بررسي رفتار غيرخطي نوري نانوساختار دوبعدي گرافن و نانوذرات با تركيبات غيرفلزي

دكتري

رفتار غيرخطي نانوساختارها بعنوان ساز و كار اصلي افزاره¬هاي نوين نوري تلقي مي¬گردد. بدليل ويژگي¬هاي غيرخطي نوري منحصر بفرد نانوساختارها، رفتارهايي چون دوپايداري، جذب اشباع¬پذير، محدوديت نوري، ناپايداري مدولاسيون و ... در آن¬ها قوي¬تر و توان آستانه نوري براي مشاهده چنين رفتارهايي پايين¬تر است. بنابراين، يك پژوهش مدون در بررسي اين رفتارها مي¬تواند روشنگر مسير آينده طراحان و مهندسان افزاره¬هاي نوين نوري باشد. در اين پژوهش، ابتدا رفتار غيرخطي نانوذرات كلوئيدي غيرفلزي با تمركز بر روي جذب اشباع¬پذير، دوپايداري و ناپايداري مدولاسيون مورد بررسي قرار مي¬گيرد. براي اين منظور، روش¬ تحليلي حل معادله توصيف كننده جذب اشباع¬پذير (معادله هاوس) و روش عددي پيش¬بين اصلاحگر براي حل معادله شرودينگر براي اولين بار تبيين گرديده و سپس بكار گرفته مي¬شود تا جواب¬هاي معادلات توصيف كننده بدست آيد. از مدل غيرخطي گاز ايده¬آل براي توصيف خواص غيرخطي نانوذرات كلوئيدي استفاده مي-گردد. در ادامه، تحليلي مبتني بر ديناميك تحول زماني رفتار غيرخطي نانوذرات ارائه مي¬گردد. بر اين اساس، تأثير پارامترهاي مشخصه محيط در رفتار غيرخطي بررسي مي¬شود. در مرحله بعد، رفتار غيرخطي دوپايداري و ناپايداري مدولاسيون در نانوساختارهاي دوبعدي (در اينجا گرافن) مورد بررسي قرار مي¬گيرد. روش¬ تحليلي ماتريس انتقال مبتني بر معادلات ماكسول براي تحليل دوپايداري در محدوده¬هاي فركانس مرئي و تراهرتز مورد استفاده واقع مي¬شود. با اينحال، چون اين روش قادر به تشريح برخي رفتارها مانند ناپايداري مدولاسيون نمي¬باشد، از روش عددي پيش¬بين- اصلاحگر براي بررسي رفتار غيرخطي نانوصفحات گرافن معلق در يك بستر دي¬الكتريك كه در داخل يك تداخل-سنج قرار گرفته¬اند، براي حل معادله شرودينگر غيرخطي استفاده مي¬گردد. در نهايت، پس از تهيه اكسيد گرافن و اكسيد گرافن كاهيده، براي اولين بار دوپايداري و چندپايداري نوري بصورت تجربي گزارش مي-شود.

189733

دانشگاه علم و صنعت ايران

اتمي مولكولي

دكتر بيژن غفاري