نقاط کوانتومی کروی، سیستم‎های همسانگرد و متقارن می‎باشند، از این‎رو برای تولید یک فرآیند غیرخطی مرتبه‎ی دوم مانند جمع فرکانسی، باید توسط عاملی این تقارن از بین برده شود، از این‎رو حضور عوامل اختلالی مانند ناخالصی بخشنده، میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی، شرایط لازم برای این فرآیند را فراهم نموده است. بنابراین در این پژوهش در ابتدا به بررسی اختلال ناشی از ناخالصی هیدروژنی بخشنده و محاسبه‎ی انرژی‎های بستگی ترازهای تبهگن و غیرتبهگن پرداخته سپس تغییرات انرژی‎ها براساس تغییرات مکان ناخالصی بررسی می‎شود. نتایج حاصل نشان می‎دهد که انرژی‎های بستگی ترازها با افزایش فاصله ناخالصی کاهش می‎یابد. تأثیر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی بر نقطه کوانتومی کروی با پتانسیل سهموی در حضور یک ناخالصی بخشنده غیرمرکزی، بررسی شده است. وابستگی انرژی‎های بستگی به میدان‎ها با استفاده از روش اختلال محاسبه شده و از بین رفتن تبهگنی با حضور میدان مغناطیسی مشاهده شده است. با بررسی انرژی‎های بستگی با حضور هر کدام از عوامل اختلالی مانند میدان‎ها و حضور ناخالصی ،کاهش انرژی‎های ترازهای اتمی، با افزایش مکان ناخالصی مشاهده شده است. در پایان نیز برای محاسبه‎ی ضریب فرآیند جمع فرکانسی ، یک نقطه کوانتومی کروی که توسط میدان الکتریکی و ناخالصی بخشنده تقارن آن از بین رفته است، در نظر گرفته می‎شود. سپس با محاسبه‎ی توابع موج از طریق روش اختلال، ضریب فرآیند براساس متغیرهای میدان الکتریکی، شدت پتانسیل تحدیدی و شعاع نقطه کوانتومی به‎دست آمده است. نتایج نشان می‎دهدکه در شدت پتانسیل ثابت، ضریب فرآیند جمع فرکانسی با افزایش میدان الکتریکی برای شعاع نقطه کوانتومی در بازه‎ای مشخص، افزایش می‎یابد. کاهش ضریب فرآیند جمع فرکانسی با افزایش پتانسیل تحدیدی، در حضورمیدان الکتریکی ثابت و ناخالصی بخشنده مرکزی مشاهده می‎شود.

در این پایان‎نامه پراکندگی رامان الکترونی را در نقاط کوانتومی کروی و استوانه‎ای با پتانسیل تحدید سهموی در حضور میدان مغناطیسی یکنواخت بررسی می‎کنیم. با در نظر گرفتن تقریب جرم موثر و تابع پوش، معادله‎ی شرودینگر را برای نقطه کوانتومی حل کرده و ویژه‎حالت‎های انرژی و ویژه‎مقادیر آن را برای حامل‎های بار(الکترون و حفره) پیدا می‎کنیم. با استفاده از ویژه‎حالت‎ها و ویژه‎مقادیر انرژی، سطح مقطع پراکندگی جزئی را به عنوان تابعی از فرکانس پراکندگی، بزرگی میدان مغناطیسی اعمال شده و اندازه‎ی نقطه‎ی کوانتومی محاسبه می‎کنیم. با بررسی سطح مقطع پراکندگی که طیف پراکندگی نامیده می‎شود، قوانین انتخاب برای گذارهای الکترون (حفره) در پیکربندی‎های مختلف تابش گسیلی را مشخص می‎کنیم. و طیف پراکندگی مربوط به نقاط کوانتومی متفاوت را مقایسه می‎کنیم.

تارهای نوری آغشته به نقاط کوانتومی نمک‎های سرب، با شعاع‎های متفاوت، اخیراً به عنوان تقویت‎کننده‎هایی با پهنای باند بهره‎ی وسیع در بازه‎ی طول موج‎های مخابراتی، مطرح شده‎اند. این پایان‎نامه به بررسی اثرات رامان الکترونی در تار نوری آغشته به نقاط کوانتومی pbse، به منظور تقویت بیشتر امواج عبوری از تار نوری می‎پردازد. از بین نظریه‎های مختلفی که برای بررسی خواص نقاط کوانتومی استفاده می‎شوند، به دلیل ویژگی‎های نقاط کوانتومی نمک‎های سرب، از معادله‎های توابع پوش چهار نواری برای مشخص کردن حالت‎های مختلف‎ الکترون‎ها و حفره‎ها‎ در نقاط کوانتومی pbse، استفاده شده است. از حل معادلات فوق‎الذکر توابع موج مربوطه را به‎‎دست آورده و با استفاده از این توابع موج، قوانین انتخاب برای گذارهای الکترونی در حالت‎های متفاوت به‎دست آورده می‎شود. سپس با استفاده از ویژه تابع و قوانین گذار، سطح مقطع جذب به دست آورده شده و نشان داده می‎شود که نقاط کوانتومی برای تقویت امواج مخابراتی مناسب هستند. و هم‎چنین سطح مقطع پراکندگی جزئی که طیف پراکندگی نامیده می‎شود، به صورت تابعی از فرکانس پراکندگی در این نقاط محاسبه ‎می‎شود.

در این پژوهش ابتدا ضریب ژیرومغناطیسی نقطه ی کوانتومی استوانه ای گالیم آرسنید با پتانسیل سهموی، را در حضور میدان های خارجی و برهم کنش اسپین-مدار راشبا، بررسی کرده و در ادامه با استفاده از رهیافت ماتریس چگالی، ضرایب جذب خطی و غیرخطی، مورد مطالعه قرار می گیرند. با در نظر گرفتن تقریب جرم موثر و با استفاده از نظریه ی اختلال، معادله‎ی شرودینگر را برای نقطه کوانتومی حل کرده و ویژه‎مقادیر انرژی و ویژه حالت ها محاسبه می شوند، سپس با به دست آوردن اختلاف انرژی برای اسپین بالا و اسپین پایین، ضریب ژیرومغناطیسی محاسبه می شود. نتایج نشان می دهند با افزایش ابعاد نقطه ی کوانتومی، ضریب ژیرومغناطیسی به مقدار واقعی خودش در حالت توده ای نزدیک می شود. با محاسبه ی ضرایب جذب، مشاهده شد که کاهش ابعاد نقطه ی کوانتومی، باعث افزایش انرژی فوتون برای گذارهای داخل نواری، می شود، و با در نظر گرفتن برهم کنش اسپین-مدار، ضرایب جذب به طور ناچیزی تغییر می کنند.

نانو تکنولوژی مدرن توانایی ساخت نانوساختارهایی با انواع ترکیبات، به ویژه ساختارهای ترکیبی متشکل از یک نقطه ی کوانتومی نیمرسانا و یک نانوذره فلزی را فراهم کرده است. در این پایان نامه تاثیر حضور نانوذره فلزی را بر پذیرفتاری خطی مرتبه اول و غیرخطی مرتبه سوم یک نقطه ی کوانتومی کروی و در نتیجه ضرایب جذب خطی و غیرخطی، ضریب شکست به صورت تئوری با استفاده از تقریب جرم موثر و روش ماتریس چگالی محاسبه می شود. تاثیر پارامترهای شعاع نقاط کوانتومی و نانوذرات فلزی و هم چنین فاصله نانوذره فلزی و نقطه ی کوانتومی بر روی خواص اپتیکی مواد مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت نتایج به دست آمده به این صورت است که با کاهش فاصله مرکز تا مرکز بین نقطه ی کوانتومی و نانوذره فلزی، نمودار قسمت های حقیقی و موهومی ضرایب پذیرفتاری کل، مرتبه اول خطی و مرتبه سوم غیرخطی افزایش می یابند و جابه جایی به سمت فرکانس های کمتر مشاهده می شود. با افزایش شعاع نقطه ی کوانتومی و نانوذره فلزی نمودار قسمت های حقیقی و موهومی ضریب پذیرفتاری کل، مرتبه اول خطی و مرتبه سوم غیرخطی افزایش پیدا می کنند و جابه جایی به سمت فرکانس های کمتر مشاهده می شود. . با افزایش فاصله مرکز تا مرکز بین نقطه ی کوانتومی و نانوذره فلزی نمودار نیم پهنا در نصف بیشینه کاهش می یابد و هم چنین با افزایش شعاع نقطه ی کوانتومی و نانوذره فلزی نمودار نیم پهنا در نصف بیشینه افزایش می یابد. وجود بیشینه و کمینه در نمودارهای حقیقی ضرایب پذیرفتاری نشان دهنده ضریب شکست بیشینه و کمینه است و شیب نمودارهای حقیقی ضرایب پذیرفتاری نشان دهنده سرعت گروه است. هر چه شدت میدان اعمال شده به سیستم بیشتر باشد اثرهای غیرخطی بزرگتر خواهند بود.

در این پژوهش ضریب پذیرفتاری در یک مدل سه ترازی با پیکربندی به منظور بررسی پدیده ی اپتیکی شفافیت القایی الکترومغناطیسی محاسبه شده است. ابتدا با در نظر گرفتن سیستمی شامل نقاط کوانتومی استوانه ای با پتانسیل سهموی و فرکانس های نوسان متفاوت در دو راستای ارتفاع و شعاع به بررسی شفافیت القایی الکترومغناطیسی و تاثیر پارامترهایی از جمله ابعاد نقاط کوانتومی، قطبش نور و عدم تنظیمی فرکانس لیزر کنترل بر روی این پدیده پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد، هنگامی که نور دارای قطبش x باشد با افزایش شعاع نقاط کوانتومی استوانه ای بیشینه های قسمت حقیقی و موهومی ضریب پذیرفتاری سیستم افزایش می یابد و تغییرات جزئی در پنجره شفافیت و سرعت نور مشاهده می شود در حالی که با تغییر ارتفاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در قله های جذب ، شفافیت و سرعت نور رخ نمی دهد. اما هنگامی که نور دارای قطبش z باشد با افزایش ارتفاع نقاط کوانتومی استوانه ای بیشینه های قسمت حقیقی و موهومی ضریب پذیرفتاری سیستم افزایش می یابد و تغییرات جزئی در پنجره شفافیت و سرعت نور مشاهده می شود در حالی که با تغییر شعاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در قله های جذب و شفافیت و سرعت نور رخ نمی دهد. در ادامه با اضافه کردن اثر اسپین- مدار در نقاط کوانتومی استوانه ای و هم چنین با اعمال وابستگی فرکانس رابی لیزر کنترل به سیستم بار دیگر مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که نور دارای قطبش x باشد با افزایش شعاع نقاط کوانتومی استوانه ای علاوه بر این که بیشینه های قسمت حقیقی و موهومی ضریب پذیرفتاری سیستم افزایش می یابد نیز افزایش خواهد یافت، در این حالت سرعت نور هیچ تغییری نمی کند. با تغییر ارتفاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در ضریب پذیرفتاری سیستم مشاهده نمی شود. اما هنگامی که نور دارای قطبش z باشد با افزایش ارتفاع نقاط کوانتومی استوانه ای علاوه بر این که بیشینه های قسمت حقیقی و موهومی ضریب پذیرفتاری سیستم افزایش می یابد نیز افزایش خواهد یافت. در این حالت سرعت نور هیچ تغییری نمی کند. در حالی که با تغییر شعاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در ضریب پذیرفتاری سیستم مشاهده نمی شود. در این حالت سیستم در قطبش x شفافیت بیشتری نسبت به حالتی که نور دارای قطبش z است از خود نشان می دهد و به دنبال آن سرعت نور در دو قطبش متفاوت خواهد بود. نتایج مربوط به اسپین- بالا و اسپین- پایین یکسان است. قله های جذب به عدم تنظیمی فرکانس لیزر کنترل وابسته است اما به پارامترهایی نظیر قطبش نور، ابعاد نقاط کوانتومی و نوع اسپین بستگی ندارد. بررسی اثرات عدم تنظیمی فرکانس لیزر کنترل نشان می دهد که بیشترین شفافیت به ازای در رخ می دهد یعنی در بیشترین شفافیت در است. به عبارتی تقارن در نمودارهای و با افزایش شکسته می شود یعنی برای ( ) طیف جذب در سمت راست (چپ) نمودار متمرکز می شود و در سمت چپ (راست) نمودار گسترش می یابد. از طرفی با افزایش ، برای ( )fwhm قله های جذب در سمت چپ (راست) افزایش می یابد و در سمت راست (چپ) کاهش می یابد.

از آن‎جا که ذرات باردارِ شتاب‎دار در زمینه‎های زیادی از جمله دارویی و پزشکی، شیمی، فیزیک و علم مواد کاربردهای فراوانی دارند، در سال‏های اخیر شتاب‎دهنده‎های لیزر پلاسمایی از اهمیت زیادی برخوردارند. در این پایان نامه با در نظر گرفتن شکل تپ به‎صورت گوسی، شبه‎گوسی، گوسی‎مستطیلی و مستطیلی‎مثلثی، تأثیر شکل تپ لیزر بر روی میزان شتاب‎دهی الکترون مورد بررسی قرار خواهد گرفت. هم‎چنین با اعمالِ میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی، به‎عنوان عامل اختلالی دوم، به محیط پلاسما، میدان ردپا و انرژی منتقل شده به الکترون محاسبه و بررسی خواهد شد. با فرض این‎که پلاسما سرد و غیربرخوردی است، با استفاده از معادلات ماکسول و انتقال، روابط حاکم بر برهم‎کنش تپ لیزر و پلاسما و در نهایت رابطه‎ی بین پتانسیل ردپا و میدان الکتریکی، تپ لیزر به‎دست خواهد آمد. با توجه به این رابطه، شکل تپ در اندازه‎ی میدان ردپا موثر می باشد. هم‎چنین انرژی منتقل‎شده به الکترون در فرآیند شتاب‎دهی، برای هر چهار تپ ذکر شده محاسبه و نمودارهای مربوط به آن‏ها در حضور و غیاب میدان مغناطیسی خارجی رسم و بررسی شده‎اند.

قاب های چسبان، تعمیمی غیر بدیهی از پایه های متعامد یکه می باشند. در سال های اخیر، پیشرفت زیادی در درک و پیاده سازی قاب های چسبان صورت گرفته است با این وجود سوال های اساسی و مهم زیادی در مورد این نوع قاب ها بدون جواب باقی مانده است. در تعریف پایه ی متعامد یکه لازم است که بردارها از طول واحد باشند اما در مورد قاب های چسبان به چنین فرض اولیه ای نیاز نداریم همچنین در صورت داشتن یک پایه برای یک فضا می توان هر عضو فضا را با کمک عناصر پایه نمایش داد. در حالی که ارائه ی نمایشی متناظر با اسفاده از قاب های چسبان، شرط غیر صریحی روی طول های عناصر چنین قاب هایی ایجاد می کند. در این پژوهش هدف ما بررسی ارتباط بین ساختار قاب های چسبان متناهی و اندازه ی عناصر تشکیل دهنده ی آن ها می باشد. همچنین ارتباط این گونه قاب ها با کمینه سازهای تابع انرژی پتانسیل که از اهمیت زیادی در مباحث فیزیکی و ارتباطات رادیویی و بی سیم برخوردار است، بررسی خواهد شد.

اخیراً برهم کنش های جالبی بین پالس لیزر فوق کوتاه قوی و پلاسما هم از لحاظ تحقیقاتی و هم کاربرد آن در انرژی هم جوشی پیشرفته، لیزرهای اشعه ی و شتاب دهنده های الکترونی مشاهده شده است. در این برهم کنش ها، تولید منابع قوی لیزری با شدت های بسیار بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه، سه برهم کنش مهم در این زمینه مورد بررسی قرار می گیرد. تولید هماهنگ دوّم در برهم کنش پالس لیزر با یک پلاسمای سرد، گرم و هم چنین پلاسمای فرمیونی چگال مطالعه می شود. در پلاسمای فرمیونی چگال، اثر پتانسیل بوهم و فشار کوانتمی در تولید هماهنگ دوّم، بدون در نظر گرفتن اثر ناشی از اسپین الکترون بررسی می شود. در انتها، انتشار غیرخطی پالس های فوق کوتاه قوی را درون پلاسمای کم چگال تحلیل کرده و با توجه به آن و تئوری پارامحوری، خودکانونی شدن پالس لیزر، ناشی از خروج الکترون های پلاسما، که به وسیله ی نیروی پاندرماتیو اینرسی ایجاد می شود، بررسی گردید. هم چنین تغییر پارامتر پهنای پرتو با فاصله ی انتشار محاسبه شده و با در نظر گرفتن نیروی پاندرماتیو اینرسی و خودکانونی شدن پالس لیزری، شدت پالس هماهنگ دوّم افزایش یافته است.

در این پژوهش، ابتدا ضریب جذب و ضریب شکست خطی یک سیستم چهار ترازی مدل m در حضور دو میدان لیزری قوی با استفاده از رهیافت ماتریس چگالی بررسی شده است. سپس با حل معادله ی شرودینگر، ویژه توابع و ویژه مقادیر نقطه ی کوانتومی استوانه ای گالیم آرسناید با پتانسیل سهموی، محاسبه شده است. با در نظر گرفتن قطبش نور در دو جهت x و z، اثرات ابعاد نقاط کوانتومی و همچنین عدم تنظیمی فرکانس لیزرهای کنترل بررسی شده است. در ادامه با صرفنظر کردن از نرخ واهلش ترازهای غیر مجاز و محاسبه ی ضریب جذب و ضریب شکست غیر خطی، بار دیگر اثرات ابعاد نقاط کوانتومی و همچنین اثرات میدان های لیزر کنترل بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که برای نور با قطبش x، افزایش شعاع نقاط کوانتومی استوانه ای، باعث افزایش در بیشینه های ضریب جذب و ضریب شکست خطی و غیر خطی و همچنین جابه جایی محل قله ها می شود. این در حالی است که با تغییر ارتفاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در ضریب جذب و ضریب شکست خطی و غیر خطی سیستم رخ نمی دهد. اما برای نور با قطبش z، افزایش ارتفاع نقاط کوانتومی استوانه ای، باعث افزایش بیشینه های ضریب جذب و ضریب شکست خطی و غیر خطی و همچنین جابه جایی محل قله ها می شود. این در حالی است که با تغییر شعاع نقاط کوانتومی هیچ گونه تغییری در ضریب جذب و ضریب شکست خطی و غیر خطی سیستم رخ نمی دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.