استفاده از نظریه مد جفت شده موجبر آرایه ای با 6 موجبر متشکل از هسته چالکوجناید بر روی عایق را طراحی و سوپرمدهای متناظر را بدست آوردیم. نشان داده ایم که استفاده از مواد چلکوجناید میتواند با طول کوچکتری برای مجتمع سازی مدارهای نوری استفاده شده و بعلاوه برای طراحی ابزارهای نوری غیرخطی بعلت ضریب غیرخطی زیاد مواد چالکوجناید میتوان استفاده کرد.
    کلیدواژگان: چالکوجناید، سوپر مد، آرایه ای از موجبرها
  • سیمین مهنیا*، آرش فیروزنیا صفحات 45-52
    در این مقاله، یک سیستم گرافینی متصل به دو کانال نیمه بی نهایت را مدل سازی کرده و مورد مطالعه قرار داده ایم. نور (با قطبش های خطی و دایروی) بطور عمودی به سیستم می تابد. با فرض وجود جفت شدگی قابل تنظیم اس‍پین مدار راشبا، ناشی از حضور ولتاژ گیت، ترابرد الکترونی و اسپینی در سیستم مورد بررسی قرار گرفت. برای محاسبات ترابرد کوانتومی از رهیافت تابع گرین غیرتعادلی و مدل تنگ بست استفاده شده است. با توجه به نتایج، مشاهده شد که پاسخ اسپینی برای نور با قطبش خطی در راستاهای X و Y متفاوت است در حالی که دو قطبش دایروی راستگرد و چپگرد در تولید قطبش اسپینی رفتاری کاملا منطبق بر هم دارند. همچنین مشاهده شد، در بایاس صفر، مقدار جریان الکتریکی ایجاد شده توسط نور کم بوده و قطبش اسپینی مقداری قابل ملاحظه دارد. نابرابری جریان اسپینی ایجاد شده در سیستم، با افزایش برهمکنش اسپین-مدار راشبا افزایش پیدا می کند. با توجه به علامت متفاوت جریان اسپینی برای قطبش های خطی نور در راستای X و Y می توان از آن به عنوان آشکارساز اسپینی قطبش نور خطی استفاده کرد. همچنین مشاهده شد، برهمکنش راشبا تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی جریان الکتریکی تولید شده توسط نور، ندارد. در بایاس صفر نور می تواند جریان الکتریکی ضعیفی تولید نماید که جهت این جریان کاملا به قطبش نور فرودی بستگی دارد.
    کلیدواژگان: گرافین، روش تابع گرین غیرتعادلی، برهمکنش الکترون فوتون، اسپینترونیک
  • مریم اکبری نساجی، داریوش رستمی فرد، نوشین پیش بین*، علی نصیری صفحات 53-60
    یکی از اصلی ترین پرتوهای تابشی در پلاسمای کانونی پرتو پرتو ایکس نرم است. برای انداز-گیری پرتو ایکس نرم به صورت انتگرالی و تقکیک زمانی، عموما از آشکارسازهای پین دیود استفاده می شود. از رایج ترین پین دیودهای مورد استفاده در آشکارسازی پرتو ایکس نرم مولد های مینیاتوری می توان به PBX65 اشاره کرد. در این مقاله از فیلترهای تضعیف کننده (برلیوم و آلومینیوم-مایلار) برای اندازه گیری پرتو ایکس نرم در جلوی کانال های طیف سنج پین دیود استفاده کرده ایم. اثر ضخامت بر روی شدت پرتو ایکس نرم به طور تجربی بررسی شده است. فیلتر آلومینیوم عبوردهی بیشتری از برلیوم دارد. همچنین ضخامت کمتر فیلتر عبوردهی بالاتر پرتو ایکس را نشان میدهد. پارامترهای متعددی در سیگنال پاسخ آشکارساز فوتودیود و اندازه گیری بازدهی پرتوهای ایکس دستگاه موثر هستند. این پارامترها هندسه ی آشکارساز، بازدهی کوانتومی فوتودیود، فیلترهای جاذب مقابل آشکارساز و طیف پرتوهای ایکس تابش شده از گاز کاری دستگاه هستند. بررسی اثر این پارامترها در این مقاله مطالعه شده است.
    کلیدواژگان: پلاسمای کانونی، پین دیود، ایکس نرم
  • محمدرضا فرهمند، محمود مرادی*، عبدالرسول قرائتی صفحات 61-70

    ساختارهای کوانتومی به عنوان منبع پیشرفته نیم هادی در تولید نور می باشد و بررسی خصوصیات الکترونی و الکترواپتیکی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سیستم ها و منابع نور تک فوتونی یکی از اجزای اصلی طراحی سیستم های فوتونیک کوانتومی هستند و تلاش های زیادی برای تحقیق بر روی چنین منابعی صورت گرفته که از بین آنها نقاط کوانتومی نیم هادی به طور ویژه جذاب بوده و نقاط کوانتومی تعبیه شده در نانو سیم های نیم رسانا با سطوح انرژی و توابع موج مختلف، در نتیجه جذب و نشر فوتون های متفاوت، می توانند کاربردهای متنوعی داشته باشند.بنابراین در این مطالعه ابتدا خصوصیات الکترونی دو کره کوانتومی متقارن از جنس ایندیوم آرسناید درون استوانه کوانتومی گالیوم آرسناید با حل عددی معادله شرودینگر و با استفاده از نرم افزار کامسول بررسی و نتایج به دست آمده شامل ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی با نتایج به دست آمده از حل نظری و سایر کارهای مشابه مقایسه شده است. در این مرحله تحقیق اصلی استفاده از معادله خود سازگار پواسون - شرودینگر برای نانو ساختار های مورد مطالعه می باشد که با افزودن مقادیر مختلف ناخالصی، اثر ناخالصی ها را بر خصوصیات الکترونی نانو سیم کوانتومی و ساختار دو کره کوانتومی درون سیم کوانتومی به دست آورده و با نتایج حاصل از حل معادله شرودینگر در شرایط حدی مقایسه می گردد. نتایج به دست آمده نشان دهنده این است که تاثیر تغییرات شعاع کره های داخلی و مقادیر مختلف ناخالصی آلاییده شده در خصوصیات الکترونی نانو ساختار قابل توجه و تاثیر دما از دماهای پایین تا دمای محیط ناچیز می باشد.

    کلیدواژگان: ساختار کوانتومی، معادله خودسازگار، آلایش ناخالصی، خصوصیات الکترونی
  • فاطمه مسلمی*، معصومه نعمتی صفحات 71-80

    طیف عبوری و چرخش فارادی از ساختار بلور مگنتوفوتونی با آرایش متقارن (AB) m InAs (BA) m با استفاده از روش ماتریس انتقال 4×4 بررسی شده است. لایه های B, A مواد دی الکتریک معمولی و InAs نیم رسانای ناهمسانگرد به عنوان لایه ی نقص عمل می کند. در گاف باند فوتونی ساختار، دو مدنقص با چرخش فارادی در همان ناحیه ی فرکانسی مدهای نقص ظاهر می شوند. در این مقاله نشان داده شده که با تغییر پارامترهای ساختاری تعداد تناوب و ضخامت لایه ی نقص امکان طراحی ساختار برای تقویت چرخش فارادی با شدت عبور نسبتا بالا وجود دارد. اثر پارامترهای خارجی، شدت میدان مغناطیسی و زاویه ی موج تابشی در تقویت مقادیر چرخش فارادی و شدت عبوری مطالعه و بهینه شده اند. بیشترین چرخش فارادی با شدت عبور نسبتا بالا حاصل در این کار به مقدار o23/44- در زاویه ی تابشی o20 بدست آمد. نتایج نشان می دهند مکان فرکانسی مدهای نقص در طیف عبوری و چرخش فارادی وابسته به راستای میدان تابشی و ضخامت لایه ی نقص و لی مستقل از تغییرات میدان مغناطیسی و تعداد تناوب ساختارند.

    کلیدواژگان: بلور مگنتوفوتونی، چرخش فارادی، تنظیم پذیری، نیمرسانای ناهمسانگرد InAs
  • محدثه رضاخانی نژاد، حمیدرضا باغشاهی*، محمدجواد فقیهی صفحات 81-90

    در این مقاله، رده جدیدی از حالت های غیرکلاسیکی تابشی معرفی می شود. بدین منظور، پس از تبیین کاربردهای حالت های عددی جابه جاشده و بیان اهمیت تقویت سیگنال بدون نوفه، حالت های عددی جابه جاشده تقویت شده معرفی می شوند. سپس با بررسی برخی از مهم ترین معیارهای غیرکلاسیکی مانند پارامتر مندل، تابع هم بستگی مرتبه دوم، تابع مشخصه فوگل، و تابع توزیع ویگنر، غیرکلاسیکی بودن حالت های کوانتومی معرفی شده مورد مطالعه قرار می گیرد. در هر مورد، نقش تعداد فوتون های حالت های عددی و ضریب بهره در مقادیر کمیت های فیزیکی یادشده بررسی می شود. نتایج عددی مقادیر قابل توجهی از آمار زیرپواسونی میدان و رفتار پادگروهی فوتون ها را نشان می دهد. پس از آن، به عنوان شرط لازم و کافی برای غیرکلاسیکی بودن یک حالت کوانتومی، رفتار تابع مشخصه فوگل مورد ارزیابی قرار می گیرد. خواهیم دید که تابع فوگل برای حالت های کوانتومی مورد نظر فراتر از مقدار تابع مشخصه حالت پایه می رود که این امر به منزله غیرکلاسیکی بودن حالت های معرفی شده است. علاوه بر این، منفی بودن تابع توزیع ویگنر-ویل، به عنوان نمود دیگری از غیرکلاسیکی بودن حالت های مورد مطالعه، نیز مشاهده می شود. در نتیجه، ویژگی های ذکرشده حاکی از آن است که حالت های عددی جابه جاشده تقویت شده را می توان کاندیدای مناسبی برای یک نور غیرکلاسیکی قلمداد کرد.

    کلیدواژگان: حالت عددی جابه جاشده، تقویت خطی بدون نوفه، تابع ویگنر، تابع مشخصه فوگل، آمار زیرپواسونی
  • سید محمد قاضی*، فهیمه بهزادی صفحات 91-98
    در این مقاله یک مطالعه نظری با استفاده از محاسبات کوانتومی در چارچوب نظریه تابعی چگالی بر روی پایداری نسبی ساختارها و خواص الکترونی و فرکانس های ارتعاشی نانوخوشه های سدیم Nan (n=10-48) انجام شده است. با محاسبه پارامتر هم آرایی مشخص گردید که کوچکترین و اولین واحد منظم موضعی که در این نانو خوشه ها ایجاد و تکرار می شود بیست وجهی بوده که با زیاد شدن تعداد اتمها تعداد این بیست وجهی ها نیز افزایش می یابد. پارامترهای وردش دوم انرژی و فاصله بین آخرین تراز اشغال شده و اولین تراز اشغال نشده نشان می دهد که نانو خوشه های پایدارتر تعداد الکترون زوج دارند و همچنین شکل کروی تری نسبت به بقیه نانو خوشه ها دارند. دو قله تیز و مشخص در نمودار وردش دوم انرژی به ترتیب مربوط بهNa_20 وNa_40 می باشند که نشاندهنده پایداری بیشتر این دو نانوخوشه نسبت به بقیه و همچنین تطابق با اعداد جادویی دارد. از لحاظ شکل هندسی با استفاده از پارامتر تغییر شکل، نانو خوشه ها به 4 دسته تقسیم و همبستگی و ارتباط آنها با طیف شدت فرو سرخ بررسی گردید.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، نانو خوشه، سدیم، عدد هم آرایی، طیف فرو سرخ
  • حمزه قربانی*، پرویز کاملی، مهین اشراقی صفحات 99-106
    فریت ها از جمله سرامیک های مغناطیسی هستند که به خاطر کاربرد گسترده ی آن ها در صنایع مختلف دانشمندان همواره سعی در بهینه سازی خواص ساختاری، مغناطیسی، الکتریکی و... آنها داشته اند. یکی از آنالیزهایی که دانشمندان به منظور مشخصه یابی ساختاری از آن استفاده می کنند، طیف سنجی رامان می باشد. در این تحقیق نانوذرات فریت کبالت آلایش یافته با کادمیوم و همچنین کادمیوم-کروم ساخته شد. به منظور تایید تشکیل ساختار اسپینلی و بدست آوردن پارامترهای ساختاری آنالیز پراش پرتو ایکس انجام شد. اندازه ذرات بین 53 تا 59 نانومتر و ثابت شبکه بین 39/8 تا 52/8 آنگستروم بدست آمد. عکس های حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ساختار نانوذرات از تجمعات چند ذره-ای متشکل از ذرات نانومتری کروی شکل تشکیل شده است. سپس انها را تحت آنالیز رامان قرار دادیم که علاوه بر تعیین نوع اسپینلی نمونه ها، تغییرات توزیع کاتیون ها در شبکه اسپینلی مورد بررسی قرار گرفت. در این آنالیز مشاهده شد که علاوه بر پنج حالت فعال رامان (A1g، Eg، 3T2g) که مشخصه ساختار اسپینلی هستند، قله های دیگری که از ویژگی های ساختار اسپینلی آمیخته می باشند نیز در طیف رامان حاصل از نمونه ها نمایان است.
    کلیدواژگان: طیف سنجی رامان، ساختار اسپینلی، فریت کبالت، آنالیز ساختاری، نانوذرات مغناطیسی
|
  • Amirmohammad Beigzadeh, Mohamamdreza Basaadat, Hadi Ardiny * Pages 1-10

    This study investigates the response of interferometric calorimeters to ionizing radiations through modeling. These calorimeters are promising devices for research in the field of energy physics of ionizing radiations due to their high precision and low sensitivity to energy loss of ionizing particles and special features. However, their response to ionizing radiations is not well understood. We develop a simulation framework to modeling the energy deposition and signal production in the main part of the calorimeter. The simulation includes effects such as heat transfer, changes in interference patterns and absorbing energy in calorimetric system.  We use the simulation to study the behavior of interferometric calorimeters in various radiation scenarios, including changing the direction of radiation, passage of time and change in the geometry of the absorbing material. The results show that the response of interferometric calorimeters to ionizing radiation is complex and depends on time and absorbing environment. These findings will help in the optimization of interferometric calorimeters for experiments in the field of nuclear physics.

    Keywords: Calorimetry, Ionization radiations, Response Post-Processing, holography, Absorbed dose
  • Narges Naghdiani, AmirAbbas Sabouri Dodaran * Pages 11-18

    Phosphorene as an anisotropic crystal has been attracted a lot of attention. Since the anisotropy of the crystal is related to the anisotropic properties and it has wide applications, we decided to investigate the thermal and phononic properties of this material. In this article, the band structure and phonon spectrum of single layer phosphorene have been calculated and then the spectral energy density has been obtained using the molecular dynamics method. The thermal conductivity of phosphorene is calculated for different phonon branches separately, which shows that in the zigzag direction just the LA branch and in the armchair direction both LA and TA branches play very important roles. Among the optical branches, the Bg1 has the greatest effect in both directions. On the other hand, with calculation of figure of merit (ZT) the phosphorene is known as a thermoelectric material.

    Keywords: 2D crystal, Phosphorene, Molecular Dynamics, Thermal Conductivity, Thermoelectric
  • Mostafa Mehdipoor * Pages 19-26
    In this work, the stability and instability of low- frequency electrostatic waves (i.e., ion-acoustic waves) in a dusty plasma consisting of cold ions and non-thermal electrons with a combined Kappa-Cairns distribution are investigated. The basic equations to describe the plasma and the dynamic equation of the present system are determined. It is observed that the presence of the high -energy electrons has a significant effect on the ion-acoustic wave structures. The numerical results have shown that dust particles can also change the stability of the system. Moreover, according to phase space analysis, the presence of homoclinic, nonlinear periodic as well as super-periodic circuits have also been investigated for different conditions. Therefore, in this system, due to a small change in the value of plasma parameters, we will see different behavior for the ion-acoustic waves.
    Keywords: Dusty plasma, Ion-acoustic waves, Kappa-Cairns distribution, Bifurcation of waves
  • Jamileh Seyedyazdi *, Seyed Mohammad Hosseiny, Milad Norouzi Pages 27-34
    In this paper, we use a direct detection in an optical parametric amplifier (OPA) receiver in a lossy and noisy environment and obtain the quantum enhancement factor (QEF) and error probability, which improve the quantum illumination (QI) performance. QI uses the entanglement between the signal and the idler to detect the target. Different parameters of the assumed scheme help us to improve the target detection in the current configuration. Thus, we show that the channel transmissivity function from the transmitter output to the receiver input plays an significant role in improving the QI performance. In addition, we state that the QEF increases with the increase of detector quantum efficiency and transmissivity. One of the most important applications of this work is the manufacturing of QI with optimal performance, which is very beneficial in the country's defense and research industries.
    Keywords: Quantum illumination, Quantum radar, Entanglement, Quantum enhancement factor
  • Younes Abedian Khorasani *, Mohsen Hatami Pages 35-44
    Recently, array waveguides have been considered for the design of ultra-fast optical processors, especially in the field of artificial intelligence. In this article, we first obtained the propagation constant of each waveguide separately with Lumerical software and calculated the supermodes of a waveguide array consisting of 6 waveguides using MATLAB software. By using coupled mode theory, we designed a waveguide array with 6 waveguides which consisting of chalcogenide core on the insulator then we obtained the corresponding supermodes. We have shown that the use of chalcogenide materials can be used cause to reduce length of integrate optical circuits, in addition, it can be used for designing of non-linear optical devices due to the high non-linear coefficient of chalcogenide materials.
    Keywords: Chalcogenides, supermode, array of waveguides
  • Simin Mahnia *, Arash Phirouznia Pages 45-52
    In this paper, we have modeled and studied a graphene-based system connected to two semi-infinite channels where light (with linear and circular polarizations) shines vertically into the system. Assuming the existence of adjustable Rashba-type spin-orbit coupling caused by the presence of gate voltage, electron and spin transport in the system was investigated. Non-equilibrium Green's function method and tight-binding model have been used for quantum transport calculations. According to the results, it was observed that the spin response is different for the X and Y polarizations, while the two circular polarizations, i.e. right-handed and left-handed, have completely identical behavior in the production of spin polarization. It was also observed that, at zero bias voltage, the amount of electric current generated by light is very low while the generated spin polarization is significantly high. The difference in the spin current created by different polarizations in the system increases with the increase of spin-orbit interaction. Considering the different signs of the spin current for linear polarizations of light in X and Y directions, it can be used as a spin detector of linear polarization of light. It was also observed that the Rashba coupling has no significant effect on the electric current produced by light. At zero bias, the light can produce a weak electric current, the direction of which completely depends on the polarization of the incident light.
    Keywords: Graphene, Non Equilibrium Green Function, Electron Photon Interaction, Spintronics
  • Maryam Akbari Nasaji, Dariush Rostamifard, Noushin Pishbin *, Ali Nasiri Pages 53-60
    The primary radiation rays in focal plasma is a soft X-ray. Pin diode detectors are generally used to measure soft X-rays in an integral and time-lapse manner. PBX65 can be mentioned among the most common pin diodes used in soft x-ray detection of miniature generators. This article uses attenuating filters (beryllium and aluminum) to measure soft X-rays in front of the pin diode spectrometer channels. In addition, the effect of thickness on soft X-ray intensity has been investigated experimentally. Finally, the lower thickness of the filter shows a higher transmission of X-rays. There are several factors in photodiode response and X-ray efficiency measurement of devices. The geometry of the filter maker, quantum efficiency of the photodiode, absorbers like the device, and production of X-rays from the working gas of the device. The effect of these factors has been investigated in this article.
    Keywords: Plasma focus, Pin diode, Soft X-ray
  • Mohammadreza Farahmand, Mahmood Moradi *, Abdolrasoul Gharaati Pages 61-70

    sources, among which, semiconductor quantum dots are particularly attractive thereby quantum dots embedded in semi-conductor nanowires. Quantum dots with different energy levels and wave functions which leeds the absorption and emission of different photons, can have various applications. In this article, firstly, the electronic properties of two indium arsenide quantum dots located symmetrically at the center of galium arsenide quantum wire were investigated. This is done by numerically solving the Schrodinger equation, using Comsol software and the finite element method. The energy eigenvalues, and eigenfunctions were calculated and compared with other similar works. The main research here is solving and using the self-consistent Poisson-Schrödinger equation for the various nanostructures. Then, by using the self-consistent Poisson-Schrödinger equation, the effect of impurities on the electronic properties of the quantum nano wire and the structure of the two quantum spheres inside the quantum wire has been obtained. These results are compared with the results of solving the Schrödinger equation in limiting conditions. The obtained results indicate that the effect of impurities are significant, while the effect of temperature from low temperatures to ambient temperature is insignificant, but the effect of changes in internal radii and the amount of contaminated impurity on the electronic properties of the nanostructure is significant and can be calculated.

    Keywords: Quantum structure, Self consist equation, Doped impurity, electronic properties
  • Fatemeh Moslemi *, Masoomeh Nemati Pages 71-80

    The transmission spectrum and faraday rotation of a magnetophotonic crystal structure with symmetric arrangment of (AB)m InAs (BA)m are investigated using the 4×4 transfer matrix method. A, B layers are the common dielectric materials and InAs anisotropic semiconductor acts as the defect layer. In the photonic band gap of the structure, two defect mode are appeared with faraday rotation in the same frequency region of the defect modes. In this paper, it is shown that by changing structural parameters, number of periodicity and defect layer thickness, it is possible to design a structure to enhance the faraday rotation with a relavity high transmission. The effect of the external parameters, magnetic field intensity and incident angle, on enhancing the faraday rotation and transmission are studied and optimized. The highest faraday rotation with relatively high transmission achieved in this work occur in 20o incident angle is -44.23o . The results show that frequency location of the defect modes in the transmission spectrum and faraday rotation depend on incident field direction and the defect layer thickness but are independent of the changes of the magnetic field and the number of the structure period.

    Keywords: Magnetophotonic Crystal, Faraday Rotation, Tunable, InAs Anisotropic Semiconductor
  • Mohaddeseh Rezakhaninezhad, HamidReza Baghshahi *, MohammadJavad Faghihi Pages 81-90

    In this paper, a new class of nonclassical states of radiation is presented. For this purpose, after clarifying the application of displaced number states align with expressing the significance of noiseless signal amplification, amplified displaced number states are introduced. Then, examining some of the most important criteria, such as Mandel’s parameter, second-order correlation function, Vogel’s characteristic function, and Wigner distribution function, the nonclassicality of the introduced quantum states is studied. In each case, the roles of gain factor and number of photons of the number states in the above-mentioned physical quantities are discussed. The numerical results show remarkable values of sub-Poissonian statistics of the field and photon antibunching. Afterward, as the necessary and sufficient condition for the nonclassicality of a quantum state, the behavior of the Vogel’s characteristic function is analyzed. We will see that the Vogel function for quantum states of interests goes beyond the value of characteristic function of the ground state, which results in the nonclassicality of the introduced states. Moreover, the negativity of the Wigner–Weyl distribution function, as another appearance of the nonclassicality of the considered states, is also observed. Consequently, the mentioned evidence implies that the amplified displaced number states can be regarded as successful candidates for nonclassical light.

    Keywords: Displaced number state, Noiseless linear amplification, Wigner function, Vogel’s characteristic function, Sub-Poissonian statistics
  • Seyed Mohammad Ghazi *, Fahimeh Behzadi Pages 91-98
    In this article, a theoretical study has been done using quantum calculations in the framework of density functional theory on the stability of structures, electronic properties and vibrational frequencies of sodium nanoclusters Na_n (n=10-48). By calculating the coordination number, it was determined that the first motif that is created and repeated in these nanoclusters is an icosahedron, and as the number of atoms increases, the number of these icosahedra is also increased. The second difference of energy and the gap between the last occupied level and the first unoccupied level show that the more stable nanoclusters have an even number of electrons and also have a more spherical shape than the rest of them. The two sharp peaks in the second difference of energy diagram are related to Na_20 and Na_40 respectively, which indicate the greater stability of these two nanoclusters compared to the others and also match the magic numbers.In terms of geometrical shape, the nanoclusters were divided into 4 categories using the shape deformation parameter, and their correlation and relationship with the infrared intensity spectrum was investigated
    Keywords: density functional theory, nanocluster, Sodium, Coordination number, Infrared spectrum
  • Hamzeh Ghorbani *, Parviz Kameli, Mahin Eshraghi Pages 99-106
    Ferrites are one of the magnetic ceramics that, due to their wide application in various industries, scientists have always tried to optimize their structural, magnetic, electrical, etc. properties. One of the analyzes that scientists use for structural characterization is Raman spectroscopy. In this research, cobalt ferrite nanoparticles doped with cadmium, as well as cadmium-chromium were synthesized. In order to confirm the spinel structure and obtain the structural parameters, X-ray diffraction analysis was performed. The particle size obtained between 53 and 59 nm and the lattice parameter between 8.39 and 8.52 angstroms. The photographs obtained from the Field Emission-Scanning Electron Microscope (FE-SEM) showed that the structure of nanoparticles consists of multi-particle aggregates consisting of spherical nanometer particles. Then the synthesized nanoparticles were subjected to Raman analysis, in addition to determining the spinel type of the samples, the changes in the cations distribution in the spinel lattice were investigated. In this analysis, it was observed that in addition to the five active Raman modes (A1g, Eg, 3T2g) that are characteristic of the spinel structure, other peaks that are characteristic of the mixed spinel structure are also visible in the Raman spectrum of the samples.
    Keywords: Raman Spectroscopy, spinel structure, cobalt ferrite, Structural Analysis, Magnetic nanoparticles