کلید واژگان: نقطه کوانتومی- میدان الکتریکی- نانو پوسته فلزنجیبدر 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 متلبنسبت 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 مطالب1فصل اول: مقدمه 12فصل دوم: ویژگی های ساختار مورد بررسی2-1ویژگی نقطه کوانتومی82-1-1اکسیتون82-2پلاسمون سطحی122-3ساختار نقطه کوانومی پلاسمونی132-4-روش ریاضی استفاده شده برای محاسبه ی تابع دی الکتریک نانوپوسته فلزی142-5بررسی مدل درود152-5-1مدل درود در فلزات152-5-2-اصلاح مدل درود برای نانو فلزات172-5-3-نمودارهای تابع دی الکتریک وابسته به اندازه نانو فلزات نجیب18 3فصل سوم:نحوه انجام محاسبات3-1بسط موج تخت بر حسب هماهنگ های کروی برداری243-2ویژگی های هماهنگ های کروی برداری333-2-1-راست هنجارش مدهای M و N333-2-2-راست هنجارش مدهای M و.M343-2-3-راست هنجارش مدهای N و N373-3بسط موج تخت فرودی بر حسب هماهنگ های کروی در محیط اطراف(آب)383-3-1محاسبه میدان الکتریکی موج فرودی383-3-2بسط میدان مغناطیسی موج تخت فرودی453-3-3-استفاده از شرایط مرزی برای به دست آوردن بسط میدان الکتریکیو مغناطیسی داخل نانوذره463-3-4-میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی473-3-5میدان پراکنده شده47 4فصل چهارم:محاسبات عددی و نتایج4-1تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 800نانومتر534-2 تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 950نانومتر564-3تغییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت هایمختلفنانوفلز نجیب در طول موج 800نانومتر594-4تغیییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت هایمختلفنانوفلز نجیب در طول موج 950نانومتر624-5 تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامتثابت2 نانومتر644-6 تغییرات میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی بر حسب افزایش شعاع در 800 نانومترو ضخامت نانوپوسته فلزی 2 نانومتر66 5- فصل پنجم:نتیجهگیری و کارهای آینده5-1پیشنهادات ادامه کار69 منابع 83 پیوستها پیوست الف:کد نویسی مربوط به تابع دی الکتریک اصلاح شده نانو فلز 75پیوست ب : حل دوازده معادله دوازده مجهول در متمتیکا 77پیوست پ: کد نویسی مطلب برای یکی از ضرایب 82پیوست ت : کد نویسی مطلب برای افزایش میدان در نقطه کوانتومی 84چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی فهرست جدول هاعنوان صفحهجدول 2‑1:شعاع بوهر اکسیتون و گاف انرژی چند نیمه رسانا 11جدول 2‑2 : فرکانس پلاسمای حجمی ،ثابت میرایی
بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته فلزی و جدا کننده دی الکتریکword
کلید واژگان: نقطه کوانتومی- میدان الکتریکی- نانو پوسته فلزنجیبدر 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 متلبنسبت 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 مطالب1فصل اول: مقدمه 12فصل دوم: ویژگی های ساختار مورد بررسی2-1ویژگی نقطه کوانتومی82-1-1اکسیتون82-2پلاسمون سطحی122-3ساختار نقطه کوانومی پلاسمونی132-4-روش ریاضی استفاده شده برای محاسبه ی تابع دی الکتریک نانوپوسته فلزی142-5بررسی مدل درود152-5-1مدل درود در فلزات152-5-2-اصلاح مدل درود برای نانو فلزات172-5-3-نمودارهای تابع دی الکتریک وابسته به اندازه نانو فلزات نجیب18 3فصل سوم:نحوه انجام محاسبات3-1بسط موج تخت بر حسب هماهنگ های کروی برداری243-2ویژگی های هماهنگ های کروی برداری333-2-1-راست هنجارش مدهای M و N333-2-2-راست هنجارش مدهای M و.M343-2-3-راست هنجارش مدهای N و N373-3بسط موج تخت فرودی بر حسب هماهنگ های کروی در محیط اطراف(آب)383-3-1محاسبه میدان الکتریکی موج فرودی383-3-2بسط میدان مغناطیسی موج تخت فرودی453-3-3-استفاده از شرایط مرزی برای به دست آوردن بسط میدان الکتریکیو مغناطیسی داخل نانوذره463-3-4-میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی473-3-5میدان پراکنده شده47 4فصل چهارم:محاسبات عددی و نتایج4-1تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 800نانومتر534-2 تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در طول موج 950نانومتر564-3تغییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت هایمختلفنانوفلز نجیب در طول موج 800نانومتر594-4تغیییرات میدان الکتریکی بر حسب گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامت هایمختلفنانوفلز نجیب در طول موج 950نانومتر624-5 تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک در ضخامتثابت2 نانومتر644-6 تغییرات میدان الکتریکی در نقطه کوانتومی بر حسب افزایش شعاع در 800 نانومترو ضخامت نانوپوسته فلزی 2 نانومتر66 5- فصل پنجم:نتیجهگیری و کارهای آینده5-1پیشنهادات ادامه کار69 منابع 83 پیوستها پیوست الف:کد نویسی مربوط به تابع دی الکتریک اصلاح شده نانو فلز 75پیوست ب : حل دوازده معادله دوازده مجهول در متمتیکا 77پیوست پ: کد نویسی مطلب برای یکی از ضرایب 82پیوست ت : کد نویسی مطلب برای افزایش میدان در نقطه کوانتومی 84چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی فهرست جدول هاعنوان صفحهجدول 2‑1:شعاع بوهر اکسیتون و گاف انرژی چند نیمه رسانا 11جدول 2‑2 : فرکانس پلاسمای حجمی ،ثابت میرایی