اپتوالکترونیک
سال:1400 | دوره:4 | شماره:1 (پیاپی 10) |تعداد مقالات:12

در این مقاله اثر ایجاد نقص متقارن مرکزی بر روی میزان عبور و چرخش فاراده در بلور فوتونی مگنتو اپتیک یک بعدی متشکل از دو ماده دی الکتریک و یک ماده مگنتو اپتیک مورد مطالعه قرار گرفته است. پس از اجاد نقص، اثر افزایش حجم نقص بر روی پهنای نوار گاف و تعداد مدهای هدایتی دارای چرخش فاراده در ناحیه نوار گاف بررسی شده است. بیشترین چرخش بدست آمده در این ساختار 27-و بیشترین مقدار عبور حاصل شده 917/0 است.

در این کار تجربی اثر قطبش نور در ضریب شکست غیر خطی کریستا مایع آلاییده با رنگینه مطالعه شده است بدین منظوراز سلولهای کریستال مایع 5CB، آلاییده با رنگینه حلال سبز 3 با آرایش موازی و با ضخامت 50 میکرون استفاده شد و غیر خطیت آنها با لیزر هلیوم نیون در طول موج 632 نانومتر و با قطبش خطی با زوایای 0 تا 90 درجه نسبت به دایرکتور سلولها بررسی گردید. مشاهده شد ضریب شکست غیر خطی (n2) نمونه ها در تابش با قطبش موازی با دایرکتور منفی و با قطبش عمودی مثبت است.

نامریی سازی پلاسمونیکی یکی از انواع روش های نامریی سازی است که بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این روش نامریی سازی علیرغم کامل نبودن اما مزایایی مثل امکان تحقق ساده تر به صورت تجربی را دارا می باشد. در این مقاله با در نظر گرفتن ساختار فراماده ی لایه ای استوانه ای با لایه هایی از جنس گرافن و TiO_2، به حل معادله موج برای این ساختار به صورت تحلیلی پرداخته می شود. پس از محاسبه سطح مقطع پراکندگی برای این ساختار شرط نامریی شدن در آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. سپس اثر تغییر برخی پارامترهای هندسی و فیزیکی مثل پتانسیل شیمیایی گرافن، شعاع هسته و تعداد لایه ها بر شرایط نامریی سازی ارزیابی خواهد شد. با انجام شبیه سازی های عددی در نرم افزار کامسول صحت برخی از نتایج تایید می شود.

در این تحقیق برهمکنش پالس های لیزر فمتوثانیه شدید با نانو خوشه های آرگون در چارچوب مدل نانوپلاسما بررسی شده است. طبق مدل نانوپلاسما، یونیزاسیون، گرمایش و انبساط خوشه درحین برهمکنش لیزر-خوشه و بعد از آن اتفاق می افتد. تولید الکترون های پرانرژی یکی از نتایج این نوع برهمکنش است. وقتی شدت لیزرشدت لیزر فمتوثانیه افزایش می یابد، انرژی، چگالی و فشار هیدرودینامیکی الکترون ها بیشتر می شود. نشان داده شد که وقتی از لیزرهای دو پالسی در برهمکنش استفاده می شود انرژی، چگالی و فشار هیدرودینامیکی الکترونها در مقایسه با برهمکنش با لیزرهای تک پالسی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. نتایج نشان داد در صورت استفاده از لیزرهای دو پالسی به جای لیزرهای تک پالسی در برهمکنش لیزر با خوشه های اتمی در شدت های مساوی بهبود یونیزاسیون و افزایش انرژی الکترون ها اتفاق می افتد و همچنین فشار هیدرودینامیکی نیز تا 39% بهبود می یابد. تاثیر زمان تاخیر بین دو پالس نیز بررسی شد و مشخص گردید که با انتخاب زمان تاخیر مناسب می توان الکترون های با انرژی بالاتری به دست آورد.

یکی از روش های غیرتهاجمی درمان سرطان فوتوترمال تراپی با لیزر است. افزودن نانوکره ها و نانومیله های فلزی به بافت باعث بهبود فرآیند درمان می شود. از طرفی دیگر، کنترل دما به منظور حفظ بافت سالم نیز مهم است. در این مقاله فرآیند درمان سرطان با استفاده از لیزر و نانوذرات اکسید کبالت و همچنین فلزات آهن و مس مورد بررسی قرار می گیرد. برای این کار، نانوکره های اکسید کبالت را در یک سلول سرطانی کروی شکل در نظر می گیریم. سپس تعدادی نانو میله اکسید کبالت به شکل استوانه را در یک نیم کره آبگون (به عنوان سلول سرطانی) را در نظر گرفته و به کمک نرم افزار کامسولدر تقریب المان متناهی شبیه سازی می-شود. شرایط مرزی مناسب برای انتقال حرارت در سطوح داخلی و خارجی مهم است و باید توزیع دمایی را در قسمت های مختلف سلول و نانوذرات به دست آورد. علاوه بر آن اثرات مغناطیسی و غیرمغناطیسی فلزات آهن و مس را با همین شدت لیزر و شرایط مرزی مشابه بررسی نمودیم. نتایج محاسباتی نشان می دهد که دمای میانگین حجم آب سلول در مدت زمان میکروثانیه اول پرتودهی در حضور نانوکره های اکسید کبالت به 43 درجه سلسیوس و در حضور نانو میله های اکسید کبالت به دمای 53 درجه سلسیوس می رسد. دمای میانگین حجم آب سلول در مدت زمان میکروثانیه اول پرتودهی در حضور نانوکره های آهن به 100 درجه سلسیوس و در حضور نانو میله های مس با شیبی تندتر نیز به محدوده ی دمای 100 درجه سلسیوس می رسد.

در این تحقیق، ما خواص ترابرد الکتریکی وابسته به اسپین را در نانو ساختار مولکولی از طریق یک پل مولکولی نامتجانس فولرن و مولکول پنتاسن به عنوان پذیرنده و دهنده ی الکترون، جفت شده با دو الکترود نیمه نهایی مس، مورد بررسی قرار می دهیم. برای این منظور، هامیلتونی وابسته به اسپین، برای تک نوار تعیین شده و با استفاده از رهیافت تابع گرین در چارچوب بستگی قوی، وابستگی خواص ترابرد الکتریکی برهم کنش اسپین-مدار راشبا، و همچنین ولتاژ اعمالی را بر روی این ساختار به دست می آوریم. نتایج مستخرج از محاسبات نشان می دهد که قطبش اسپینی تا حدود 80% در کنترل اسپین الکترون ها فرودی، موثر است. این نانو ساختار نامتجانس مولکولی ممکن است در طراحی ادوات اسپینترونیکی مفید باشد.

مرکز نیتروژن-جای خالی یک نقص نقطه ای در الماس است که متشکل از یک جفت همسایه از اتم نیتروژن (که جایگزین یکی از اتم های کربن شده است) و یک جای خالی شبکه می باشد. این سامانه یکی از کاندیداهای اصلی جهت تحقق عملی پردازش های کوانتومی است. در این مقاله کاربرد چنین سامانه ای در فرآیند برآورد کوانتومی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مخصوصا برآورد فاز اولیه که می تواند اطلاعات مهمی را در خود کد کرده باشد دقیقا بررسی خواهد شد. به علاوه، تاثیر درهمتنیدگی سامانه با محیط و هم چنین وفاداری حالت تحول یافته نسبت به حالت اولیه را بر دقت برآورد فاز مطالعه خواهیم نمود.

خواص ترابرد حاملین بار برای نیم رساناهای آلی بستگی به حضور و نحوه توزیع سایتهای تله دارد. بطوریکه می دانیم تله ها نتیجه بی نظمی در مولکول ها و زنجیره های پلیمری که ناشی از ناخالصی های فیزیکی یا شیمیایی موجود در ساختار نیم رساناهای آلی می باشد. از نقطه نظر نقص های بلوری که باعث تغییر در ترازهای انرژی می شوند و ایجاد گاف انرژی در نظریه نواری می شوند، خواص ترابردحاملین بار در این نوع سیستم ها نیز دستخوش تغییراتی خواهد شد که مهمترین پارامتر در این موضوع جایگزیده شدن و یا دچار تله شدن در فرایند رسانش خواهد بود. البته نقص ها می توانند در نقش مراکز پراکننده در سیستم باشند. در این مقاله با استفاده در مدل های مختلف بازترکیب حاملین، اثرات پارامترهای اساسی بر عملکرد سلول های خورشیدی آلی نامتجانس و همچنین انتقال بار مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی این فرآیندها، دراین بخش بااستفاده ازحل خودسازگارمعادلات سوق-پخش ومعادله پواسون وهمچنین استفاده ازمدلهای مختلف بازترکیب ازطریق روش اجزاءمحدود، پارامترهای اساسی سلولهای خورشیدی آلی توده ای باساختار P3HT: PCBM موردمطالعه قرارگرفته است. در بیشتر مدل ها و مطالعات نظری ارایه شده، ناحیه فعال در سلول های خورشیدی آلی را به صورت ذاتی فرض می نمایند حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT: PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد.

تاکنون بیشتر پژوهش ها و بررسی ها پیرامون جذب و انتشار امواج پلاسمون سطحی بر گرافین و الگوهای مختلف ایجاد شده بر آن، بر اساس لایه های نشانده شده بر زیرلایه های همسانگرد بوده است. در این مقاله، ابتدا ساختار گرافین بر زیرلایه نیترید بور هگزاگونال، به عنوان یک زیرلایه ناهمسانگرد، ضریب گذردهی الکتریکی موثر و ضریب بازتاب آن، و نیز امکان کنترل آنها از طریق تغییر در تراز پتانسیل شیمیایی گرافین مطالعه می شود. در ادامه، ویژگی های انتشار امواج پلاسمون سطحی، بر نانونوارهای گرافین نشانده شده بر این زیرلایه ناهمسانگرد تک محوره به صورت تحلیلی و شبیه سازی بررسی می شود. به کارگیری چنین زیرلایه هایی می تواند تلفات انتشار را در مقایسه با دیگر زیرلایه ها به میزان قابل توجهی کاهش دهد. نتایج این بررسی می تواند در تحلیل جاذب ها و آرایه هایی متناوب از نانونوار گرافین بر زیرلایه های نیترید بور هگزاگونال به کار گرفته شود.

در این مقاله خواص الکترونیکی و اپتیکی گرافن با جذب اتم های بور (B)، نیتروژن (N)، اکسیژن (O) و فلیور (F) با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن بررسی شده است. در اثر جدب اتم های ذکر شده روی گرافن، اعوجاج لایه گرافن قابل ملاحظه است و باعث تغییر هیبریداسیون آن از sp2 به sp3 می شود. همچنین مشخص شد که گرافن با جذب اتم B به نیم رسانای نوع n و با جذب اتم های F و O به نیمه رسانای نوع p تبدیل می شود در حالیکه با جذب اتم N روی گرافن، این لایه خواص فلزی از خود نشان می دهد. همچنین با جذب اتم N، لایه گرافن مغناطیسی می شود در صورتیکه برای بقیه اتم ها اینچنین نیست. طیف جذب اپتیکی لایه گرافن در حالتهای قطبش نور موازی صفحه (E⊥, c)، و عمود بر صفحه (E‖, c) و زاویه 45 درجه نسبت به لایه گرافن محاسبه شده است و نتایج برای جذب اتمهای مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. مشاهده شد که در حالت (E⊥, c) لایه گرافن به یک سنسور اپتیکی برای تشخیص اتم F و در حالت (E‖, c) به یک سنسور اپتیکی برای تشخیص اتم B در محیط تبدیل می شود.

در این تحقیق به بررسی تاثیر میدان مغناطیسی بر ترازهای انرژی در نقطه کوانتومی GaAs/〖, Ga〗, _(1-x) 〖, Al〗, _x As/GaAs و پادنقطه کوانتومی 〖, Ga〗, _(1-x) 〖, Al〗, _x As/GaAs/〖, Ga〗, _(1-x) 〖, Al〗, _x As می پردازیم. محاسبات عددی که با استفاده از روش تفاضل محدود انجام گرفته است نشان می دهند که تاثیر میدان مغناطیسی بر ترازهای انرژی نقطه و پادنقطه کوانتومی کاملا متفاوت است. همچنین در ادامه با استفاده از سه نوع قطبش خطی (LP)، قطبش دایروی راستگرد (RCP) و قطبش دایروی چپگرد (LCP) احتمال گذار بین ترازهای 1s و 2p برای نقطه و پاد نقطه کوانتومی در حضور میدان مغناطیسی محاسبه می گردد.

خواص مغناطیسی و الکترونی تک لایه ی Pd2S4 از طریق دوپینگ غیرفلزات NM (N, P, As, O, Se, F, Cl, Br) و با بکارگیری محاسبات اساسی اولیه انجام شد. نتایج نشان میدهد که غیرفلزاتی که دارای عدد فرد لایه ظرفیت هستند باعث مغناطیسی شدن ساختار می شود در حالی که غیرفلزات دارای عدد زوج در لایه ظرفیت خاصیت مغناطیسی درسیستم القا نمی کند. بیشترین مقدار مغناطش تولیده شده ناشی از دوپینگ اتم های گروه هفتم و بویژه اتم Br با مقدار0. 81µ, B می باشد. در گروه پنجم، از بالا به پایین (افزایش دوره) مقدارجدایی اسپینی اوربیتال pکاهش پیدا می کند که کاهش مقدار مغناطش را به همرا دارد. در حالی که مقدار جدایی اسپینی اوربیتال P اتم های گروه هفتم با افزایش دوره زیاد می شود بنابراین مقدار مغناطش اتم های گروه هفتم از بالا به پایین جدول تناوبی زیاد می شود. در گروه هفتم برعکس گروه پنجم مغناطش اتم سولفور همسایه ی اول از اتم های غیرفلزات دوپینگی بیشتر است. یافته های به دست آمده در این کار می تواند اکتشاف آزمایشی را آغاز کند و کاربرد مغناظش غیر فلزات را در ابزارهای اسپینترونیک را گسترش دهد.