Surface nano plasm پلاسمون های سطحی برای نانو ذرات طلا (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : اثر متقابل نانو ذرات طلا با نور به شدت توسط محیط ، اندازه و ابعاد فیزیکی آنها تعیین می شود. میدانهای الکتریکی نوسانی یک پرتوی نوری که در مجاورت یک ذره نانو کلوئیدی منتشر می شود با الکترونهای آزاد تداخل می کنند و باعث نوسان هماهنگ بار الکترون می شوند که با فرکانس نور مرئی همخوانی دارد. این نوسانات تشدید به عنوان پلاسمون های سطحی شناخته می شوند. برای نانو ذرات طلای مونو پراکندگی کوچک (30 نانومتر) ، پدیده تشدید پلاسمون سطحی باعث جذب نور در قسمت آبی-طیف طیف (~ 450 نانومتر) در حالی که نور قرمز (700 ~ نانومتر) منعکس می شود.
طلا فلزی نرم و شکل پذیر به رنگ زرد روشن و براق است که در مجاورت هوا و آب زنگ نزده و تیره نمی شود.این فلز را می توان به صورت خالص در طبیعت به شکل دانه ای یا تکه ای در میان سنگ ها، کانی های بلوری شده و مواد ته نشینی آبرفتی پیدا کرد.نماد شیمیایی این عنصر، Au از نام لاتین آن aurum به معنی «درخشش سپیده دم» گرفته شده است.ارزش طلا به دلیل کمیابی آن، کاربرد پذیری آسان، تصفیه راحت، مقاومت در مقابل زنگ زدن و خوردگی، رنگ متمایز، واکنش ناپذیری با دیگر عناصر است، ویژگی هایی که در کمتر فلز دیگری دیده می شود.یک گرم از این عنصر را می توان آن قدر چکش زد تا به اندازه یک ورق با مساحت یک متر مربع پهن شود.
نانو ذرات به دلیل کاربرد گسترده آنها ، هم در صنعت و هم در علوم طبیعی بسیار مورد توجه هستند. در حالی که مواد طبیعی بدون در نظر گرفتن اندازه دارای خصوصیات فیزیکی ثابت هستند ، اندازه یک ذره نانو خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن را تعیین می کند. بنابراین ، خصوصیات یک ماده با نزدیک شدن اندازه آن به مقیاس نانو و قابل توجه شدن درصد اتم در سطح ماده ، تغییر می کند.ویژگی مهم همه ی نانو ساختارهای آنست که تعداد اتم های سطح در آن ها نسبت به تعداد اتم های حجم بیشتر است. این نسبت با کاهش اندازه ی نانو ذره افزایش می یابد. بنابراین اندازه ی نانو ذره ویژگی مهم آن محسوب می شود.بازه ی تغییر فعالیت نانو ذرات به ماهیت و شکل نانو ساختار بستگی دارد. با این حال، اگر انرژی میدان نانو ذره با انرژی پرتودهی الکترو مغناطیسی قابل قیاس باشد و اگر در محدوده ی معین طول موج با رخداد واکنش های شیمیایی در مواد تحت پرتودهی تغییرات چشمگیر ایجاد گردد فعالیت نانو ذره های تا اندازه ی 100nm چشمگیر خواهد بود.اتم های سطح نانو ذرات از لحاظ انرژی جبران نشده اند. بطور کلی، نتایج رشد انرژی نانو ذره را می توان بصورت انرژی کل اتم های سطح ذره بیان نمود. آزادی جنبش اتم های سطح نانو ساختار ها محدود است و تنها جنبش های ارتعاشی و حرکت الکترون ها امکان پذیر می باشد. این دو واکنش الکترو جنبشی به یکدیگر وابسته اند چون جابجایی ابرهای الکترونی اتم ها بطور حتم بسامدهای ارتعاشی پیوندهای اتم های نانو ذرات را تغییر می دهد. از طرف دیگر، تغییر مکان الکترون های ظرفیت در پیوند ها قطبیت پیوند و اجسام موسوم به ابر مولکول را تغییر می دهد.
نتیجه گیری :
برای نانو ذرات طلای مونو پراکندگی کوچک (30 نانومتر) ، پدیده تشدید پلاسمون سطحی باعث جذب نور در قسمت آبی-طیف طیف (~ 450 نانومتر) در حالی که نور قرمز (700 ~ نانومتر) منعکس می شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک