بررسی آثار الکترواپتیک درجه دوم در نقطه های کوانتومی کادمیوم تلوراید

مقدمه: در دهه گذشته، استقبال و توجه به استفاده از لیزرهای نقطه کوانتومی ( quantum dot ) شتاب روزافزونی یافته است. به­دلیل تنظیم­پذیری بالای این گونه لیزرها و درنتیجه امکان انعطاف فوق­العاده در توان خروجی آن­ها کاربردهای بی­شماری به ­ ویژه در حوزه جراحی ­ های مربوط به بافت ­ های حساس و توموگرافی پیدا شده است. ویژگی ­ های منحصر ب ه­ فرد نقاط کوانتومی سبب می ­ گردد که خصوصیات و کاربردهای بسیار ممتازتری در قیاس با لیزرهای معمول و حتی لیزرهای چاه کوانتومی ( quantum well ) داشته باشند. محیط­های گین لیزری ( laser gain media ) که از اجزاء اصلی سیستم لیزر هستند، دارای پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی غیر صفر هستند تا امکان جفت­­شدگی فازی را داشته باشند. در این پژوهش تلاش برآن است که امکان ایجاد تغییرات در این ویژگی و درنتیجه امکان مهندسی بر روی شدت لیزر به­دست آمده با کاهش ابعاد سیستم بررسی گردد. بدین­منظور با استفاده از تئوری­های پایه مربوط به گذارهای اپتیکی اصلی و آمیختن آن­ها با مفاهیم محدودیت کوانتومی، پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی مرتبه سوم برای نقاط کوانتومی نمونه­ای نانوکریستال­های تلوراید کادمیوم cdte به­ازای پارامترهای گوناگون محاسبه­شده و تغییرات آن مورد بررسی قرار گرفته است. روش بررسی: در این مطالعه آثار اکسیتونی ( excitonic ) برروی ویژگی­های اپتیکی غیرخطی مرتبه سوم در نقطه های کوانتومی سهموی دیسک­مانند مطالعه شده و توان نوسان­گر اکسیتونی و پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی مرتبه سه مربوط به حضور اکسیتون در نقاط کوانتومی سهموی به­صورت تئوریک مورد بررسی قرار گرفته است و پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی مرتبه سوم در نقاط کوانتومی سهموی با به­کارگیری مدل سه ترازی گذارهای اکسیتون- بای اکسیتون ( biexciton ) محاسبه شده است. در نهایت، نتایج عددی برای نقاط کوانتومی نمونه­ای تلوراید کادمیوم cdte ارائه گردیده­اند. برای دستیابی به مقالات مرتبط موجود جستجو در سایت­های elsevier و iop و (aps) american physical society صورت پذیرفت. یافته ها : بخش­های حقیقی و موهومی پذیرفتاری غیرخطی مرتبه سوم مربوط به نانوساختار کادمیوم تلوراید محاسبه گردید و منحنی پاشندگی آن­ها به­ازای فرکانس برانگیختگی 1013×5 هرتز ترسیم گردید. سپس پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی مرتبه سوم به­ازای فرکانس­های فوتونی محدودساز مختلف بررسی شدند. هنگامی که بسامد محدودسازی سهمی­وار ω0 افزایش می­یابد، مکان پیک رزونانس اکسیتونی به سمت راست منحنی جابجا می­گردد که جابجایی آبی ( blue-shift ) محدودیت القاء شده شدید رزونانس اکسیتون را در نقاط کوانتومی نیمه­رسانا پیش بینی می­کند. نتیجه­گیری: نتایج نشان می­دهند که پذیرفتاری اپتیکی غیرخطی مرتبه سه به­دلیل کوانتیزه­شدن مناسب در نقاط کوانتومی افزایش بسیاری یافته است. این امر نقاط کوانتومی سهمی­وار را به­عنوان گزینه­ای امیدبخش در کاربردهای اپتیکی غیرخطی و به­ویژه لیزرهای نیمه­رسانا با قابلیت تنظیم­پذیری بالا مطرح می­سازد.