متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای ابوالفضل عقیلی راد، گروه مهندسی الکترونیک

خلاصه خبر: شبيه سازي انبرك هاي پلاسموني بر اساس نانوساختارهاي طلا

  • عنوان: شبيه سازي انبرك هاي پلاسموني بر اساس نانوساختارهاي طلا
  • ارائه‌کننده: ابوالفضل عقیلی راد
  • استاد راهنما: دكتر سارا درباري كوزه كنان
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر وحید احمدی
  • استاد ناظر داخلی دوم: TEXT
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر سيد شمس¬الدين مهاجرزاده (دانشگاه: علوم و تحقیقات )
  • استاد ناظر خارجی دوم: TEXT
  • استاد مشاور اول: TEXT
  • استاد مشاور دوم: TEXT
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: TEXT
  • مکان: کلاس پ-3
  • تاریخ: 97/12/22
  • ساعت: 09:30

چکیده به تله¬اندازی ذرات به¬منظور دستکاری یا جداسازی آن¬ها مدت¬هاست که مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است انبرک های نوری ابتدایی ترین و معمول¬ترین روش برای به تله¬اندازی میکروذرات هستند. استفاده از انبرک¬های نوری برای بدام اندازی ذرات کوچکتر، چالش¬ها و مشکلات فراوانی را به همراه دارد که به دام اندازی ذرات نانو متری را مشکل ساز و حتی غیر ممکن ساخت است. انبرک های پلاسمونی به عنوان جایگزینی برای انبرک¬های نوری مطرح شد که دارای مزیت¬هایی از جمله محدود کردن نور د رابعاد زیر طول¬موج بدون مشکلات پراش و کنترل، دستکاری و شمارش همزمان چندین ذره با کمک ایجاد ساختارهای مختلف پلاسمونی و همچنین ساخت آزمایشگاه روی تراشه و مجتمع سازی می¬باشد. ساختار متناوبی از دیسکه¬های طلا که به¬صورت تنگ¬پکیده کنار هم قرار گرفته¬اند برای به تله¬اندازی ذرات ارائه داده¬ایم. با استفاده از ایجاد مدهای پلاسمونی ایستای بر روی سطح دیسک قادر به تله¬اندازی میکرو ونانو ذرات دی¬الکتریک می¬باشیم. این مدهای ایستا براثر تداخل مدهای پلاسمونی رونده (SPP) بازتاب شده از لبه دیسک بوجود می¬آیند. از مزیت¬های مهم این ساختار میتوان به عمق نفوذ بالای میدان و درنتیجه توانایی به تله¬اندازی ذرات از فواصل دورتر نسبت به سطح اشاره کرد در حالی که نمونه¬های قبلی از میدان¬های پلاسمونی سطحی جاگزیده برای به تله¬اندازی استفاده می¬شدند که عمق نفوذ آن ها بسیار کمتر از ساختار پیشنهادی ما است. توان مصرفی پایین، برد زیاد نیروهای پلاسمون در راستای عمود بر سطح، ساخت و پیاده¬سازی آسان، حساسیت کمتر کارایی سامانه به راستای قطبش منبع لیزر و عدم حساسیت کارایی سامانه به زاویه¬ی تابش منبع ورودی (منبع به صورت عمودی به ساختار می¬تابد) و تحریک پلاسمون¬های سطحی رونده با استفاده از توری پراش، از جمله ویژگی¬های مثبت ساختار پیشنهادی ما می¬باشند. در ادامه با استفاده از گرافن و قرار دادن آن برروی ساختار متناوب متشکل از دیسکه¬های طلا، یک سوئیچ نیروی نوری پیشنهاد داده ایم. اصول کار این سوئیچ نوری بر اساس تغییر پتانسیل¬الکتروشیمیایی گرافن با اعمال ولتاژ است. گرافن در پتانسیل الکتروشیمیایی خاصی پلاسمون¬های آن تحریک شده و همانند یک لایه¬ی پلاسمونی بسیار جاذب عمل خواهد کرد که باعث جذب میدان¬های پلاسمونی دیسک های طلا می¬شود در نتیجه نیرو وارد به ذره توسط پلاسمون¬های طلا با افت شدیدی همراه خواهد بود به طوری که ذره از تله رها خواهد شد. نسبت نیروها در حالت روشن/خاموش حدود ⁓55 برابر بدست آمده که مزیت بسیار بالایی نسبی به سوئیچ های نوری ارائه شده دارد همچنین تغییرات پتانسیل الکتروشیمیای گرافن برای ایجاد این مقدا اختلاف حدود ⁓0.27 eV است که نشان دهنده¬ی قدرت سوئیچینگ بالای این سامانه¬ی می¬باشد. از مزیت های دیگر ¬این سامانه ¬می¬توان به آشکارسازی و شمارش ذرات اشاره کرد که در کنار ساخت آسان آن می¬تواند مورد مناسبی برای کاربرد در آزمایشگاه روی تراشه و استفاده در تحقیقات زیستی باشد.
کلمات کلیدی نیروهای نوری، پلاسمون¬های سطحی، آزمایشگاه-روی-تراشه، انبرک نوری، انبرک پلاسمونی، میدان¬های پلاسمونی، سوئیچ پلاسمونی، گرافن

21 اسفند 1397 / تعداد نمایش : 12