The Casson fluid flow over a stretching sheet is studied in this work in the presence of porous media with melting heat transfer and chemical reaction, combining nanoparticles of and with a base fluid of sodium alginate (). The porous medium Darcy Forchheimer effect is included in the momentum equation. Through the effects of melting, the process of heat transfer is described. In order to explore the features of heat transmission in the absenteeism of LTECs (local thermal equilibrium conditions), the current study employs a mathematical model that has been simplified. For both the solid and liquid phases, the LTNE model yields two different fundamental thermal gradients. This proposed model compares the YOM (Yamada-Ota model) and XM (Xue model), two well-known trihybrid nanofluid models, in terms of performance. After applying the proper transformations, modulated non-linear PDEs (partial differential equations) are simplified in ODEs (ordinary differential equations) and the bvp4c method is used to solve them numerically. A graphic discussion of the relevant factors' significance on the pertinent fields has been presented. It is observed that the Casson ternary hybrid nanofluid temperature and velocity distributions predominate at higher melting parameter. The solid phase's heat transport rate rises with an upsurge in the interphase heat transfer parameter.

This study employs first-principles calculations to investigate the magnetic properties of MnO when doped and co-doped with low concentrations of transition metals (TM) V, Cr and Ni. Using both local density (LDA), LDA + U and self-interaction-corrected local density (LDA-SIC) approximations, we observed half-metallic behavior in the modified MnO systems. Furthermore, a significant variation in the total density of states (DOS) was noted when nitrogen was incorporated into the doped MnO, transforming its behavior from non-half-metallic to distinctly half-metallic ferromagnetic. These findings provide novel insights into the potential use of doped and co-doped MnO in the development of advanced spintronic applications.

Abstract Nonlinear fractional evolution equations are important for determining various complex nonlinear problems that occur in various scientific fields, such as nonlinear optics, molecular biology, quantum mechanics, plasma physics, nonlinear dynamics, water surface waves, elastic media and others. The space-time fractional modified equal width (MEW) equation is investigated in this paper utilizing a variety of solitary wave solutions, with a particular emphasis on their implications for wave propagation characteristics in plasma and optical fibre systems. The fractional-order problem is transformed into an ordinary differential equation using a fractional wave transformation approach. In this article, the polynomial expansion approach and the sardar sub-equation method are successfully used to evaluate the exact solutions of space-time fractional MEW equation. Additionally, in order to graphically represent the physical significance of created solutions, the acquired solutions are shown on contour, 3D and 2D graphs. Based on the results, the employed methods show their efficacy in solving diverse fractional nonlinear evolution equations generated across applied and natural sciences. The findings obtained demonstrate that the two approaches are more effective and suited for resolving various nonlinear fractional differential equations.

Abstract In this article, we considered a nonlinear compartmental mathematical model that assesses the effect of treatment on the dynamics of HIV/AIDS and pneumonia (H/A-P) co-infection in a human population at different infection stages. Understanding the complexities of co-dynamics is now critically necessary as a consequence. The aim of this research is to construct a co-infection model of H/A-P in the context of fractional calculus operators, white noise and probability density functions, employing a rigorous biological investigation. By exhibiting that the system possesses non-negative and bounded global outcomes, it is shown that the approach is both mathematically and biologically practicable. The required conditions are derived, guaranteeing the eradication of the infection. Furthermore, adequate prerequisites are established, and the configuration is tested for the existence of an ergodic stationary distribution. For discovering the system’s long-term behavior, a deterministic-probabilistic technique for modeling is designed and operated in MATLAB. By employing an extensive review, we hope that the previously mentioned approach improves and leads to mitigating the two diseases and their co-infections by examining a variety of behavioral trends, such as transitions to unpredictable procedures. In addition, the piecewise differential strategies are being outlined as having promising potential for scholars in a range of contexts because they empower them to include particular characteristics across multiple time frame phases. Such formulas can be strengthened via classical techniques, power law, exponential decay, generalized Mittag-Leffler kernels, probability density functions and random procedures. Furthermore, we get an accurate description of the probability density function encircling a quasi-equilibrium point if the effect of H/A-P minimizes the propagation of the co-dynamics. Consequently, scholars can obtain better outcomes when analyzing facts using random perturbations by implementing these strategies for challenging issues. Random perturbations in H/A-P co-infection are crucial in controlling the spread of an epidemic whenever the suggested circulation is steady and the amount of infection eliminated is closely correlated with the random perturbation level.

We focused on solitonic phenomena in wave propagation which was extracted from a generalized breaking soliton system in (3 + 1)-dimensions. The model describes the interaction phenomena between Riemann wave and long wave via two space variable in nonlinear media. Abundant double-periodic soliton, breather wave and the multiple rogue wave solutions to a generalized breaking soliton system by the Hirota bilinear form and a mixture of exponentials and trigonometric functions are presented. Periodic-soliton, breather wave and periodic are studied with the usage of symbolic computation. In addition, the symbolic computation and the applied methods for governing model are investigated. Through three-dimensional graph, density graph, and two-dimensional design using Maple, the physical features of double-periodic soliton and breather wave solutions are explained all right. The findings demonstrate the investigated model's broad variety of explicit solutions. All outcomes in this work are necessary to understand the physical meaning and behavior of the explored results and shed light on the significance of the investigation of several nonlinear wave phenomena in sciences and engineering.

The current study employs numerical simulations via the SCAPS-1D platform to investigate the performance of solar cells based on perovskite, with RbGeI3 utilized as an absorber material possessing a wide bandgap of 1.31 eV. Through systematic exploration of various parameters including temperature, layer thickness, doping, and defects, the study aims to enhance the efficiency of the solar cells, considering their sensitivity to temperature variations. Results demonstrate that the proposed configuration effectively extends the absorption spectrum into the near-infrared region, with the thickness of the RbGeI3 layer emerging as a critical factor influencing device performance. Analysis reveals that the series resistance peaks at 2 Ω·см2, while the shunt resistance achieves optimal output parameters of up to 103 Ω·см2. Moreover, optimization efforts yield a solar cell exhibiting a power conversion efficiency of 24.62%, fill factor of 82.8%, open circuit voltage of 0.99V, and short circuit current density of 33.20 mA/cm2 at a RbGeI3 thickness of 0.6 um. This comprehensive numerical investigation not only enhances understanding of the intricate factors influencing perovskite solar cells but also suggests promising avenues for future advancements in the field.