حسین شیرکانی

مطالعات موفق بر روی مواد دوبعدی همچون گرافن و بوروننیترید سبب بازمعرفی فسفر سیاه به دنیای فیزیک شد. فسفر سیاه مادهای لایهای بوده که به هر تکلایه آن فسفرن گفته میشود. این ماده به دلیل ویژگیهای اپتیکی منحصر به فردی که دارد از اهمیت فراوانی در ساختارهای اپتیکی و اپتوالکترونیکی و در ساخت ابزار پلاسمونیکیبرخوردار است. به دلیل ساختار و ویژگیهای منحصر به فرد این ماده، هدف مطالعات بر پایه تلاش برای به حداکثر رساندن جذب فسفرن در نانوساختارهای مورد بررسی قرار دادهشده است. به منظور حصول این هدف، ساختارهایفوتونیک کریستالی یکبعدیشامل فسفرن در مجاورت عوامل مختلفی از جمله حضور لایه دی الکتریک، لایه فلزی، گرافن و بورون-نیترید-ششوجهی درنظر گرفته شده است و تاثیر وجود این لایهها و هندسه آنها بر رویمیزان جذب فسفرن و جابجایی طیفی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور از روش المان محدود (FEM) با کمک نرمافزار کامسول استفاده شده است.با انتخاب ماده مناسب برای هر قسمت از ساختار و کنترل پارامترهای هندسی آن، مشاهده میشود که جذب فسفرنافزایشیافته وخواص ناهمسانگردی فسفرن در این ساختارها مشهود است و میزان جذب فسفرن برای موج الکترومغناطیسی در راستای محور آرمچر بسیار بیشتر از راستای زیگزاگ است.به دلیلویژگی ناهمسانگرد فسفرن ساختارهای پیشنهادی ما راهی به ابزار پلاسمونیکی وابسته به جهت که بر پایه مواد دوبعدیاند خواهد گشود.نهایتا ساختارهایی طراحی شده است که در آنها میزان جذب فسفرن مستقل از زاویه فرودی بوده و با حضور دیگر مواد اپتیکی جذب فسفرن افزایشمییابد و جاذبکاملی طراحی شده است که در هر دو راستای آرمچر و زیگزاگ جذب بالایی دارد