نام پژوهشگر: برونو پالپان
سعید احمدی مجید رشیدی هویه
میدان موضعی موثر بر نانوذرات فلزی محصور در دی الکتریک، در تعیین خواص نوری خطی و غیر خطی نانوترکیبات فلزی-دیالکتریک نقش بسیار مهم و اساسی ایفا میکند. در حقیقت دامنه میدان موضعی در فرکانسی تحت عنوان فرکانس تشدید پلاسمای سطحی به طور چشمگیری افزایش مییابد. در یک نانوترکیب فلز-دیالکتریک میدان موضعی به عوامل متعددی از جمله غلظت ذرات فلزی، چیدمان ذرات، ابعاد و شکل ذرات بستگی دارد. حل دقیق معادلات ماکسول تنها برای شکلهای با هندسه ساده مانند کرهها و بیضیگونها و یا استوانههای با طول بینهایت شناخته شده است. بنابراین برای محاسبه پاسخ نوری این گونه محیطها از یک هدف با هندسه دلخواه و یا جهت ارزیابی اندرکنش الکترومغناطیسی بین ذرات مجزا، به روشهای تقریبزنی نیاز است. تقریب دوقطبیگسسته یکی از روشهایی است که به کمک آن میتوان پاسخ چنین محیطهایی را به میدانهای الکترومغناطیسی تعیین کرد. در حقیقت این روش از یک سو به دلیل الگوریتمهای کارا و محاسبات ریاضیاتی ساده نسبت به سایر روشها مورد توجه است و از سوی دیگر دقت بالا و انعطاف پذیری مناسبی برای حل اینگونه مسائل دارد. در این تحقیق ابتدا روش تقریب دو قطبی گسسته معرفی میشود و سپس به کمک این روش پاسخ نوری نانوترکیبات فلز -دی الکتریک تحت تابش امواج الکترومغناطیسی مورد کنکاش و مطالعه قرار میگیرد. اثر ریختشناسی نانوترکیب از جمله غلظت، ابعاد و چیدمان نانوذرات فلزی بر پاسخ نوری نانوترکیب تحت تابش امواج نورانی مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که این روش در محاسبه میدانهای موضعی نانوذرات موفق عمل میکند. میدانهای الکتریکی بدست آمده برای غلظت پایین نانوذرات با تئوری می مطابقت بسیار خوبی دارد. در غلظتهای بالاتر پیشبینی شبیهساز با روندهای مشاهده شده تجربی توافق مناسبی دارند. اثر نمونه آزمایشی در نتایج حاصل از شبیهسازی بررسی شده است و محدوده کارامدی تقریب دوقطبی و تصحیحهای لازم جهت ادامه تحقیقات مشخص شده است.