(نانو الکترونیک _ پلاسمونیک) آزمایش های مدل با، برای مثال، امواج مایکروویو و ساختار های فلزی بزرگ تر
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: از آنجایی که پارامتر های مواد به طور قابل توجهی با فرکانس تغییر می کنند. به طور خاص، این بدان معناست که آزمایش های مدل با، برای مثال، امواج مایکروویو و ساختار های فلزی بزرگ تر، نمی توانند جایگزین آزمایش ها با نانو ساختار های فلزی در فرکانس‌های نوری شوند.
نَوسانات چگالی بار سطحی مرتبط با نانو پلاسمون های سطحی در سطح مشترک بین یک فلز و یک دی الکتریک می تواند باعث ایجاد میدان های نزدیک نوری به شدت افزایش یافته شود که از نظر فضایی در نزدیکی سطح فلز محصور شده اند. به طور مشابه، اگر گاز الکترون در سه بعد محصور شود، مانند یک ذره کوچک، جابجایی کلی الکترون ها نسبت به شبکه با بار مثبت منجر به نیروی بازگردانی می شود که به نوبه خود باعث ایجاد ذره- پلاسمون خاص می شود. رزونانس بسته به هندسه ذره. در ذرات با شکل مناسب (معمولاً نوک تیز)، تجمع بار موضعی که با میدان های نوری به شدت افزایش یافته همراه است، می تواند رخ دهد.تغییر برخی خواص همانند رسانایی در نانو ترانزیستور ها و خواص الکترو مغناطیسی در نانو سیم ها ممکن است در ابعاد تنها چند نانو متر رخ دهد.تشدید پلاسمون های سطحی در ساختار های با ابعاد نانو متری، تشدید پلاسمون های سطحی موضعی نامیده می شود.الگو برداری از مواد مغناطیسی در آرایه‌هایی از نقطه‌های نانومقیاس می‌تواند منجر به تغییر بسیار قوی و بسیار قابل کنترل در قطبش نور هنگامی که پرتو از آرایه منعکس می شود، شود. این کشف می تواند حساسیت اَجزای نوری را برای کاربرد های مخابراتی و حسگر زیستی افزایش دهد.جفت شدن بین نور و مغناطیس در نانو ساختار های اِلکتریکی پِلاسمون های سَطحی موضعی (Localized Surface Plasmon) از فعل و انفعالات نانو الکترونیکی کوانتومی ناشی می شود. این فعل و انفعالات منجر به اثرات مغناطیسی اپتیکی می شود که ویژگی ها، مانند محور قطبش یا شدت نور را تغییر می دهد. تعاملات بین نور و ماده در مقیاس نانو افزایش می یابد. این یک انگیزه کلیدی در زمینه پلاسمونیک است که بر همکنش نور با نانو ساختار های فلزی موجب ساخت افزاره های نانو الکترونیک میگردد.در ساختار نانو ساختار های اِلکتریکی پِلاسمون های سَطحی موضعی (Localized Surface Plasmon) یک نانو ذره فلزی در اندازه نانو بسیار شبیه یک آنتن برای طول موج های مرئی عمل می کند. چنین آنتن هایی برای ما در بسیاری از دستگاه های روزمره که بر روی امواج رادیویی و میکروبی بسیار طولانی تر کار می کنند از پدیده ای به نام تشدید شبکه سطحی استفاده کردند که در آن همه نانو ذرات، آنتن های کوچک، به صورت هماهنگ در یک آرایه تابش می کنند.
کلید این کار مونتاژ نانو آنتن های مغناطیسی در مقیاس طولی است که با طول موج نور ورودی مطابقت دارد.در آرایه های تناوبی، نانو ذرات به شدت با یکدیگر بَرهمکنش می‌کنند و باعث نوسانات جمعی می شوند. چنین رفتاری قبلاً در نانو ذرات فلزات مشاهده میشوند.
نتیجه گیری :
از آنجایی که پارامتر های مواد به طور قابل توجهی با فرکانس تغییر می کنند. به طور خاص، این بدان معناست که آزمایش های مدل با، برای مثال، امواج مایکروویو و ساختار های فلزی بزرگ تر، نمی توانند جایگزین آزمایش ها با نانو ساختار های فلزی در فرکانس‌های نوری شوند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک