|
نانوآنتنی در دانشگاه خلیج‌فارس بوشهر طراحی شده‌است که می‌تواند به طور هم‌زمان
بالاترین بهره‌ی آنتن و بیشترین آهنگ واپاشی تابشی را ایجاد نماید.
مشکلی که در طراحی نانوآنتن‌ها وجود دارد، عدم امکان افزایش هم‌زمان بهره‌ی آنتن و
واپاشی تابشی است. خصوصا برای نانومیله‌ها و نانوبیضی‌گون‌ها، افزایش بهره‌ی آنتن
در ناحیه‌ی مریی و فروسرخ، با کاهش سریع واپاشی تابشی همراه است.
دکتر احمد محمدی، استادیار گروه فیزیک دانشگاه خلیج‌فارس، در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «در این پژوهش، نانوآنتی را طراحی کرده‌ایم
که قادر است به طور هم‌زمان بالاترین بهره‌ی آنتن (توان منتشر شده به میدان دور
تقسیم بر کل توان گسیل شده) و بیشترین آهنگ واپاشی تابشی را ایجاد نماید».
دکتر محمدی افزود: «ابتدا با تنظیم دقیق اندازه‌ی نوک نانومخروط، افزایش قابل
ملاحظه‌ای در میدان نزدیک اطراف آن و در نتیجه آهنگ واپاشی تابشی ایجاد کردیم و با
انتخاب مناسب قاعده‌ی مخروط، به بیشترین بهره‌ی آنتن دست یافتیم. برای محاسبه‌ی
توان تابشی مولکول نیز از مدل کلاسیکی تابش دوقطبی در مجاورت نانوساختارها استفاده
نمودیم. با توجه به این که نانوآنتن‌های مورد بحث دارای تقارن دورانی هستند، با به
کارگیری روش BOR-FDTD، مسئله را به صورت تحلیلی به دو بعد کاهش دادیم و در نتیجه
توانستیم این مدل‌سازی را با شبکه‌بندی بسیار ریز و دقت بالا روی کامپیوترهای شخصی
اجرا نماییم».
وی با انجام این پژوهش نشان داده‌است که با افزایش زاویه‌ی مخروط، می‌توان بدون
کاهش بهره‌ی کوانتومی و آهنگ واپاشی تابشی، مکان طیفی تشدید پلاسمونی را به سمت طول
موج‌های کوتاه‌تر تنظیم نمود.
«نانوآنتن» مطالعه‌ی رفتار تک‌مولکول در نزدیکی نانوذرات و تأثیر وجود نانوذره بر
گسیل خودبخودی مولکول است که یکی از مباحث مطرح در نانواپتیک است.
با طراحی مناسب نانوآنتن‌ها، می‌توان از آنها در مواردی همچون نانوحسگرهای بسیار
حساس، سلول‌های خورشیدی، طیف‌سنجی، افزایش حجم دیسک‌های نوری تا چند ترابایت،
افزایش فلورسانس مولکول‌ها و … استفاده کرد.
بخش محاسباتی این طرح در گروه فیزیک دانشگاه خلیج‌فارس با همکاری فرانسیسکا
کامینسکی از موسسه‌ی نیلزبور دانمارک و دکتر ماریو آجو از گروه نانواپتیک دانشگاه
ETH سوییس انجام گرفته و بخش‌های ساخت و انجام آزمایش در گروه نانواپتیک دانشگاه
خلیج‌فارس زیر نظر پروفسور وحید صندوقدار در حال پیگیری است.
جزئیات این پژوهش در مجله‌ی J. Phys. Chem. C (جلد ۱۱۴، صفحات ۷۳۷۷- ۷۳۷۲، سال
۲۰۱۰) منتشر شده‌است.
|
