نانوآنتن

محققان دانشگاه خلیج فارس، به کمک روش‌های محاسباتی، اثرات مختلف نانوآنتن را بر میزان گسیل خودبخود ملکول‌ها، مدل‌سازی کردند. یکی از مباحث مطرح در نانواپتیک که امروزه مورد توجه قرار گرفته است، مطالعه رفتار تک ملکول در نزدیکی نانوذرات و تأثیر وجود نانوذره بر گسیل خودبخودی ملکول است. چنین ساختاری «نانوآنتن» نامیده می‌شود.

محققان دانشگاه خلیج فارس، به کمک روش‌های محاسباتی،
اثرات مختلف نانوآنتن را بر میزان گسیل خودبخود ملکول‌ها، مدل‌سازی کردند.

دکتر احمد محمدی، استادیار گروه فیزیک دانشگاه خلیج فارس، گفت: «یکی از
مباحث مطرح در نانواپتیک که امروزه مورد توجه قرار گرفته است، مطالعه رفتار
تک ملکول در نزدیکی نانوذرات و تأثیر وجود نانوذره بر گسیل خودبخودی ملکول
است. چنین ساختاری «نانوآنتن» نامیده می‌شود. مسئلۀ برهم‌کنش تک ملکول با
نانوذره را می‌توان در حوزه الکترودینامیک کلاسیک مدل‌سازی و نرخ واپاشی را
محاسبه نمود».

دکتر محمدی که در زمینۀ کاربرد و بهبود روش‌‌های محاسباتی (به‌ویژه روش
FDTD) در شاخه‌های نانواپتیک و نانوفوتونیک فعالیت می‌کند، افزود: «برای
این مدل‌سازی، باید از معادلات برداری ماکسول استفاده شود که جز در موارد
خاص، حل تحلیلی آنها برای چنین ساختارهایی وجود ندارد. بنابراین باید از
روش‌های محاسباتی مانند روش FDTD کمک گرفت که حل مسائل سه بعدی با این روش،
به رایانه‌هایی با قدرت محاسباتی بسیار بالا و زمان محاسبۀ نسبتاً طولانی
نیاز دارد. از آن جایی که مسئلۀ فوق تقارن دورانی دارد، با استفاده از روش
BOR-FDTD، مسئله را به دو بعد می‌توان کاهش داد و با شبکه‌بندی بسیار ریز و
دقت بالا، مدل‌سازی را روی کامپیوترهای قابل دسترس اجرا نمود».

وی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو اظهار داشت: «با
قراردادن نانوذرات در نزدیکی ملکول‌ها به‌صورت کنترل شده، خواص تابشی
ملکول‌ها را می‌توان تغییر داد که این موضوع در بخش‌های مختلف صنعت،
کاربردهای گوناگونی دارد. به‌عنوان نمونه، به نانوحسگرها یا چشمه‌های تک
فوتونی می‌توان اشاره کرد».

شایان ذکر است که از روش ارائه شده در این تحقیق، برای تعیین متغیرهای
فیزیکی (از قبیل اندازه، شکل و فاصله نانوذرات)، به‌منظور مدل‌سازی و طراحی
بهینه نانوآنتن‌ها با کاربرد مشخص، می‌توان استفاده کرد.

این پژوهش در گروه فیزیک دانشگاه خلیج فارس و با همکاری دکتر ماریو آجو (از
گروه نانواپتیک دانشگاه ETH) و با نظارت پروفسور وحید صندوقدار انجام
شده‌است. و جزئیات آن در

مجلۀ New Journal of Physics (اکتبر ۲۰۰۸)
منتشر شده‌است.