|
Title
|
بررسي جفت شدگي قوي بين پلاسمون و اكسايتون با استفاده از روش دامنه زماني تفاضل محدود
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
جفت شدگي، پلاسمون ، اكسايتون ، روش دامنه زماني تفاضل محدود
|
|
Abstract
|
در اين پايان نامه، به بررسي جفت شدگي قوي بين پلاسمون و اكسايتون مي پردازيم. جفت-شدگي بين نانوذره فلزي و گسيل كننده، باعث به وجود آمدن مدهاي پلاريتوني به نام پلكسايتون ها و تشكيل يك فرورفتگي مابين آنها (نانوذره فلزي و گسيل كننده) مي شود.
به اين منظور چند ساختار مختلف كه توانايي برانگيخته كردن مدهاي پلاسمونيكي و جفت-شدگي بين اين مدها را دارند، طراحي و مدل سازي مي كنيم. براي مدل سازي برهمكنش نور با اين ساختارها از روش تفاضل متناهي دامنه زمان استفاده شده است. به اين ترتيب، در اطراف ساختار شرايط مرزي جاذب در نظر گرفته شده و از تكنيك ميدان كلي/ ميدان پراكنده شده براي موج تخت فرودي در محدوده طول موجي 600 تا 1400 نانومتر استفاده شده است. براي بدست آوردن سطح مقطع پراكندگي آشكارساز مناسبي در اطراف ساختار قرار داده شده و براي توصيف خواص نوري فلزات پلاسمونيكي (طلا و نقره) و همچنين مولكول هاي رنگدانه از مدل درود و لورنتس استفاده شده است.
بررسي نتايج نشان مي دهد كه عواملي ازجمله جنس نانوذره، ضريب شكست محيط اطراف و اندازه نانوذره بر پلاسمون هاي سطحي و در ادامه جفت شدگي و قرارگرفتن در ناحيه قوي يا ضعيف نقش موثري دارند. بررسي دو پارامتر قدرت نوسانگر و ضريب ميرايي در مدل لورنتس براي پوسته رنگدانه يا نقطه كوانتومي نشان مي دهد كه افزايش قدرت نوسانگر و كاهش ضريب ميرايي در تيزبودن فرورفتگي تشكيل شده ناشي از جفت شدگي موثر است و باعث ايجاد جفت شدگي قوي مي شود. همچنين نشان مي دهيم كه حضور پوسته در بيشترشدن محدوده پلاسمون هاي سطحي نقش مهمي دارد. در ادامه حساسيت دو ساختار نانوسيم و بيضي را مورد بررسي قرار مي دهيم و در نهايت به اين نتيجه مي رسيم كه ساختار بيضي با حساسيت 4/4 نسبت به ساختار نانوسيم با حساسيت 1/1، حساس تر است. همچنين تاثير نقطه كوانتومي را در جفت شدگي پلاسمون- اكسايتون بررسي مي كنيم كه طلا با وجود فرورفتگي تيزي كه در طيف پراكندگي مربوط به آن مشاهده مي شود، باعث ايجاد جفت شدگي قوي تري نسبت به نقره شده است. و در انتها نيز حساسيت يك ساختار متناوب را مورد بررسي قرار مي دهيم كه اين ساختار با حساسيت 58/17 بيشترين ميزان حساسيت را نسبت به دو ساختار نانوسيم و بيضي دارد. نتيجه مي گيريم كه با انتخاب مناسب پارامترهاي موجود مي توان به ساختارهايي با حساسيت بالا دست يافت.
|
|
Researchers
|
maeedeh sadegh zadeh (Student) , Ahmad Mohammadi (Primary advisor) , Tahmineh Jalali (Advisor)
|