جدول ‏2‑1: شعاع بوهر اکسیتون و گاف انرژی چند نیمه رسانا…………………………………….. 11

جدول ‏2‑2 : فرکانس پلاسمای حجمی ،ثابت میرایی ? و سرعت فرمی برای سه

فلز نجیب مس ، طلا و نقره. 1

فهرست شکل ها

شکل ‏2‑1:نوار گاف انرژی نقاط کوانتومی.. 10

شکل ‏2‑2: طیف جذبی و فلورسانس نقاط کوانتومی CdSe در اندازه های مختلف… 11

شکل ‏2‑3: طرح واره نقطه کوانتومی پلاسمونی دو پوسته ای با جدا کننده دی الکتریک… 14

شکل ‏2‑4: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانو پوسته مس بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 18

شکل ‏2‑5: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانوپوسته ی طلا بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 19

شکل ‏2‑6: نمودار قسمت موهومی تابع دی الکتریک نانوپوسته ی نقره بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت.. 19

شکل ‏2‑7: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوسته ی مس بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950. 20

شکل ‏2‑8: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوسته ی طلا بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950. 20

شکل ‏2‑9: نمودار قسمت حقیقی تابع دی الکتریک نانوپوستهی نقره بر حسب طول

موج با احتساب اثر اندازه در ضخامت های متفاوت در محدودهnm800 تاnm950. 21

شکل ‏3‑1:نانو ساختارچندلایه کروی شامل نقطه کوانتومی، نانوپوسته فلز نجیب و

جداکننده دی الکتریک… 47

شکل ‏4‑1 :نمودارتغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامتهای مختلف نانو پوسته مس درطول موج800 نانومتر. 53

شکل ‏4‑2:نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در ضخامت های

مختلف نانوپوسته فلز طلا در طول موج 800 نانومتر. 54

شکل ‏4‑3: نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در ضخامت

های مختلف نانوپوسته فلز نقره در طول موج 800 نانومتر. 55

شکل ‏4‑4: نمودار تغییرات میدان الکتریکی بر حسب ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامتهای مختلف نانو پوسته مس درطول موج950 نانومتر. 56

شکل ‏4‑5: نمودار تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته فلز طلا در طول موج 950 نانو متر. 57

شکل ‏4‑6: نمودار تغییرات میدان به عنوان تابعی از ضخامت لایه دی الکتریک در

ضخامت های مختلف نانوپوسته فلز نقره در طول موج 950نانومتر. 58

شکل ‏4‑7 :تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانو پوسته مس در طول موج 800نانومتر. 59

شکل ‏4‑8:تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذر دهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانو پوسته طلا در طول موج nm 800. 60

شکل ‏4‑9 :تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته نقره در طول موجnm 800. 61

شکل ‏4‑10: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته مس در طول موجnm 950. 62

شکل ‏4‑11: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته طلا در طول موجnm 950. 63

شکل ‏4‑12: تغییرات میدان الکتریکی به عنوان تابعی از گذردهی نسبی دی الکتریک

در ضخامت های مختلف نانوپوسته نقره در طول موجnm 950. 63

شکل ‏4‑13: مقایسه افزایش میدان الکتریکی بر حسب گذر دهی نسبی دی الکتریک برای

سه فلز نجیب در دو طول موج nm800 وnm 950 در ضخامت نانو پوسته

فلزی nm2. 64

شکل ‏4‑14:تغییرات میدان الکتریکی درون نقطه کوانتومی برحسب شعاع نقطه کوانتومی

برای سه فلز نجیب با ضخامت nm2 در طول موج nm 800 و ضخامت لایه

دی­الکتریک nm21. 66

شکل ‏5‑1:نانو ساختار چندلایه کروی شامل نقطه کوانتومی ولایه متناوب دی الکتریک و

فلز. 69

چکیده

در این رساله هدف بررسی تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانونقطه کوانتومی با نانو پوسته­ی فلزی و جدا کننده­ی دی الکتریک است. این قبیل نانو ذرات برای کاربردهای پزشکی مانند تصویربرداری از بافت­های عمیق و فوتو دینامیک تراپی به­کار می­رود. این نانو ذرات توسط آب احاطه شده­اند زیرا بافت بدن تا حد زیادی آب است. در اینجا تغییرات میدان الکتریکی در ساختار نانویی ذکر شده با نانوپوسته­ی فلز مس، نقره و طلا در دو طول موج 800 و 950 نانومتر بررسی و مقایسه شده است. برای محاسبه ثابت دی الکتریک فلزات نجیب مدل درود به کار رفته است. در مقیاس نانومتری با كاهش اندازه ذرات، نسبت سطح به حجم سیستم زیاد می شود، لذا مدل درود باید اصلاح شود. در تحقیقات گذشته این امر صورت نگرفته است. برای انجام این پژوهش روش تئوری پراکندگی مای استفاده شده است. میدان الکترومغناطیسی بر حسب هماهنگ های کروی برداری بسط داده شده است. با توجه به شرایط مرزی و با استفاده از نرم افزار متمتیکا و نرم افزار متلب نسبت میدان الکتریکی در نانو ذره را به میدان تابشی، بر حسب متغیرهای مختلف مانند ضخامت نانو پوسته فلزی، طول موج و… به دست آورده ایم. افزایش میدان الکتریکی بیش از دو برابر برای این نانوذره برای هر سه نانوپوسته فلزی در ضخامت 2 نانومتر برای طول موج 800 نانومتر به دست آمده است. در طول موج nm950 با کاهش ضخامت نانو پوسته فلزی میدان الکتریکی افزایش می­یابد. طول موج 800 نانومتر افزایش میدان بیشتری در مقایسه با طول موج 950 نانومتر را نتیجه می­دهد.
مقدمه

روش حل پراکندگی توسط یک کره از زمان های خیلی قبل وجود داشته است. در 1908، مای به منظور توضیح رنگ های متنوع در جذب و پراکندگی توسط ذرات کلوئیدی کوچک طلا معلق در آب، این تئوری را توسعه داد. کار دبای که موضوع پایان نامه دکترایش، به فشار تابشی بر ذرات کروی مربوط می شد. او به جای کار کردن مستقیم با مولفه های بردارهای میدان ؛ تابع پتانسیل[1] مشتق شده از بردار هرتز[2] را به کار برد،همان کاری که مای انجام داد[1].

مقاله مای )1908(تحت عنوان «ملاحظات اپتیکی در محیط های غیرشفاف[3]، به خصوص ذرات طلای کلوئیدی» تنها بیانی از فرمول های پراکندگی نیست؛ بلکه به علت هر دو جنبه آزمایشگاهی و محاسباتی اهمیت داشته است[2]. محاسبه رنگ های تابان که از ذرات فلزی کلوئیدی پراکنده می شوند، توسط فارادی( 1857) مطالعه شد .[3]

کارهایی که در پراکندگی مای )1908( مرجع قرار گرفته بودند توسط افراد زیر ارائه شدند[1] :

تامسون[4] (1893) در مورد کره های کاملاً بازتاب کننده،