فاضل شجاعی

در طول دهه های گذشته، مواد دارای خواص اپتیک غیرخطی به دلیل کاربرد گسترده در فناوری های پیشرفته، به زمینه تحقیقاتی مهمی در پژوهش های نظری و تجربی تبدیل شده اند. به همین دلیل طراحی مواد دارای خواص اپتیک غیرخطی، جهت رفع نیاز فناوری های مختلف، ضروری می باشد. علاوه بر این، پس از کشف گرافن، تلاش های زیادی به سنتز و طراحی نانومواد دو بعدی اختصاص یافته است. در این راستا، نمونه های حجیم پلی کریستالی NaSnAs سنتز شده است که ساختار ژرمانیم مانند شش ضلعی دارند و از ورقه های SnAs تشکیل شده اند که توسط اتم های Na از یکدیگر جدا شده اند. در همین راستا، در بخش اول این رساله، با توجه به پایداری کلاستر های بور طبل یشکل و امکان اصلاح آن ها با استفاده از دوپینگ فلزی، به بررسی نانوسیم های ساخته شده از کلاستر های بور طبل یشکل B14 و M₁₄B (M = Fe, Co) می پردازیم. تغییرات ساختاری، الکترونی و خواص اپتیک خطی و غیرخطی مرتبه دوم و سوم ایستا و دینامیک B₁₄، Fe@B₁₄ و Co@B₁₄ با n=1-6 بررسی می گردد. نتایج نشان می دهد که ساختار طبل یشکل واحد های سازنده در بیشتر موارد به خوبی حفظ شده است، با این حال، انحرافاتی در سایز های بزرگ تر نانوسیم ها دیده می شود که شامل انبساط و فشرده شدن واحد های سازنده، به ترتیب در وسط و در دو انتهای نانوسیم ها می باشد. طبق نتایج، شکاف انرژی نانوسیم های بور را می توان با تغییر طول آن ها به خوبی تنظیم نمود. در بین سیستم های مورد بررسی، بیشترین مقدار اولین ابر قطبش پذیری ایستا 1.35×10⁵ a.u. = β_tot می باشد و متعلق به Fe@B4₁(6) است که به دلیل کاهش شکاف انرژی و افزایش انتقال بار ایجاد شده است. علاوه بر این، در بیشتر موارد، فرآیند تولید هماهنگ دوم پاسخ اپتیکی قوی تری نسبت به اثر الکترواپتیکی پاکلز و پراکندگی هایپر رایلی ارائه می دهد.