گزارشی از دومین کارگاه آموزشی اپتیک کوانتومی

گروه پژوهشی اپتیک کوانتومی دانشگاه اصفهان با همکاری ستاد ویژه
توسعه فناوری‌نانو، در روزهای ‏‏۱۹ و ۲۰ دی‌ماه ۱۳۸۵ به‌‌منظور معرفی شاخه
نانواپتیک (نانوفوتونیک)، کارگاهی آموزشی با موضوع اپتیک ‏کوانتومی با حضور بیش از
۴۰ نفر از اعضای هیئت علمی و دانشجویان دکتری و کارشناسی ارشد در ‏دانشگاه اصفهان
برگزار کرد. ‏ با توجه به ارتباط نزدیک فناوری‌های نانو با دانش‌های بنیادی و نظری،
نظیر مکانیک کوانتومی، این ‏کارگاه در دو بخش نظری و تجربی ارائه شد. رئوس مطالب
مطرح شده در کارگاه به شرح زیر است:‏
موضوعات مطرح شده در روز اول
مکانیک کوانتومی نانوساختارها؛ دکتر فردین خیراندیش (دانشگاه اصفهان) ‏ در این
سخنرانی به بررسی رفتار کوانتومی نانوساختارهای نیمه‌رسانا پرداخته شد و مباحثی
‏همچون تغییر ثابت دی الکتریک مواد در مقیاس نانو و محاسبه کمیت‌هایی مانند ضریب
جذب، برای ‏نانوساختارها نظیر نقطه‌ها، سیم‌ها و چاه‌های کوانتومی مورد بحث قرار
گرفت. ‏ اپتیک نیمه‌کلاسیک و اپتیک کوانتومی میکروکاواک‌های نیمه‌رسانا؛ دکترمحمد
حسین ‏نادری (دانشگاه اصفهان) ‏ در این سخنرانی به معرفی محورهای اصلی و جنبه‌های
بنیادی در مطالعات نظری مربوط به اپتیک ‏میکروکاواک‌های نیمه‌رسانا پرداخته شد. در
بخش اول سخنرانی، ضمن معرفی مهم‌ترین رویکردهای ‏پژوهشی در عرصه نانوفوتونیک، توصیف
نیمه کلاسیکِ برهم‌کنش نور با چاه کوانتومی واقع در یک ‏میکروکاواک مطرح شد. در بخش
دوم، با معرفی الگوی کوانتومی بر‌هم‌کنش نور با میکروکاواک ‏نیمه‌رسانا، موضوعاتی
همچون شیوه تعیین پاسخ‌های معادلات کوانتومی نورافشانی در چارچوب روش‌های ‏فیزیک
بس‌ذره‌ای و تحلیل فیزیکی نوردهی چاه کوانتومی، اثر همبستگی‌های کوانتومی میان
فوتون‌ها و ‏حامل‌های بار در رژیم‌های برانگیزش همدوس و ناهمدوس بر ویژگی‌های نور
گسیل شده از چاه کوانتومی، ‏همچنین مهم‌ترین جنبه‌های برهم‌کنش فوتون‌ها با
اکسیتون‌های چاه کوانتومی، با تأکید بر دیدگاه‌های آمار ‏کوانتومی، ارائه شد. ‏
بلورهای فوتونی؛ دکتر حمیدرضا فلاح (دانشگاه اصفهان) ‏ در این سخنرانی به موضوع
مبانی نظری بلورهای فوتونی پرداخته شد. بلورهای فوتونی سامانه‌هایی ‏هستند که از
تغییر ثابت دی الکتریک در محیط‌های عایق به وجود می‌آیند. در بلورهای فوتونی تغییر
‏دوره‌ای فضایی ثابت دی الکتریک باعث رفتار خاص انتشار جریان فوتونی خواهد شد. با
طراحی مناسب ‏می‌توان سامانه‌ای داشت که در آن انتشار نور در گستره خاصی از بسامدها
برای قطبش‌های مختلف و ‏جهت‌های انتشار متفاوت ممنوع باشد که به این ناحیه بسامدی
در تشابه با بلورهای معمولی گاف نواری ‏گفته می‌شود. ‏ بلورهای فوتونی به‌دلیل
اینکه امکان کنترل نحوه انتشار نور را فراهم می‌آورند می‌توانند کاربردهای ‏متفاوتی
شامل موج‌برهای بلور فوتونی، کاواک‌های بلور فوتونی، تارهای نوری بر اساس بلورهای
فوتونی، ‏حسگرهای مختلف و. . . داشته باشند.‏
موضوعات مطرح شده در روز دوم
استخراج نور از نانوساختارهای نیتریدی III؛ دکتر حمید هراتی زاده (دانشگاه شاهرود)
‏ این سخنرانی در چهار بخش ارائه شد: قطعات اپتیکی، روش‌های اسپکتروسکوپی
فوتولومینسانس، ‏ویژگی‌های اپتوالکترونیک نانوساختارهای نیتریدی و مروری بر بازار
نیمه‌رساناها. ‏ نانوساختارهای نیتریدی دارای مشخصه‌های خاصی هستند که امکان
به‌کارگیری متنوع آنها را در ‏ساخت قطعات اپتیکی جدید به ویژه قطعات اپتیکی مولد
نور سفید فراهم می‌آورد. در پایان این سخنرانی ‏مقایسه‌ای بین درآمد حاصل از نفت
کشورهای اوپک و درآمد حاصل از فروش نیمه رساناها صورت گرفت ‏که نشان‌دهنده افزایش
فوق‌العاده بازار این محصولات است. ‏ ساخت مدارهای مجتمع نوری و بلورهای فوتونی؛
دکتر علیرضا غروی (دانشگاه شیراز) ‏ در این سخنرانی گزارشی از فعالیت‌های در دست
انجام آزمایشگاه فوتونیک دانشگاه شیراز ارائه شد. ‏طراحی مولکول‌ها و پلیمرهای
نوری، ساختن مدارهای مجتمع نوری، سوئیچ‌های نوری الکترواپتیک و ‏تمام‌اپتیک،
حسگرهای شیمیایی نوری، گسیلنده‌های نور مادون قرمز، نانوذرات حاوی یون‌های قلیایی
‏خاکی از جمله روبیدیوم و بلورهای فوتونی، از جمله این مباحث بودند. ‏ تولید و
کاربردهای نیمه‌رساناهای آلائیده گروه ‏II-VI؛ دکتر علی اعظم خسروی (دانشگاه ‏شاهد،
دانشگاه صنعتی مالک اشتر) ‏ در این سخنرانی، به روش‌های تولید نقطه‌های کوانتومی به
ویژه سنتز نانوذرات به روش کلوئیدی ‏پرداخته شد و ضمن معرفی محصولات تولید شده،
روش‌ها و ابزار سنجش نانوذرات تولید شده در دانشگاه ‏صنعتی مالک اشتر ارائه گردید.
همچنین بعضی از مهم‌ترین کاربردهای نانوذرات به عنوان چشمه‌های مولد ‏نور برای
صنایع گوناگون از جمله صنعت روشنایی معرفی شد. ‏ خصوصیات نوری نقاط کوانتومی
آلائیده؛ دکتر محمد حسن یوسفی (دانشگاه صنعتی مالک ‏اشتر)‏ ‏ در این سخنرانی ضمن
معرفی برخی مباحث نظری در مورد نقطه‌های کوانتومی، به ویژگی‌های نوری ‏نقطه‌های
کوانتومی تولید شده در دانشگاه صنعتی مالک اشتر یعنی ‏ZnS‏ و‏CdS‏ (با آلاینده‌های
مختلف) ‏پرداخته شد. آنالیز نتایج به روش فوتولومینسانس به عنوان یک روش غیر مخرب
معرفی و نتایج حاصل با ‏آنالیزهای گروه‌های مختلف در سطح جهان مقایسه شد.