%34تخفیف

بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته فلزی و جدا کننده دی الکتریک

تعداد 101صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته‌ی

 فیزیک – اپتیک ولیزر

 

 

بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته فلزی و جدا کننده دی الکتریک

چکیده

 

بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی

 با نانو پوسته فلزی و جدا کننده دی الکتریک

 

 

کلید واژگان: نقطه کوانتومی- میدان الکتریکی- نانو پوسته فلزنجیب

 

در این رساله هدف بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته­ی فلزی و جدا کننده­ی دی الکتریک است. این قبیل نانو ذرات برای کاربردهای پزشکی مانند تصویربرداری از بافت­های عمیق و فوتو دینامیک تراپی به­کار می­رود. این نانو ذرات توسط آب احاطه شده­اند زیرا بافت بدن تا حد زیادی آب است. در اینجا تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانویی ذکر شده با نانوپوسته­ی فلز مس، نقره و طلا در دو طول موج 800 و 950 نانومتر بررسی و مقایسه شده است. برای محاسبه ثابت دی‌الکتریک فلزات نجیب مدل درود به کار رفته است. در مقياس نانومتري با كاهش اندازه ذرات، نسبت سطح به حجم سيستم زياد مي‌شود، لذا مدل درود باید اصلاح شود. در تحقیقات گذشته این امر صورت نگرفته است. برای انجام این پژوهش روش تئوری پراکندگی مای استفاده شده است. میدان الکترومغناطیسی بر حسب هماهنگ های کروی برداری بسط داده شده است. با توجه به شرایط مرزی و با استفاده از نرم افزار متمتیکا و نرم افزار متلب نسبت میدان الکتریکی  در نانو ذره را به میدان تابشی،  بر حسب متغیرهای مختلف مانند ضخامت نانو پوسته فلزی، طول موج و… به دست آورده ایم. افزایش میدان الکتریکی بیش از دو برابر برای این نانوذره برای هر سه نانوپوسته فلزی در ضخامت 2 نانومتر برای طول موج 800 نانومتر  به دست آمده است. در طول موج nm950 با کاهش ضخامت نانو پوسته فلزی میدان الکتریکی افزایش می­یابد.  طول موج 800 نانومتر افزایش میدان بیشتری در مقایسه با طول موج 950 نانومتر را نتیجه می­دهد.

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                              صفحه

 

1فصل اول: مقدمه  1

2فصل دوم: ویژگی های ساختار مورد بررسی

2-1ویژگی نقطه کوانتومی

8

2-1-1اکسیتون

8

2-2پلاسمون سطحی

12

2-3ساختار نقطه کوانومی پلاسمونی

13

2-4-روش ریاضی استفاده شده برای محاسبه ی تابع دی الکتریک نانوپوسته فلزی

14

2-5بررسی مدل درود

15

2-5-1مدل درود در فلزات

15

2-5-2-اصلاح مدل درود برای نانو فلزات

17

2-5-3-نمودارهای تابع دی الکتریک وابسته به اندازه نانو فلزات نجیب

18

3فصل سوم:نحوه انجام محاسبات

3-1بسط موج تخت بر حسب هماهنگ های کروی برداری

24

3-2ویژگی های هماهنگ های کروی برداری

33

3-2-1-راست هنجارش مدهای M و N

33

3-2-2-راست هنجارش مدهای M و.M

34

3-2-3-راست هنجارش مدهای N و N

37

3-3بسط موج تخت فرودی بر حسب هماهنگ های کروی در محیط اطراف(آب)

38

3-3-1محاسبه میدان الکتریکی موج فرودی

38

3-3-2بسط میدان  مغناطیسی موج تخت فرودی

45

3-3-3-استفاده از شرایط مرزی برای به دست آوردن بسط میدان الکتریکی

و مغناطیسی داخل نانوذره

46

3-3-4-میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی

47

3-3-5میدان پراکنده شده

47

4فصل چهارم:محاسبات عددی و نتایج

4-1تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 800نانومتر

53

4-2 تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 950نانومتر

56

4-3تغییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت های

مختلف نانوفلز نجیب در طول موج 800نانومتر

59

4-4تغیییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت های

مختلف نانوفلز نجیب در طول موج 950نانومتر

62

4-5 تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت

ثابت 2 نانومتر

64

4-6 تغییرات میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی بر حسب افزایش شعاع در 800 نانومتر

و ضخامت نانوپوسته فلزی 2 نانومتر

66

5- فصل پنجم:نتیجه‌گیری و کارهای آینده

5-1پیشنهادات ادامه کار

69

منابع                                                                                                                                83

پیوست‌ها

پیوست الف:کد نویسی مربوط به تابع دی الکتریک اصلاح شده نانو فلز  75

پیوست ب : حل دوازده معادله دوازده مجهول در متمتیکا 77

پیوست پ: کد نویسی مطلب برای یکی از ضرایب    82

پیوست ت : کد نویسی مطلب برای افزایش میدان در نقطه کوانتومی   84

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                              صفحه

جدول ‏2‑1: شعاع بوهر اکسیتون و گاف انرژی چند نیمه رسانا……………………………………. 11

جدول ‏2‑2 : فرکانس پلاسمای حجمی ،ثابت میرایی 𝛤 و سرعت فرمی برای سه

فلز نجیب مس ، طلا و نقره. 16

فهرست شکل ها

 

عنوان                                                                                                                 صفحه

 

شکل ‏2‑1:نوار گاف انرژی نقاط کوانتومی.. 10

شکل ‏2‑2: طیف جذبی و فلورسانس نقاط کوانتومی CdSe در اندازه های مختلف… 11

شکل ‏2‑3: طرح واره نقطه کوانتومی پلاسمونی دو پوسته ای با جدا کننده دی الکتریک… 14

شکل ‏2‑4: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانو پوسته مس بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 18

شکل ‏2‑5: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانوپوسته‌ی طلا بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 19

شکل ‏2‑6: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانوپوسته‌ی نقره  بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 19

شکل ‏2‑7: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوسته‌ی مس بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950.. 20

شکل ‏2‑8: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوسته‌‌ی طلا بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950.. 20

شکل ‏2‑9: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوستهی نقره بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950.. 21

شکل ‏3‑1: نانو ساختار چندلایه کروی شامل نقطه کوانتومی، نانوپوسته فلز نجیب و

جداکننده دی‌الکتریک… 47

شکل ‏4‑1 :نمودارتغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامتهای مختلف نانو پوسته مس درطول موج800 نانومتر. 53

شکل ‏4‑2:نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در ضخامت‌های

مختلف نانوپوسته فلز طلا در طول موج 800 نانومتر. 54

شکل ‏4‑3: نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در ضخامت

های مختلف نانوپوسته فلز نقره در طول موج 800 نانومتر. 55

شکل ‏4‑4: نمودار تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامتهای مختلف نانو پوسته مس درطول موج950 نانومتر. 56

شکل ‏4‑5: نمودار تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته فلز طلا در طول موج 950 نانو متر. 57

شکل ‏4‑6: نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامت های مختلف نانوپوسته فلز نقره در طول موج 950نانومتر. 58

شکل ‏4‑7 :تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانو پوسته مس در طول موج 800نانومتر. 59

شکل ‏4‑8:تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذر دهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانو پوسته طلا در طول موج nm 800.. 60

شکل ‏4‑9 :تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته نقره در طول موجnm 800.. 61

شکل ‏4‑10: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته مس در طول موجnm 950.. 62

شکل ‏4‑11: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته طلا در طول موجnm 950.. 63

شکل ‏4‑12: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته نقره در طول موجnm 950.. 63

شکل ‏4‑13: مقایسه افزایش میدان الکتریکی بر حسب گذر دهی نسبی دی الکتریک برای

سه فلز نجیب در دو طول موج nm800 وnm 950 در ضخامت نانو پوسته

فلزی nm2.. 64

شکل ‏4‑14:تغییرات میدان الکتریکی درون نقطه کوانتومی برحسب شعاع نقطه کوانتومی

برای سه فلز نجیب با ضخامت nm2 در طول موج nm 800  و ضخامت لایه

دی­الکتریک nm21.. 66

شکل ‏5‑1:نانو ساختار چندلایه کروی شامل نقطه کوانتومی ولایه متناوب دی‌الکتریک و

فلز. 69

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته فلزی و جدا کننده دی الکتریک”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo