چکیده

در سال‌های اخیر، ساخت و مطالعه نانوذرات فلزی در شکل‌ها و اندازه‌های متفاوت هرچه بیشتر مورد مطالعه قرار ‌گرفته‌اند. در نانوذرات فلزی تشدید پلاسمون‌های سطحی مسئول خواص نوری منحصر به‌فرد آن‌ها است که هدف از مگنتو پلاسمونیک کنترل ویژگی مگنتواپتیکی با تحریک پلاسمون‌ و کنترل خواص پلاسمون‌ها با میدان مغناطیسی است.

در این پایان‌نامه هدف تحلیل تقریبی اثر فیزیکی مکانیزم تحریک پلاسمون‌های سطحی و ارتباط آن با اثر مگنتو پلاسمونی کر است که استفاده از روش نیمه تحلیلی، نظریه محیط‌های موثر، ماکسول-گارنت برای محاسبه ضریب دی‌الکتریک موثر از مهم‌ترین ابزاری تحلیلی بود که مورد استفاده قرار گرفته شد. در این پژوهش نشان داده شده ‌است که نانوساختارهای متشکل از فلزات ناب مانند طلا و نقره که جز مواد دیامغناطیسی هستند، می‌توانند در حضور میدان مغناطیسی، از خود ویژگی مگنتواپتیکی قابل ملاحظه‌ایی ایجاد کنند. این در حالی است که نانوذرات ساخته شده از فلزات فرومغناطیس مانند نیکل و کبالت پاسخ نوری ضعیف‌تری را از خود نشان داده و طیف استهلاک نوری و طیف کر آن‎‌ها پهن‌‌تر است. بنابراین آرایه‌ای منظم یا نامنظم از نانودیسک‌های دیامغناطیس (طلا، نقره)، و فرومغناطیس (نیکل، کبالت) را در یک محیط میزبان با ضریب شکست مشخصی قرار داده شد و به کمک روش ماکسول-گارنت، ضریب دی‌الکتریک موثر این ساختار محاسبه و در نهایت به تحلیل و بررسی طیف کر پرداخته شد. همچنین نشان داده شده ‌است که قله طیفی استهلاک نوری در نانوساختارهای متشکل از نانودیسک‌های طلا و نقره در مکانی است که پلاسمون‌های سطحی تحریک و طیف بیضی‌گون کر تغییر علامت داده و در همان طول‌موج بیشترین مقدار چرخش کر ایجاد شده ‌است. از آنجایی که علت ایجاد اثر مگنتواپتیکی کر در این نانوساختارهای متشکل از نانوذرات صرفاً به علت ایجاد ثابت دی‌الکتریک غیرقطری ناشی از اعمال میدان مغناطیسی است، تفاوت در اندازه بخش حقیقی و موهومی ثابت ‌دی‌الکتریک غیر قطری نانوذرات فرومغناطیس نسبت به نانوذرات دیامغناطیس مورد توجه قرار گرفت. نشان داده شد که ساختار طیف بیضی‌گونی و چرخش کر در نانوذرات فرومغناطیسی کاملاً  رفتاری متفاوت نسبت به نانوذرات دیامغناطیسی را دارد. سرانجام بررسی تاثیر پارامترهای موثر در محاسبه طیف مگنتوپلاسمونی کر همچون تغییر ابعاد نانودیسک‌ها، اثر پرشدگی و تغییر شکل نانوذرات مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داده شد که با افزایش ابعاد نانودیسک‌ها و اثر پرشدگی، طول‌موج تحریک پلاسمون‌ها به سمت طول‌موج‌های بیشتر میل می‌کند.

کلمات کلیدی: پاسخ طیف نوری، نظریه محیط‌های موثر، ماکسول-گارنت، اثر مگنتوپلاسمونی کر، نانوذرات.


متن کامل در سایت تخصصی دانلود پایان نامه های کارشناسی ارشد  :www.arshadha.ir