مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش نانو پلاسمونیکو اُلگوی نانو الکترونیک

بررسی نانو پلاسمونیکو فرآیند برهم کُنش بین امواج الکترومغناطیسی و الکترون‌های رسانش در فلزات با ابعاد نانو

در ساختمان تشکیل دهنده نانو ساختار‌های ( نانو پلاسمونیک) حجم ایجاد شده میدان الکترومغناطیسی به صورت موضعی ، فشرده و بهبود یافته است. تغیرات اندک در دی الکتریکِ اطراف نانو حجم، بر روی تشدید پلاسمون‌های سطحی اثر می‌گذارد، به طوری که این تغییرات خود را در میزان پرتو پراکنده شده ، پرتو جذب شده و یا تغییر طول موج آن نشان می‌دهد. نانو ساختار به عنوان هر ساختار با یک یا چند بعد تعریف می‌شود و در محدوده مقیاس نانو متر اندازه گیری می‌شود. نانو ساختار‌ها به مواد یا سازه‌هایی اطلاق می‌شوند که حداقل یک بعد بین 1 تا 100 نانو متر داشته باشند. اهمیت مقیاس نانو در تغییر خواص و ویژگیهای مواد در این ابعاد است. خواصی مانند رسانایی الکتریکی، خواص الکترو مغناطیسی و غیره. شروع تغییر خواص مواد با کوچکسازی آن بیش از هر چیز به نوع ماده و خاصیت مورد نظر بستگی دارد. به عنوان مثال با کوچک شدن ابعاد یک ماده، عموما برخی از خواص الکترو مغناطیسی نانو مولکولی مواد مانند رسانایی ذرات نانو در مواد بهبود مییابد. این افزایش استحکام تنها در محدوده چند نانومتر اتفاق نمیافتد و ممکن است استحکام مادهای چند ده و حتی صد نانومتری نیز بسیار بیشتر از ماده توده‌‌‌ای بزرگ مقیاس باشد. با استفاده از مشخصه‌های اُپتیکی می‌توان این تغییرات را اندازه گیری کرد. نوسان الکترون‌های سطحی و میدان الکتریکی اطراف آنها را در تشدید پلاسمون‌های سطحی موضعی نشان می‌دهد.

به عنوان مثال با کوچک شدن ابعاد یک ماده نانو ساختار‌های ( نانو پلاسمونیک) ، عموما برخی از خواص مکانیکی مواد مانند استحکام بهبود مییابد. این افزایش استحکام تنها در محدوده چند نانومتر اتفاق نمیافتد و ممکن است استحکام مادهای چند ده و حتی صد نانومتری نیز بسیار بیشتر از ماده تودهای بزرگ مقیاس باشد. از طرفی تغییر برخی خواص همانند رنگ و خواص مغناطیسی ممکن است در ابعاد تنها چند نانومتر رخ دهد. نانو پلاسمونیکبر اساس فرآیند بَر هم کنش بین امواج الکترو مغناطیسی و الکترون‌های رسانش در فلزات با ابعاد نانو بیان شده است، به صورت تحلیلی دلیل افت سریع انرژی الکترون‌ها در عبور از فلزات میباشد و نتیجه گرفت این انرژی صرف حرکت تجمعی و نوسان گونه الکترون‌های آزاد فلز می‌شود و آن را پلاسمون نامید. این نانو ساختار‌ها متشکل از فلز و دی الکتریک می‌باشد که ابعاد آنها زیر طول موج تحریکی ( طول موج پرتویی که باعث تحریک امواج پلاسمونیک می‌شود) قرار دارد.

نتیجه گیری :

نانو الکترونیک / پلاسمونیک بر اساس فرآیند برهم کنش بین امواج الکترومغناطیسی و الکترون‌های رسانش در فلزات با ابعاد نانو بیان شده است. به صورت تحلیلی دلیل اُفت سریع انرژی الکترون‌ها در عبور از فلزات میباشد و نتیجه گرفت این انرژی صرف حرکت تجمعی و نوسان گونه الکترون‌های آزاد فلز می‌شود و آن را پلاسمون نامید.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک