فهرست مطالب

مجله فیزیک کاربردی
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 37، تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مارال آزمونفر*، محمود رضایی رکن آبادی، سید محسن مدرسی سریزدی صفحات 7-22

    ویژگی های ساختاری، پایداری، ویژگی های الکترونی و مغناطیسی تک لایه های دوبعدی ژانوس MnSX (X= Cl, Br, I) با استفاده از محاسبات اصول اولیه قطبش اسپینی به کمک نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفت. با محاسبه طیف فونونی تک لایه های ژانوس منگنز سولفید هالید پایداری دینامیکی آن ها تایید شد. همچنین با مطالعه ساختار الکترونی این تک لایه های ژانوس نشان داده شد که این تک لایه ها نیمه فلز با شکاف نیمه فلزی کمابیش بزرگی می باشند، که سبب قطبش اسپینی صددرصد در این تک لایه ها می شود. همچنین با محاسبات تابعی چگالی غیرخطی نشان داده شد که تک لایه های ژانوس منگنز سولفید هالید دارای حالت پایه فرومغناطیس می باشند و محور آسان مغناطش آنها درون صفحه تک لایه ها قرار دارد. شدت ناهمسانگردی مغناطیسی تک لایه های ژانوس با افزایش جرم اتمی اتم های هالید، به دلیل قوی تر شدن جفت شدگی اسپین- مدار و نامتقارن تر شدن ساختار، افزایش می یابد. همچنین با معرفی هامیلتونی ناهمسانگرد اسپینی هایزنبرگ و تبدیلات مرتبه اول هولشتین- پریماکوف، دمای کوری این تک لایه ها به وسیله محاسبات خودسازگار مغناطش به عنوان تابعی از دما تخمین زده شد. یافته های نظری بدست آمده در این پژوهش، گروه جدیدی از مواد مغناطیسی دو بعدی برای کاربرد در زمینه اسپین ترونیک را ارائه می دهند.

    کلیدواژگان: تک لایه های منگنز سولفید هالید، فرومغناطیس، ناهمسانگردی مغناطیسی، دمای کوری
  • الناز ایرانی*، زهرا حسینی، محمد منفرد صفحات 23-39

    در این پژوهش اثر شدت و زاویه قطبش میدان لیزر فرودی نسبت به راستای مولکول فرمالدهید در برهم کنش با لیزر فمتوثانیه برای تولید هماهنگ های مرتبه بالا بررسی می شود. محاسبات با استفاده از نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان و در فضای حقیقی سه بعدی انجام می شود. هم چنین اثر کمیت قطبش پذیری پالس فرودی و نقش اوربیتال های مختلف این مولکول در فرایند تولید هماهنگ ها بررسی می شود که به این شکل می توان میزان مشارکت اوربیتال های مختلف مولکول فرمالدهید در فرایند تولید هماهنگ ها را هدایت کرد. بیشینه شدت طیف هماهنگ ها و بیشینه پهنای طیف برای کمیت قطبش پذیری 15/0 بدست می آید. همچنین اگر قطر بزرگ بیضی قطبش نور در راستای محور y باشد، شدت طیف هماهنگ ها افزایش می یابد که دلیل آن با  نمایش تحول زمانی جمعیت الکترون های یونیزه شده بررسی می شود. در ادامه اثر قطبش نور لیزر فرودی در نوع قطبش پالس آتوثانیه خروجی و پهنای آن بررسی می شود که منجر به تولید پالس قطبیده بیضوی می شود.

    کلیدواژگان: تولید هماهنگ های مرتبه بالا، لیزر فمتوثانیه، مولکول فرمالدهید، جهت گیری مولکول، قطبش لیزر
  • محمدمهدی طهرانچی*، رضا سدیان، ملیحه رنجبران، سید محمدحسین خلخالی، سیده مهری حمیدی سنگدهی صفحات 40-51

    میدان های بدست آمده از فعالیت های عصبی مغز، اطلاعات مهمی در زمینه تشخیص و درمان بیماری های مغزی چون صرع، تشنج و تومورهای مغزی به همراه دارند. ثبت سیگنال های میدان های مغناطیسی مغز یکی از روش های تصویربرداری عملکردی غیرتهاجمی مغز است که اغلب به حفاظ مغناطیسی و زیرساخت های گرانقیمت و حجیم نیاز دارد. مگنتومترهای اتمی اگر چه ذاتا از دستگاه های تداخل کوانتومی ابررسانا حساسیت کمتری دارند، اما به دلیل هزینه ساخت کم، ابعاد کوچک و نیاز نداشتن به تجهیزات برودتی، بهترین گزینه برای اندازه گیری میدان های بیومغناطیسی محسوب می شوند. مگنتومتر های اتمی، میدان مغناطیسی بسیار ضعیف مغزی را بر اساس آشکارسازی میزان شکافتگی انرژی زیمان و با استفاده از ثبت تغییرات شدت نور لیزر در عبور از سلول بخار فلز قلیایی اندازه‎گیری می کنند. به منظور بهبود حساسیت این مگنتومترها در اندازه گیری تغییرات میدان، می توان نوفه های همگنی را که در دو کانال مگنتومتری به صورت یکسان قابل مشاهده هستند، حذف کرد. بر این اساس، در این پژوهش یک گرادیومتر برای سرکوب نوفه های مغناطیسی ناخواسته ارائه شده است.گرادیومتر ارائه شده که از دو مغناطیس سنج اتمی تشکیل شده است، توانایی تشخیص میدان تولید شده از مغز انسان در فضای بدون حفاظ مغناطیسی و در حضور میدان زمین را داراست. این گرادیومتر دارای حساسیت  900 در فضای باز است.گرادیومتر طراحی و ساخته شده که برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی مغزی بسیار مناسب است، توانایی گسترش در چند کانال به منظور ثبت نقشه میدان مغناطیسی مغز را نیز دارا است.

    کلیدواژگان: آشکارسازی شکافتگی زیمان، گرادیومتری، مگنتومتر اتمی، میدان مغناطیسی زیستی، حذف نوفه
  • محمدصالح گودرزی، وحید غفوری*، فرهاد اسدیان، حمید کریمی، محمدرضا رحیمی، نادر مزینانی صفحات 52-74

    روش موج شوک یا پالس پلاسما برای نخستین بار در چاه های نفت برای حل مشکل افت فشار و تولید چاه در جهان ارائه شد. در این مطالعه فناوری انفجار سیم الکتریکی زیر آب برای تولید امواج شوک با استفاده از تخلیه ناگهانی انرژی پلاسمای بسیار داغ در یک نقطه و سپس ایجاد موج ضربه ای، بررسی شده است. دستگاه ساطع کننده پلاسما ساخته شده شامل دو الکترود، یک مجموعه خازن فشار قوی با ولتاژ 5 کیلوولت و ظرفیت 80  میکروفاراد، یک بلوک الکترونیکی، یک سیم پیچ روگوفسکی نصب شده در مدار تخلیه الکتریکی و یک بلوک رله است. برای سیم آلومینیوم به ترتیب با قطر 400 و 500 میکرومتر و طول 30 میلی متر با جریان پالسی در ولتاژ تخلیه شده 3.8 کیلوولت، کل رسوب انرژی به ترتیب  J400 وJ500 و با بازده تبدیل انرژی به ترتیب در حدود 68٪ و 66.3٪ و بیشینه توان حدود  MW 168 بدست آمده است.

    کلیدواژگان: موج شوک، پالس پلاسمایی، انفجار سیم الکتریکی و انرژی پلاسما
  • وحیده فقیهی*، محمدرضا رشیدیان وزیری، حسین رزاقی صفحات 75-98

    در این پژوهش تشدیدگر V- شکل به عنوان محفظه جذبی در دستگاه بیناب نمایی لیزری جهت اندازه گیری ایزوتوپ های پایدار آب O) 18O,17 H, 2) طراحی و ساخته شده است. در طراحی یک تشدیدگر، طول تشدیدگر و شعاع انحنای آینه های بکار گرفته شده دربردارنده پایداری نوری سیستم هستند. آینه های تشدیدگر با در نظر گرفتن شرط پایداری و بر اساس ساختار موردنظر مد خروجی تشدیدگر طراحی شده اند. بر اساس شرایط بالا تشدیدگر V- شکل طراحی شده دارای دو بازو با قطرهای داخلی 5 میلی متر و با طول معادل 40 سانتی متر است که با یکدیگر زاویه °7/1 می سازند. این تشدیدگر دارای حجم داخلی 20 سانتی متر مکعب است که امکان پاسخگویی سریع بیناب نگار لیزری را فراهم می کند. بازتابندگی بالای آینه ها منجر به طول جذب اپتیکی موثر 13 کیلومتر و ظرافت اپتیکی تشدیدگر 000,52  می شود که مقادیر این کمیت ها امکان اندازه گیری در غلظت های خیلی پایین ایزوتوپ ها و جداسازی طیف جذبی آن ها را برای اندازه گیری های دقیق ایزوتوپی فراهم می کنند. آینه های تشدیدگر با استفاده از نرم افزار مک لود و به منظور داشتن بیشینه بازتابندگی در طول موج موردنظر طراحی شده اند. تشدیدگر نوری V- شکل طراحی شده برای اندازه گیری ایزوتوپ های پایدار عناصر مختلف کاربرد دارد. البته، آینه های تشدیدگر باید بازتابندگی بالا در طول موج جذبی عنصر مورد مطالعه داشته باشند. با دستیابی به دانش تشدیدگر V- شکل برای مطالعه ایزوتوپ های پایدار عناصر مختلف امکان توسعه پژوهش های کاربردی در زمینه به کارگیری ایزوتوپ های پایدار فراهم خواهد شد.

    کلیدواژگان: تشدیدگر V- شکل، بیناب نمایی لیزری، ایزوتوپ های پایدار، فناوری OF-CEAS
  • خاطره جعفری، مجتبی گلشنی*، علیرضا بهرامپور صفحات 99-114

    در این مقاله، یک قیچی کوانتومی سه- فوتون، که فضای هیلبرت بی نهایت بعدی را به فضای حالت های عددی با تعداد کمتر از چهار فوتون کاهش می دهد، و دامنه حالات عددی باقیمانده را به روش احتمالی تقویت می کند، پیشنهاد شده است. بدین منظور، با فرض ایده آل بودن باریکه شکاف ها و آشکارسازهای مورد استفاده در طرح پیشنهادی، حالت خروجی این قیچی کوانتومی و احتمال موفقیت مربوط به آن به صورت تحلیلی محاسبه شده است. این تقویت کننده، برخلاف قیچی کوانتومی تک- فوتون یا دو- فوتون، برای هر برهم نهی تا بیشینه سه فوتون عمل تقویت را به صورت ایده آل انجام می دهد. نتایج بدست آمده برای حالت ورودی همدوس نشان می دهد که مانستگی بین حالت ایده آل و حالت تقویت شده بدست آمده با استفاده از این قیچی کوانتونی پیشنهادی، به بزرگی مانستگی یک تقویت کننده مبتنی بر مجموعه شش عددی قیچی کوانتومی تک- فوتون، و یا یک تقویت کننده مبتنی بر مجموعه دو عددی قیچی کوانتومی دو- فوتون است. افزون بر این، احتمال موفقیت این قیچی کوانتومی تعمیم یافته بزرگ تر از احتمال موفقیت بدست آمده از شش تقویت کننده یک- فوتون، و قابل مقایسه با احتمال موفقیت دو تقویت کننده دو- فوتون است. از این رو، با توجه به اینکه تجهیزات مورد نیاز برای یک قیچی کوانتومی سه- فوتون کمتر از تجهزات مربوط به شبکه ای از قیچی های کوانتومی تک- فوتون یا دو- فوتون است، این ساختار معرفی شده کارامدتر از تقویت کننده مبتنی بر چند قیچی کوانتومی تک- فوتون و یا دو قیچی کوانتومی دو- فوتون است.

    کلیدواژگان: تقویت کننده خطی بدون نوفه، قیچی کوانتومی سه-فوتون، مانستگی بالا
  • خدیجه اسماعیلی، مسعود ترکمن، حمید نجاری*، رضا رسولی صفحات 115-127

    در این پژوهش اکسیدگرافین به روش بهبود یافته ی هامرز تهیه شد. سپس با روش قوس الکتریکی نانوذرات نقره وارد محیط اکسیدگرافین رقیق شده با آب دو بار یونیده شد و در پایان، محلول کلوییدی هسته پوسته ی نقره/ اکسید نقره بدست آمد. پس از تهیه ی صفحات اکسیدگرافین شامل نانوذرات نقره تثبیت شده روی آن، نمونه هایی با غلظت و حجم یکسان تهیه و به ترتیب به مدت 0 ، 30 ، 60 ، 120 و 240 دقیقه تحت تابش امواج فرابنفش قرار داده شدند. با بررسی طیف های بدست آمده، رفتار  خطی و غیرخطی آن ها در دو آزمایش متفاوت روبش محوری و مدولاسیون فضایی فاز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج طیف سنجی مرئی- فرابنفش، تبدیل فوریه فروسرخ و پراش پرتو ایکس نشان داد که محلول بدست آمده شامل نانوصفحات اکسیدگرافین و نانوذرات نقره است. بررسی ویژگی های اپتیکی غیرخطی نمونه ها نیز نشان داد ضریب شکست غیرخطی برای نمونه ها از مرتبه  14- 10  5/0 - است. اگرچه در اثر تابش فرابنفش به آن ها، ضریب شکست غیرخطی آن ها تغییرات ناچیزی داشت. از طرف دیگر، در ساختار تشکیل شده الگوی پراش دو قله ای مشاهده شد.

    کلیدواژگان: تابش فرا بنفش، قوس الکتریکی، اکسید گرافن، ضرایب غیر خطی شکست، الگوی پراش
  • زهرا نصیری*، مطهره عالی، فاطمه تاجیک صفحات 128-144

    در این مطالعه حساسیت نیروی کاسیمیر نسبت به افت وخیزهای دمایی میان دو صفحه از جنس عایق توپولوژیک با در نظرگرفتن اعمال مغناطش های ضعیف و قوی روی سطح دو صفحه با استفاده از نظریه لیفشیتز بررسی شده است. افت وخیزهای دمایی میان دو صفحه از جنس عایق توپولوژیک در خلاء منجر به برهمکنش های از نوع جاذبه می شوند. حال با اعمال مغناطش ضعیف مشاهده شده است، با افزایش فاصله بین صفحات تاثیر افت وخیزهای دمایی بر روی نیرو، از اثر مغناطش و مگنتوالکتریک بیشتر بوده و منجر به قدرت گرفتن نیروی کاسیمیر جاذبه می شود. همچنین با اعمال مغناطش های بزرگ مشاهده می شود، اثرات دمایی نمی توانند تغییری بر روی نیروی کاسیمیر جاذبه و دافعه ایجاد کنند و عامل مشخص کننده قدرت و جهت نیرو، اثر مگنتوالکتریک و جهت مغناطش اعمالی دو صفحه نسبت به هم است. در بازه مغناطش های کوچک اثرات دمایی بر روی نیروی کاسیمیر دافعه تاثیر قابل توجهی دارند. همچنین، مشاهده شد که در دمای بالاتر با اعمال مغناطش پادموازی روی صفحات اندرکنش دافعه به سرعت ضعیف شده و در فواصل بزرگ تر سهم نیروی دافعه به صفر میل می کند.

    کلیدواژگان: نیروی کاسیمیر، عایق توپولوژیک، اثرات دمایی
  • زهره هاشمی پور، سهیل واشقانی فراهانی*، امیر قلعه صفحات 145-159

    هدف این مقاله مطالعه دینامیک غیرخطی امواج در نیزک ها و جت های خورشیدی است. رفتار امواج آلفون مورد توجه قرار گرفته است. با بررسی شرایط اولیه دینامیک امواج آلفون و کمیت های مشخصه نیزک ها و جت ها، بینش ببیشتری از اتمسفر خورشید ارائه شده است. نتایج بر مبنای نظریه هیدرودینامیک می باشد. با بررسی اثر متقابل بتا- پلاسمای داخلی و خارجی و سرعت اولیه شار، که وابسته به مکان اولیه جت های خورشیدی هستند، مکان تشکیل شوک ها مشخص شد. اثر بتا- پلاسمای جت های خورشیدی بر زمان تشکیل شوک های پیچشی امواج آلفون مشخص شده بود. در کار پیشرو نشان داده شد که کمیت بتا، پلاسمای خارجی است که به صورت بهینه در زمان تشکیل شوک ها تاثیرگذار است. زمان تشکیل شوک ها به ازای شرایط مختلف بتا- پلاسمای بالاتر از یک، متناسب با بتا- پلاسما است که این نتیجه مشابه با بتا- پلاسمای برابر یا پایین تر از یک است. در مواردی که بتا- پلاسمای داخلی کوچک باشد، زمان تشکیل شوک ها با افزایش بتا- پلاسمای خارجی شتاب می گیرد. در شرایط فوتسفری، همانند شرایط کرونایی،  زمان تشکیل شوک ها نسبت عکس با بتا- پلاسمای خارجی دارد. وقتی بتا- پلاسمای داخل ثابت باشد، به ازای سرعت های شار مختلف، بتا- پلاسمای خارجی موجب شتاب در تشکیل شوک می گردد. این نتایج  کمک می کند که نقش امواج آلفون در جت های خورشیدی و انتقال انرژی در منظومه خورشیدی بهتر درک شود.

    کلیدواژگان: کرونای خورشید، مگنتوهیدرودینامیک، جت های خورشیدی، امواج پیچشی، امواج آلفون
|
  • Maral Azmoonfar *, Mahmood Rezaei Roknabadi, Mohsen Modarresi Pages 7-22

    Using the first-principles calculations, we have investigated the structural, electronic, and magnetic properties of the two-dimensional Janus MnSX (X= Cl, Br, I) monolayers. The dynamical stability for the 2D Janus monolayers has been confirmed by phonon spectrum calculation. Also, all manganese sulfide halide monolayers show half-metal with 100% spin polarization and a wide half-metallic gap. The noncollinear DFT calculations indicate that the two-dimensional Janus monolayers are ferromagnetically ordered systems and the preferred direction of magnetization lies in-plane of Janus manganese sulfide halide monolayers. The magnetic anisotropy energy increases from MnSCl to MnSI, related to the strong spin-orbit coupling at the I atom and the increased asymmetry between the sulfide and halide planes. The dispersion relation of magnetic excited states is obtained by applying the linear order Holstein–Primakoff transformation to the anisotropic Heisenberg Hamiltonian. We estimated Curie temperature for the monolayers by a self-consistent calculation of magnetization as a function of temperature. Our study presents a new class of 2D magnetic materials for future spintronics and valleytronics.

    Keywords: Mn Sulfide Halide monolayers, Ferromagnetic, Magnetic anisotropy, Curie temperature
  • Elnaz Irani *, Zahra Hoseini, Mohammad Monfared Pages 23-39

    In this work, we study the interaction of femtosecond laser with formaldehyde molecule and investigate the effect of intensity and angle of laser polarization on the high harmonic generation. The calculation is done with time-dependent density functional theory in three-dimensional real space. The effect of the ellipticity parameter and the role of different orbitals of this molecule on the high harmonic spectrum is investigated, so that the contribution of different orbitals of the formaldehyde molecule in this process can be controlled. The maximum intensity and the maximum width of the high harmonic spectrum are obtained for the ellipticity parameter of 0.15. Also, if the large diameter of the ellipse of laser polarization is along the y-axis, the intensity of the harmonic spectrum is increased, and the reason for this process is discussed by analyzing the time evolution of the population of ionized electrons. In the following, the effect of incident laser polarization on the output attosecond pulse polarization and its width is investigated, which is resulted in the generation of an elliptically polarized attosecond pulse.

    Keywords: high-harmonic generation, femtosecond laser, formaldehyde molecule, molecular orientation, laser polarization
  • MohammadMahdi Tehranchi *, Reza Sedyan, Maliheh Ranjbaran, Seyed MohammadHosein Khalkhali, Mehri Hamidi Pages 40-51

    The fields resulting from the brain's neural activities provide essential information in diagnosing and treating brain diseases such as epilepsy, convulsions, and brain tumors. Recording brain magnetic field signals is one of the non-invasive brain functional imaging methods, which usually requires magnetic shielding besides expensive and bulky instruments. Although atomic magnetometers are inherently less sensitive than superconducting quantum interference devices, they are considered the best candidate for measuring bio-magnetic fields due to their low manufacturing cost, small size, and no need for cryogenic equipment. Atomic magnetometers measure the low-strength brain magnetic fields based on detecting Zeeman energy splitting and recording changes in the laser light intensity passing through an alkali vapor cell. To improve the sensitivity of these magnetometers, it is common to remove homogeneous noises in two magnetometer channels. For this purpose, we have presented a gradiometer to suppress unwanted magnetic noises. This gradiometer consists of two atomic magnetometers capable of detecting the field produced by the human brain in an unshielded environment in the presence of the Earth's magnetic field. The gradiometer has a sensitivity of 900 fT⁄√Hz. The designed and built gradiometer is suitable for detecting brain magnetic fields, which can be expanded as a multichannel to record the map of the brain's magnetic field.

    Keywords: Zeeman splitting detection, Gradiometer, Atomic magnetometer, Biological magnetic fields, and Noise Cancellation
  • MohamadSaleh Ghoodarzi, Vahid Ghafouri *, Farhad Asadian, Hamid Karimi, MohamadReza Rahimi, Nader Mazinani Pages 52-74

    The shock wave or plasma pulse method was presented for the first time in oil wells to solve the problem of worldwide pressure drop and well production. In this study, the technology of underwater electric wire explosion (UWEWE) has been investigated to generate shock waves by using a sudden discharge of very hot plasma energy at a point and then creating a shock wave. The constructed plasma emitting device consists of two electrodes, a set of high voltage capacitors with a voltage of 5 kV and a capacity of 80 microfarads, an electronic block, a Rogovsky coil installed in the electric discharge circuit, and a relay block. For aluminum wire with a diameter of 400 and 500 mm and a length of 30 mm, with a pulsed current at a discharged voltage of 3.8 kV, the total energy deposition is 400 and 500 J, with the energy conversion efficiency of 68 and 66.3%, respectively, and a maximum power of 168 MW.

    Keywords: Shock wave, plasma pulse, electric wire explosion, and Plasma energy
  • Vahideh Faghihi *, MohammadReza Rashidian Vaziri, Hossein Razzaghi Pages 75-98

    In this study, we present the design and fabrication of a V-shaped resonator that served as an absorption chamber in a laser spectroscopy system for water stable isotope measurement (2H, 17O, 18O) based on optical feedback cavity-enhanced absorption spectroscopy. In the design of a resonator, its length and the radius of curvature of the mirrors guarantee the optical stability of the system. The resonator mirrors are designed considering the condition of stability and based on the desired mode structure of the resonator output. The V-shaped resonator is designed with two arms of 40 cm and inner diameters of 5 mm making an angle of 1.7°. This resonator has an internal volume of 20 cm3 which provides fast response of laser spectrometer. The high reflectivity of mirrors leads to an effective absorption optical path length of 13 km and a high finesse optical resonator of   Ƒ~52،000. These values allow low concentration water vapor isotope analyses and resolution of the absorption spectrum of isotopes for accurate isotope measurements, respectively. Resonator mirrors are designed using Mcleod software to have maximum reflectance at a wavelength of 1.4 micrometers. By making a V-shaped optical resonator for measuring stable isotopes of water and subsequent development for measuring stable isotopes of other elements, the possibility of developing the application of stable isotopes in different areas of research will be provided.

    Keywords: V-Shaped Resonator, Laser spectroscopy, Stable isotopes, OF-CEAS technology
  • Khatereh Jafari, Mojtaba Golshani *, Alireza Bahrampour Pages 99-114

    In this article, we suggested a three-photon quantum scissor that truncates all multiphoton number states with four or more photons and amplifies the remaining photon number states in a probabilistic way. To this end, by assuming the ideality of all beam splitters and detectors of the proposed scheme, the output state of this quantum scissor and its success probability have been derived analytically. In contrast to the one-photon or two-photon quantum scissor, this setup works perfectly for superpositions of up to three photons. For the input coherent state, our results show that the fidelity between ideal amplification and the amplification obtained by this suggested three-photon quantum scissor is as good as that obtained with a network of six one-photon or two two-photon amplifiers. Moreover, the success probability of this generalized quantum scissor is larger than the success probability of six one-photon amplifiers and is comparable to the success probability of two two-photon amplifiers. Therefore, based on the fact that the resources required by the three-photon amplifier are smaller than those required for a network of one-photon or two-photon amplifiers, this proposed device is much more efficient than several one-photon or two two-photon amplifiers.

    Keywords: Noiseless linear amplifier, Three-photon quantum scissor, High fidelity
  • Khadijeh Esmaeeli, Masoud Torkaman, Hamid Nadjari *, Reza Rasuli Pages 115-127

    In this research, graphene oxide was prepared by Hamers' improved method, then, with the electric arc method, silver nanoparticles enter the graphene oxide environment diluted with deionized water, and a colloid of core-shell,silver-silver oxide is prepared. After the samples were prepared, graphene oxide plates containing silver nanoparticles were fixed on them, and samples with the same concentration and volume were placed under ultraviolet radiation for 0, 30, 60, 120, and 240 minutes, respectively. Then, various spectra are prepared from the samples and their linear and non-linear behavior is studied in two experiments, Z-scan and phase spatial modulation. The results of ultraviolet-visible spectroscopy, infrared Fourier transform, and X-ray diffraction show that the resulting solution contains graphene oxide nanoplates and silver oxide nanoparticles. Investigating the nonlinear optical properties of the samples also shows that the nonlinear refractive index of the samples is of the order of , which by ultraviolet radiation to the samples, their nonlinear refractive index changes slightly, and on the other hand, the diffraction pattern with two peaks is observed in the formed structure.

    Keywords: UV Illumination, Electric arc, Go, nonlinear refractive index, Diffraction Pattern
  • Zahra Nasiri *, Motahareh Aali, Fatemeh Tajik Pages 128-144

    Here, we explore the sensitivity of the Casimir force between two topological insulator plates on thermal fluctuation using weak and strong magnetizations on the surface of plates via Lifshitz theory. Thermal fluctuations between two plates made of topological insulators in vacuum lead to attractive interactions. By considering a weak magnetization, the influence of thermal fluctuations becomes stronger compared to the magnetoelectric effect in the regime of large separations which leads to generating the strong attractive Casimir force. Moreover, by considering strong magnetizations it is observed that thermal effects cannot make a change in the attractive and repulsive Casimir forces, and magnetoelectric effect determines both the magnitude and direction of Casimir forces. In the range of small magnetization, thermal effects have a significant effect on the repulsive Casimir force. It has been shown that at high temperatures, repulsive interaction due to antiparallel magnetization becomes weak, so that they disappear by increasing the separation.

    Keywords: Casimir force, Topological insulator, Thermal effects
  • Zohre Hashemipour, Soheil Vasheghani Farahani *, Amir Ghal’E Pages 145-159

    The aim is to study nonlinear wave dynamics in solar spicules and jets. The life of jets in the context of Alfven wave dynamics is focused. Here, further insight into the solar atmospheric effects together with initial conditions on the dynamics of Alfven waves along with the characteristic parameters of the spicule or jet itself are provided. Results are based on the theory of magnetohydrodynamics. the location of shock formation by the interplay of the internal and external plasma-beta conditions together with the initial steady flow speeds which are rooted in the initiation location of the solar jet are illustrated. It was known that the plasma-beta of a solar jet affects the shock formation time of torsional Alfven waves. However, its efficiency is shown to be dependent on the external plasma beta conditions. The shock formation time for plasma-beta conditions over unity is directly proportional to the plasma-beta, similar to plasma-beta conditions equal to or below unity. In the case where the plasma-beta inside the magnetic structure is small, the shock formation time is accelerated by increasing the external plasma-beta. In photospheric conditions, as for coronal conditions, the time of shock formation is inversely proportional to the external plasma-beta. When the internal plasma-beta is fixed, for various steady flow speeds, the external plasma-beta accelerates the formation of shocks. These results help us to better understand the role of Alfven waves in solar jets in the transfer of energy to the solar system.

    Keywords: solar corona, Magneto Hydrodynamics, Solar Jets, Torsional Waves, and Alfvén Waves