حسین شیرکانی

در این پا یاننامه به بررسی خواص الکترونی و نوری نانوساختارهای نی مرسانا در شرایط مختلف با پتانسیلهای محصورکننده متفاوت پرداخته شده است. از خواص نوری موجود برای نانوساختارها، ما ضریب جذب نوری، ضریبشکست و پذیرفتاری غیرخطی مرتبه سوم را برای یک نقط ه کوانتومی کروی شکل تعبی هشده در دیالکتریک، یک نقطه کوانتومی چندلایه کروی شکل با حضور ناخالصی، یک نقطه کوانتومی هرمی شکل و یک نقطه کوانتومی مخروطی شکل در حضور میدان الکتریکی خارجی، مورد بررسی قرار دادهایم. در تمام ی سیستمهای کوانتومی مورد بررسی، قبل از هر چیز ابتدا با ید توابع موج و ویژه مقادیر انرژی محاسبه شود. بهدلیل اینکه حل تحلیلی معادله شرودینگر برای اغلب سیستمهای کوانتومی با شکل پتانسیل پیچیده مورد بررسی امکانپذیر نمیباشد، بنابراین از روشهای عددی باید بهرهمند شد، که در این پایاننامه ما روش تفاضل متناهی دامنه زمان ) FDTD ( برای بررسی این سیستمها انتخاب نمودهایم. در این روش، با تکنیک تبدیل زمان موهوم ی، معادله شرودینگر به یک معادله انتشار تبدیل خواهد شد . این روش را برای مسائل دارای حل تحلیلی مانند پتانسیل ذره در جعبه، نوسانگر هماهنگ ساده و ذره محبوس در چاه کروی به کار گرفتهایم و نتا یج حاصل با جوا بهای حل تحلیلی مقایسه و اعتبارسنجی صورت گرفته است. جوا بهای حاصل از روش تفاضل متناهی دامنه زمان با حل تحلیلی با درصد خطای کمی مطابقت دارند. در ساختارهای بررسی شده میتوان دید که ویژه مقادیر حالات الکترونی با افزایش اندازه نانوساختار کاهش مییابند و برای نقطه کوانتومی چندلای ه نیز نشان داده شد که خصوصیات الکترونیکی، بهشدت به ضخامت لا یهها بستگ ی دارد. همچنین با افزایش شدت میدان الکتریکی خارجی، سطوح این ویژه مقادیر ن یز افزایش پیدا میکند. در بررسی خواص نوری این نانوساختارها ما به نتایج قابل توجهای دست یافتهایم که تمامی نتایج حاصل از روش پیشنهادی و منتخب ما، کاملأ با ویژگیهای نوری این نانوساختارها و بررسیهایی که در گذشته صورت گرفته است در تطابق میباشد.