بررسی انتشار امواج پلاسمون در نانوساختارهای پلیمری به منظور استفاده در نانومدارهای نوری

ایجاد طرح های منظم نانومتری بر سطح بستره های مختلف از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در سال های اخیر از نانوذرات فلزی به عنوان مبدل های مناسب انرژی الکترومغناطیسی به گرمایی برای ایجاد طرح های نانومتری استفاده شده است. در این رساله رفتار پلاسمو- نوری یک نانوساختار کوپلیمر بلوکه ای حاوی نانوذرات فلزی به منظور ایجاد آرایه های منظم از نانوذرات فلزی مورد بررسی قرار گرفته و سپس مشخصات طرح های ایجاد شده توسط این آرایه هـا بر روی یک بستره ی پـلیمری مـطالعه شده است. نـانوساختارکـوپلیمر بـلوکه ای مـورد نظر از نـوع دوبـلوکه ای ps-b-pmma در هندسه ی استوانه ای و در آرایش شش وجهی است که نانواستوانه های ps به صورت منظمی در محیط pmma قرار می گیرند. نانوذرات فلزی طلا با شعاع nm 3 درون استوانه ها قرار دارند. از ترکیب نظریه های میدان متوسط و دوقطبی های جفت شده برای بررسی خواص پلاسمو- نوری این نانوترکیب استفاده شده است. در ابتدا نظریه ی میدان متوسط به منظور محاسبه ی تابع دی الکتریک موثر یک استوانه یau-ps مورد استفاده قرار گرفته است. پس از آن خواص جذبی و پراکندگی آرایه ای دوبعدی از استوانه ها، که با توجه به ابعاد کوچک شان در مقابل طول موج هرکدام با یک دوقطبی تقریب زده می شوند، با استفاده از روش دوقطبی های جفت شده بررسی می گردد. استفاده از این روش ترکیبی، امکان مطالعه ی هم زمان جذب و پراکندگی نور از نانوذرات فلزی و همچنین پراکندگی از استوانه های پلیمری را فراهم می آورد. رفتار طیف جذبی و پراکندگی این نانوساختار شامل برهم کنش الکترومغناطیسی بین نانوذرات درون یک استوانه و بین نانوذرات استوانه های متفاوت در مقادیر مختلفی از کسر حجمی نانوذرات، فاصله ی بین استوانه ها، قطبش و زاویه ی نور فرودی و تفاوت ضرایب شکست دو بخش پلیمری بررسی شده است. همچنین طرح های نانومتری ایجاد شده ناشی از آرایه ای منظم از نانوذرات بر یک فیلم پلیمری pmma در برهم کنش با یک لیزر پالسی نانوثانیه مورد مطالعه ی نظری قرار گرفته است. نشان داده می شود که به کمک عوامل مختلفی چون قطبش و زاویه ی فرود نور و ابعاد و فواصل نانوذرات می توان به طرح های نانومتری مختلف بر سطح وسیعی از بستره ی پلیمری دست یافت.