دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Design and Development of an Implantable System for Behavioral Analysis in Rats Using Machine Vision and Deep Neural Networks for Neuroscience Applications طراحی و ساخت سیستم کاشتنی برای بررسی حرکات رفتاری موش صحرائی مبتنی بر روشهای بینایی ماشین و شبکه‌های عصبی عمیق برای کاربردهای علوم اعصاب 1 17 6380 10.22034/jmrph.2026.6380 FA محمد اسماعیل زیبائی دانشگاه شهید بهشتی سیده مهشاد حسینی دانشگاه شهید بهشتی Journal Article 2025 10 25 Accurate and quantitative monitoring of laboratory animals’ behavior, particularly in neuroscience models, is essential for understanding the neural-circuit function and its relation with complex behaviors. In computational ethology, novel systems and algorithms have been developed to make experiments automated, more precise, and less reliant on human observers, which could improve the reproducibility and repeatability of the results. In this research, a system composed of behavior-monitoring cameras and a miniature cranial implant for rats was designed and fabricated to record the animal’s body movement, track eye movements, and measure head orientation. The implant integrates an Inertial Measurement Unit (IMU) to measure head acceleration and angular velocity, as well as an infrared miniature camera for pupillometry; the total weight was about 4.5 g. A custom-developed software tool is designed to capture, process, and visualize the data. Sensor fusion of accelerometer and gyroscope data was used to compute the Euler angles of head motion. Classical computer-vision and deep neural-network algorithms were utilized for image analysis. Thresholding and edge-detection algorithms enabled real-time tracking of the pupil in pigmented rats and the body center, with a processing speed of 25 frames per second, which is suitable for closed-loop neural control. For body-pose estimation and pupil tracking in albino rats, the DeepLabCut networks were used along with data augmentation and transfer learning methods. This approach reduced the pupil detection error to 3.31 pixels after training on 448 labeled images for 30,000 iterations. While deep learning methods provide high accuracy, they impose substantial computational demands; therefore, the suitable algorithm should be chosen based on the experimental objective and available hardware resources. The proposed behavioral monitoring system can be used simultaneously with optogenetics and electrophysiological recordings, which provides a versatile and beneficial tool for advancing research in cognitive neuroscience. پایش دقیق و کمّی رفتار حیوانات آزمایشگاهی، به ویژه مدل‌های حیوانی علوم اعصاب، اهمیت بسیاری در درک عملکرد مدارهای عصبی و ارتباط آن‌ها با رفتارهای پیچیده دارد. در رفتارشناسی محاسباتی، با هدف خودکارسازی، افزایش دقت و کاهش وابستگی مطالعات به ناظر انسانی و تکرارپذیری نتایج، سیستم‌ها و الگوریتم‌های پردازشی نوینی در حال توسعه‌اند. در این پژوهش، سیستمی متشکل از دوربین‌های بررسی رفتار محیطی و یک ایمپلنت مینیاتوری با قابلیت کاشت بر روی جمجمه موش صحرائی، طراحی و ساخته شده که حرکات بدن حیوان، مردمک چشم و زوایای حرکتی سر را ثبت می‌کند. ایمپلنت دارای حسگر IMU برای اندازه‌گیری شتاب و حرکت زاویه‌ای سر و دوربین مادون‌قرمز برای مردمک‌سنجی می‌باشد که وزن نهایی آن حدود 4.5 گرم است. همچنین نرم‌افزاری برای پردازش و مصوّرسازی داده‌های رفتاری توسعه داده شده‌است. از ترکیب داده‌های شتاب‌سنج و ژیروسکوپ برای محاسبه زوایای اویلری سر حیوان و از روش‌های بینایی ماشین سنتی و شبکه‌های عصبی عمیق برای پردازش تصاویر استفاده می‌شود. الگوریتم‌های آستانه‌گذاری و لبه‌یابی، سرعت پردازش ۲۵ فریم بر ثانیه را برای ردیابی مردمک موش‌های رنگدانه‌دار و مرکز بدن فراهم می‌کنند که برای کنترل حلقه-بسته سیستم‌های عصبی مناسب است. برای تخمین حالت بدن و بررسی مردمک موش‌های زال، شبکه عصبی DeepLabCut همراه با روش‌های تقویت داده و یادگیری انتقالی استفاده شده که خطای مدل مردمک‌سنجی به ازای ۴۴۸ تصویر برچسب‌گذاری‌شده و ۳۰,۰۰۰ دور آموزشی، به ۳.۳۱ پیکسل کاهش یافته‌است. روش‌های یادگیری عمیق با وجود دقت بالا، بار پردازشی بالایی نیز دارند. لذا الگوریتم پردازشی مناسب با توجه به هدف آزمایش و سخت‌افزار در دسترس، انتخاب می‌شود. این سیستم چندگانه مطالعه رفتاری، قابلیت استفاده هم‌زمان با تکنیک اپتوژنتیک و ثبت‌های الکتروفیزیولوژی داشته و ابزاری مفید برای مطالعات علوم شناختی فراهم می‌کند. https://jmrph.khu.ac.ir/article_6380_2f635a9fe4a4d8d1ec9e3a111cc02f4b.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Efficient machine learning method, Stacking, to improvement of material band gaps prediction روش تلفیقی مدل‌های آماری انباشته در بهبود نتایج یادگیری ماشین در پیش بینی گاف انرژی مواد 18 25 6381 10.22034/jmrph.2026.6381 FA انوشیروان غفاری پور دانشگاه یاسوج بهروز واثقی دانشگاه یاسوج Journal Article 2026 01 19 In this research, energy band gap of specific materials has been predicted using machine learning approach. We try by using mixing some usual machine learning methods to presenting an efficient machine learning method to improve material band gap prediction. Based on Gradient Boosting Decision Tree, Light Gradient Boosting, Random Forest and Extreme Gradient Boosting, we presented Stacking method by mixing all mentioned methods as an efficient machine learning method. در این پژوهش با استفاده از رویکرد یادگیری ماشین به پیش بینی گاف انرژی دسته ای از مواد نیمه رسانا پرداخته شده است. هدف اصلی پژوهش بر این مبنا بوده که با تلفیق روش های مختلف در یادگیری ماشین، سعی بر ارائه روشی کارآمد در پیش بینی گاف انرژی مواد داشته باشیم. روش انباشته یک روش جدید در میان آلگوریتم های یادگیری ماشین می باشد که با بهره گیری از روش های مرسوم، تلفیق آنها با یکدیگر و استفاده از مزیت هریک از روش های آماری روشی کارآمد و با دقت باالتر نسبت به هریک از روش های مورد استفاده، می باشد. با استفاده از روش ه ایی چون از درخت تصمیم تقویت گرادیان، تقویت گرادیان سبک، جنگل تصادفی و تقویت گرادیان حداکثری یک مدل ترکیبی انباشته ارائه داده ایم که نتایج شبیه سازی بهتری نسبت به هریک از روش های نام برده ارائه کرده است. https://jmrph.khu.ac.ir/article_6381_bd430257087f92e5322919c84dc99f32.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Speckle noise elimination of phase images using convolution neural networks حذف نویزهای نقطه‌ای تصاویر فازی با استفاده از شبکه عصبی کانولوشنی 26 37 6382 10.22034/jmrph.2026.6382 FA محمد یعقوبی محمدرضا جعفرفرد بابک زارع Journal Article 2025 12 17 Phase images obtained from holograms and interference patterns in quantitative phase microscopy often suffer from distortions, phase wrapping, and phase noise. Despite extensive efforts over the past decades and the development of various denoising methods, these challenges have not yet been completely resolved. Classical noise reduction filters typically damage image details, reduce overall quality, and weaken boundary and edge detection, thereby eliminating useful image information. A promising modern approach involves the use of machine learning algorithms. Results from image quality assessment metrics show that convolutional neural networks outperform conventional phase image denoising methods. In this approach, training data are fed into the network, and after several training stages, the network acquires the ability to reduce noise in phase images with high accuracy. تصاویر فازی حاصل از هولوگرام­ها و الگوهای تداخلی در میکروسکوپ‌های فاز کمی معمولا با مشکلاتی همچون اعوجاج، پیچش­ فاز و نویزهای فازی همراه هستند. با وجود تلاش‌های گسترده در دهه­­های اخیر و ارائه­ی روش­های متنوع برای حذف نویز، این چالش‌ها همچنان به‌طور کامل برطرف نشده‌اند. استفاده از فیلترهای کلاسیک کاهش نویز اغلب موجب آسیب به جزئیات تصویر، افت کیفیت و ضعف در تشخیص مرزها و لبه­­هاشده و در نتیجه اطلاعات مفید تصویر از بین می­رود. یکی از رویکردهای نوین در این زمینه، بهره‌گیری از الگوریتم­های یادگیری ماشین است. نتایج حاصل از معیارهای ارزیابی کیفیت تصویر نشان می‌دهند که شبکه‌ها‌ی عصبی کانولوشنی، نسبت به روش­های مرسوم حذف نویز تصاویر فازی، عملکرد برتری دارند. در این روش، داده‌های آموزشی به شبکه ارائه می‌شوند تا پس از چندین مرحله آموزش، شبکه توانایی کاهش نویز تصویر را با دقت بالا به دست آورد. https://jmrph.khu.ac.ir/article_6382_fe04e05fbe48920b8ba90bea2ddfe60b.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Modeling quantum effects in collisionless electrostatic plasmas and comparing results in two linear and nonlinear frameworks مدل سازی اثرات کوانتومی در پلاسماهای الکترواستاتیکی بدون برخورد و مقایسه نتایج در دو چارچوب خطی و غیرخطی 38 61 6383 10.22034/jmrph.2026.6383 FA زینب کیامهر دانشگاه تفرش 0000-0002-1649-0564 Journal Article 2025 11 19 Classical plasma physics primarily addresses regimes characterized by high temperatures and low densities, where quantum mechanical effects are essentially negligible. In recent years, however, advances in technology—particularly in semiconductor engineering and the development of nanoscale structures—have opened the way for studying and forecasting practical applications of plasma physics under conditions where the quantum nature of particles plays a pivotal role. In this study, several approaches to modeling quantum effects in collisionless electrostatic plasmas are explored. The most comprehensive kinetic description of these phenomena is based on the Wigner equation, the quantum analogue of the classical Vlasov equation. The Wigner formalism is remarkable in that it frames quantum theory within the familiar classical phase space, though it introduces the challenge of distribution functions that may take on negative values. From an equivalent standpoint, the Wigner model can be reformulated in terms of N single-particle Schrödinger equations coupled with the Poisson equation—an approach known as the Hartree formalism—which closely parallels the multi-flow method in classical plasma physics. To manage the complexity inherent in these kinetic frameworks, a quantum fluid model can be obtained by taking velocity-space moments of the Wigner equation. These reduced models facilitate the investigation of collective particle dynamics with reasonable accuracy and within a more tractable theoretical structure. Furthermore, in specific regimes characterized by high excitation energies, semiclassical kinetic models of the Vlasov–Poisson type can be utilized, provided that the initial ground state is determined according to quantum mechanical principles. The models discussed herein have been validated and cross-compared in both linear and nonlinear scenarios. Their outcomes indicate that integrating quantum and classical formulations yields a richer and more nuanced understanding of plasma behavior at microscopic scales and under extreme physical conditions. فیزیک پلاسمای کلاسیک عمدتاً بر رژیم‌هایی متمرکز است که با دماهای بالا و چگالی‌های پایین مشخص می‌شوند و در آنها اثرات مکانیک کوانتومی عملاً قابل چشم‌پوشی است. با این حال، پیشرفت‌های فناورانه‌ی اخیر، به‌ویژه در زمینه‌ی دستگاه‌های نیمه‌رسانا و ساختارهای نانومقیاس، موجب شده‌اند که امکان بررسی و پیش‌بینی کاربردهای عملی فیزیک پلاسما در شرایطی فراهم شود که ماهیت کوانتومی ذرات نقشی اساسی ایفا می‌کند. در این پژوهش، رویکردهای گوناگونی برای مدل‌سازی اثرات کوانتومی در پلاسماهای الکترواستاتیکی بدون برخورد مورد بررسی قرار گرفته‌اند. مدل جنبشی کامل این پدیده‌ها بر پایه‌ی معادله‌ی ویگنر بنا شده است، که همتای کوانتومی معادله‌ی ولاسوف در فیزیک کلاسیک به شمار می‌رود. فرمالیسم ویگنر از این جهت برانگیزنده‌ی توجه است که نظریه‌ی مکانیک کوانتومی را در قالب فضای فاز آشنا و کلاسیک بازنمایی می‌کند، هرچند این بازنمایی با چالش وجود توابع توزیع گاه منفی همراه است. از دیدگاهی معادل، می‌توان مدل ویگنر را بر حسب مجموعه‌ای از N معادله‌های شرودینگر تک‌ذره‌ای، همراه با معادله‌ی پواسون، بازنوشت، که این توصیف همان فرمالیسم هارتری محسوب می‌شود و همبستگی نزدیکی با رویکرد چندجریانی در فیزیک پلاسمای کلاسیک دارد. برای کاهش پیچیدگی‌های ذاتی در این رویکردهای جنبشی، می‌توان با در نظر گرفتن گشتاورهای معادله‌ی ویگنر در فضای سرعت–مکان، یک مدل سیال کوانتومی استخراج کرد. چنین مدل‌هایی امکان بررسی رفتار جمعی ذرات را با دقت مناسب و در چارچوبی ساده‌تر فراهم می‌سازند. افزون بر این، در برخی رژیم‌های خاص که به انرژی‌های تحریک بالا مربوط می‌شوند، می‌توان از مدل‌های جنبشی نیمه‌کلاسیک نوع ولاسوف–پواسون استفاده کرد، به شرط آنکه حالت پایه‌ی اولیه سامانه بر اساس اصول مکانیک کوانتومی در نظر گرفته شود. مدل‌های مذکور در هر دو چارچوب خطی و غیرخطی مورد اعتبارسنجی و مقایسه قرار گرفته‌اند و نتایج آن‌ها نشان می‌دهد که ترکیب توصیف‌های کوانتومی و کلاسیک، درک عمیق‌تری از رفتار پلاسما در مقیاس‌های ریز و شرایط شدید فراهم می‌کند. https://jmrph.khu.ac.ir/article_6383_800de15c79c8d840f4e78d3af937d4d4.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Structural and electronic properties of TiO2 doped with Nb atoms خواص ساختاری و الکترونی دی اکسید تیتانیوم آلاییده با اتم های نئوبیوم 62 68 11558 10.22034/jmrph.2026.11558 FA سیده سمانه عطائی Journal Article 2026 04 21 The experimental measurements show a considerable increase of photoabsorption in the visible region and the conductivity in TiO2 through 3% Niobium incorporation. In the present work, we theoretically study the electronic and structural properties of Niobium doped TiO2 (at a concentration of about 3% with 2 Nb atoms) using ab-initio calculations based on solving the Kohn-Sham equations in the framework of Density Functional Theory. Our results show that substitutional Nb create a distortion of the crystal lattice around the defect and leads to increasing the distance between atoms and introducing electronic states localized mainly on adjacent Ti atoms. The calculated results related to the electronic density of states of the doped systems show the presence of electronic midgap states located at about 1 eV above the valence band edge. These electronic midgap states may result in an enhanced photoabsorption in low energy regions (e.g. in the visible light region). As the electronic properties play an important role in describing the material features our results would be used in electronic transport and energy applications. بر اساس مطالعات تجربی و آزمایشگاهی برای ساختارهای دی اکسید تیتانیوم آلاییده با اتم های نئوبیوم (Nb) افزایش جذب نور در انرژی های کم و به ویژه در ناحیه مرئی و نیز رسانندگی قابل توجهی در غلظت های کم از این نوع ناخالصی (حدود سه درصد) گزارش شده است. در این پژوهش خواص الکترونی و ساختاری دی اکسید تیتانیوم در حضور دو اتم ناخالصی نئوبیوم (با مقدار غلظت سه درصد) با استفاده از محاسبات اصول اولیه مبتنی بر حل معادلات کوهن شم در چارچوب نظریه تابعی چگالی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که جایگزینی اتم های نئوبیوم در جایگاه اتم های تیتانیوم منجر به اعوجاج شبکه بلوری در اطراف ناخالصی و افزایش فاصله بین اتم ها و همچنین ایجاد حالات الکترونی جایگزیده در اتم های تیتانیوم مجاور به ناخالصی شده است. محاسبات مربوط به چگالی حالات ساختارهای آلاییده نشان دهنده ی حضور حالات الکترونی میانی در گاف نواری است که در انرژی های حدود یک الکترون ولت بالاتر از لبه ی نوار ظرفیت قرار گرفته است. حضور این حالات الکترونی میانی در گاف نواری ساختارهای آلاییده نشان دهنده ی افزایش میزان جذب دی اکسید تیتانیوم در نواحی با انرژی کمتر از مقدار انرژی گاف نواری (مثلا در نواحی مرئی) در طیف جذب نوری این ساختارهاست. درنهایت با توجه به اینکه اثرات الکترونی در توصیف بسیاری از خواص و ویژگی های اکسیدهای فلزی نقش مهمی بازی می کند می توان از نتایج پژوهش حاضر برای کاربرد این نوع از مواد در حوزه انرژی (مانند اثرات فوتوکاتالیستی) و ترابرد الکترونی استفاده کرد. https://jmrph.khu.ac.ir/article_11558_1275f65e9bb3ef27470c3c3b817233ef.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Entanglement of two three-level atoms in a cavity in the presence of detuning and Dissipation درهم‌تنیدگی دو اتم سه‌ترازی در یک کاواک در حضور واکوکی و اتلاف 69 81 11545 10.22034/jmrph.2026.11545 FA محمّدجواد فقیهی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته محمد رهپیما دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته حمیدرضا باغشاهی دانشگاه ولی‌عصر(عج) رفسنجان Journal Article 2026 02 12 In this paper, the interaction between two Lambda-type three-level atoms and a single-mode field is investigated in the presence of detuning parameters and dissipation. Assuming that the two atoms are initially prepared in their excited states and the field is in a coherent state, the state vector of the total system is obtained analytically under resonance conditions in the absence of dissipation, and numerically under off-resonant conditions in the presence of dissipation. The entanglement between the atoms and the field is quantified using the linear entropy, while the entanglement between the two atoms is evaluated by means of the negativity measure. The numerical results show that the behavior of the entanglement measures strongly depends on the system parameters, and that both the maximum value and the persistence of entanglement can be controlled by adjusting the resonance conditions and the strength of dissipation. در این مقاله برهم‌کنش بین دو اتم سه‌ترازی نوع و یک میدان تک‌مد، در حضور پارامترهای واکوکی و اثرات اتلافی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. با درنظرگرفتن حالت اولیه سامانه (دو اتم در حالت برانگیخته و میدان در حالت همدوس)، بردار حالت سامانه در حالت تشدید و نبود اثرات اتلافی به‌ صورت تحلیلی، و در حالت غیرتشدید و حضور اثرات اتلافی به‌صورت عددی به ‌دست می‌آید. سپس، مقدار درهم‌تنیدگی بین دو اتم و میدان با استفاده از سنجه آنتروپی خطّی و بین دو اتم با استفاده از سنجه منفیّت مورد بررسی می‌شود. نتایج عددی نشان می‌دهند که رفتار سنجه‌های درهم‌تنیدگی به تنظیم پارامترهای سامانه وابسته بوده و با تغییر شرایط تشدید و شدّت اتلاف می‌توان بیشینه و ماندگاری آن‌ها را کنترل کرد. https://jmrph.khu.ac.ir/article_11545_50cf0fe63e0ff857e1c9d01d827267ca.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 The Effect of Interface Roughness on Tunneling Conductance in Normal Metal–d-wave Superconductor Junctions تأثیر زبری فصل مشترک بر رسانندگی تونلی در اتصال فلز نرمال و ابررسانای نوع d 82 91 11720 10.22034/jmrph.2026.11720 FA خاطره رشنو دانشگاه ایلام حمید رضا امامی پور دانشگاه ایلام مسعود علی محمدی دانشگاه فرهنگیان 0000-0001-7498-3132 Journal Article 2026 01 30 In this research, the influence of interface roughness on the tunneling behavior of normal metal–d-wave superconductor junctions are investigated. Utilizing scattering theory and solving the Bogoliubov-de Gennes equations, Andreev and normal reflection coefficients are calculated, through which the tunneling conductance is analyzed. The results demonstrate that if the orientation of the superconducting crystal is slightly deviated from the line perpendicular to the interface, the presence of interface roughness leads to the disappearance of zero-bias conductance peaks (ZBCP). Furthermore, the physical origin of the suppression of these zero-bias peaks is explained. This study represents an effective step towards providing more accurate models for tunneling behavior in modern superconducting systems and bridges the gap between idealized models and the real conditions of the interface. در این پژوهش، تأثیر زبری فصل مشترک بر رفتار اتصالات فلز نرمال-ابررسانا موج d در فرآیند تونلی بررسی می‌شود. با استفاده از نظریه پراکندگی و حل معادلات بوگولیوبوف-دژن، ضرایب بازتاب آندریف و نرمال محاسبه شده و از طریق آن‌ها رسانش تونلی تحلیل می‌گردد. یکی از مهمترین مشخصه های فیزیکی در اتصالات ابررسانایی، ظاهر شدن پیک های رسانش در بایاس صفر است که از جمله اصلی ترین نشانه ها برای تقارن موج d در ابررساناهای غیر عادی می باشد. نتایج نشان می‌دهد اگر جهت بلور ابررسانا از خط عمود بر فصل مشترک اندکی منحرف شود حضور زبری سطح فصل مشترک منجر به ناپدید شدن پیک‌های رسانش در ولتاژ صفر می‌شود. همچنین، علت فیزیکی کاهش پیک‌های رسانش در ولتاژ صفر توضیح داده می‌شود. این پژوهش، گامی مؤثر در جهت ارائه مدل‌های دقیق‌تر از رفتار تونلی در سیستم‌های ابررسانایی مدرن است و فاصله بین مدل‌های ایده‌آل و شرایط واقعی فصل مشترک را کاهش می‌دهد. https://jmrph.khu.ac.ir/article_11720_8ea1e4f9f24c38f168d538c9cfc50a14.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Comparison of Two Photonic Crystal Fiber Designs for Cancer Cell Detection مقایسه دو طرح فیبر بلور فوتونی در تشخیص سلولهای سرطانی 92 101 11736 10.22034/jmrph.2026.11736 FA ملیکا باقری علیرضا عبدی کیان راضیه زارع گنبدی Journal Article 2026 04 06 This study presents the design and analysis of a surface plasmon resonance biosensor based on a photonic crystal fiber. Two honeycomb configurations-a point‑top hexagonal structure and a flat‑top structure rotated by 60°-were examined to evaluate the influence of air‑hole arrangement on the plasmonic response. Simulations were performed in COMSOL 6.3 using a PCF‑based architecture to achieve effective coupling between the guided mode and the surface plasmon polariton. Results indicated that the point‑top configuration provides better phase matching with the SPP mode and yields a higher confinement loss of 37.83 dB/cm compared to 35.71 dB/cm. Wavelength‑based sensitivity analysis within the refractive‑index range of 1.35-1.40 revealed high sensitivities for both designs, with the point‑top configuration achieving a superior value of 936.26 nm/RIU versus 929.75 nm/RIU in the flat‑top design. Both structures exhibited increased loss and a redshift in resonance wavelength as the analyte refractive index increased. In distinguishing healthy and cancerous skin and blood cells, the point‑top sensor produced larger resonance wavelength shifts (65 and 80 nm) than the flat‑top sensor (60 and 70 nm), indicating higher accuracy. Binomial regression (R² > 0.99) further confirmed the superior fitting quality of the point‑top configuration. Overall, optimizing air‑hole geometry and plasmonic characteristics plays a crucial role in enhancing SPR‑PCF biosensor performance and supports the development of next‑generation high‑efficiency biosensing devices. این پژوهش به طراحی و تحلیل یک زیست‌حسگر پلاسمون سطحی مبتنی بر فیبر بلور فوتونیکی می‌پردازد. دو ساختار شامل پیکربندی شش‌ضلعی رأس‌روبه‌بالا و لبه‌تخت چرخیده‌به‌اندازه ۶۰ درجه بررسی شدند تا نقش آرایش حفره‌های هوا بر پاسخ پلاسمونی مشخص شود. شبیه‌سازی‌ها با نرم‌افزار کامسول 3/6 و بر پایه معماری فیبر بلوری نوری انجام گرفت تا امکان جفت‌شدگی مناسب میان مد هدایت‌شونده و پلاسمون سطحی فراهم شود. نتایج نشان داد پیکربندی رأس‌روبه‌بالا تطابق فازی بهتری با موج پلاسمون پلاریتون سطحی ایجاد کرده و اتلاف محصورشده بیشتری برابر با 37.83 dB/cm در مقایسه35.71 dB/cm ارائه می‌دهد. تحلیل حساسیت طول‌موجی در بازه ضریب شکست 35/1 تا 40/1 حساسیت بالایی را برای هر دو ساختار نشان داد، اما ساختار رأس‌روبه‌بالا مقدار بالاتری معادل936.26 nm/RIU نسبت به929.75 nm/RIU در ساختار لبه‌تخت داشت. هر دو طرح با افزایش ضریب شکست آنالیت، افزایش اتلاف و جابجایی طول‌موج به ناحیه قرمز را تجربه کردند. در کاربرد تشخیص سلول‌های سالم و سرطانی پوست و خون، طرح رأس‌روبه‌بالا جابجایی طول‌موج بیشتری (65 nm و 80 nm) نسبت به لبه‌تخت (60 nm و 70 nm) نشان داد و عملکرد دقیق‌تری ارائه کرد. همچنین رگرسیون دوجمله‌ای با R 2 >0.99 کیفیت بالای برازش و دقت بیشتر این پیکربندی را تأیید نمود. در نتیجه، بهینه‌سازی هندسه حفره‌های هوا و ویژگی‌های پلاسمونی نقش مهمی در بهبود عملکرد حسگرهای فیبر بلوری نوری بر پایه تشدید پلاسمون سطحی داشته و زمینه توسعه نسل جدید حسگرهای زیستی پربازده را فراهم می‌کند. https://jmrph.khu.ac.ir/article_11736_54dbaef707bbde46c875e9c0d9bc103e.pdf

دانشگاه خوارزمی نشریه پژوهش های نوین فیزیک 2588-4921 10 2 2026 02 20 Education of the Effect Charge Carrier Density on the Characteristics of Nanostructured Organic Solar Cells آموزش مبتنی بر تاثیر چگالی حاملین بار در مشخصه های سلولهای فوتوولتائیک نانوساختار پلیمری 102 112 11755 10.22034/jmrph.2026.11755 FA حورا سودی دانشگاه فرهنگیان علی محمودلو دانشگاه فرهنگیان Journal Article 2026 05 15 In this paper, using different combinatorial models of carriers, the effects of basic parameters on the performance of heterogeneous organic solar cells as well :as char:ge transfer are investigated. In order to simulate these processes, in this section, the basic parameters of P3HT: PCBM-structured organic solar cells have been studied by using the self-consistent solution of momentum-diffusion equations and Poisson equation, as well as using different recombination models by finite element method. In most of the proposed models and theoretical studies, the active region in organic solar cells is assumed to be inherent.However, this assumption has problems for studying and optimizing them, and the contribution of contaminating polymers for better study should be considered. The studied structure is shown in Figure (3). This structure includes the active region with a mass structure of P3HT: PCBM with a thickness of 100 nmHowever, this assumption has problems for studying and optimizing them, and the contribution of contaminating polymers for better study should be considered. The studied structure is shown in Figure (3). This structure includes the active region with a mass structure of P3HT: PCBM with a thickness of 100 nm در این مقاله نحوه آموزش کارکرد فوتوولتائیک با استفاده از اثرات پارامترهای اساسی بر عملکرد سلول های خورشیدی آلی نامتجانس و همچنین انتقال بار مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی این فرآیندها، دراین بخش بااستفاده ازحل خودسازگارمعادلات سوق-پخش ومعادله پواسون وهمچنین استفاده ازمدلهای مختلف بازترکیب ازطریق روش اجزاءمحدود،پارامترهای اساسی سلولهای خورشیدی آلی توده ای باساختار P3HT:PCBM موردمطالعه قرارگرفته است. در بیشتر مدل ها و مطالعات نظری ارائه شده، ناحیه فعال در سلول های خورشیدی آلی را به صورت ذاتی فرض می نمایند. حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. ساختار مورد مطالعه در شکل(3) نشان داده شده است. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT:PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد.حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. ساختار مورد مطالعه در شکل(3) نشان داده شده است. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT:PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد.حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. ساختار مورد مطالعه در شکل(3) نشان داده شده است. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT:PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد. https://jmrph.khu.ac.ir/article_11755_699d9ce40d4528b2805aab05409614d6.pdf