انتشار امواج الکتروستاتیک الکترون- یون در کربن نانولوله ها

پس از کشف نانولوله¬های کربنی در سال 1991 توسط ایجیما با ایجاد یک انقلاب در فناوری نانو، تحقیقات زیادی بر روی این ساختارها در شاخه های گوناگون علوم انجام شده است. نانولوله¬های کربنی را می توان به ساختارهای زیگزاگی، حالت صندلی و حالت نامتقارن تقسیم کرد. در تقسیم بندی نوع دیگر، می¬توان نانولوله¬های کربنی را بصورت استوانه ای رسانا و نیم رسانا در نظر گرفت. از جمله جنبه¬های برجسته در نانو¬لوله¬های کربنی که در طی این چند سال اخیر به آن پرداخته شده بررسی نوسانات و تحریکات تجمعی الکترونی نانو-لوله ها به علت برهم کنش با یک موج الکترومغناطیسی است که باعث ایجاد پلاسمون¬های سطحی می گردد. ( به نوسانات و تحریکات دسته جمعی گاز الکترونی یا پلاسما که با بسامد پلاسما انجام می شود پلاسمون می گویند.) تا به امروز مطالعات بسیاری در زمینه تحریکات تجمعی الکترون¬ها در نانو لوله¬های کربنی صورت گرفته ومدل¬های بسیاری بیان شده است. از سوی دیگر، پلاسماگاز شبه خنثایی از الکترون ها،یون ها و ذرات خنثی است که رفتار جمعی از خود نشان می دهد. منظور از رفتار جمعی حرکاتی است که نه تنها به شرایط موضعی، بلکه به حالت پلاسما در مناطق دور نیز بستگی دارند. در پلاسما بارهای الکتریکی با حرکت خود می توانند¬ توده متمرکزی از ابرهای مثبت یا منفی را به طور موضعی به وجود آورند و بدین ترتیب سبب پیدایش میدان های الکتریکی شوند.در پلاسما، موجی طولی که با سرعت بسیار کوچک در مقایسه با سرعت نور منتشر می شود را موج الکتروستاتیک گویند. منشا این موج را می توان جابجایی ذرات باردار پلاسما از مکان تعادلی خود دانست. در این پایان نامه به بررسی انتشار امواج الکتروستاتیکی از درون یک نانولوله کربنی در حضور میدان مغناطیسی محوری که از پلاسمای دو مولفه پر شده بر اساس معادلات هیدرودینامیکی کوانتومی، ¬پرداخته شده است. با بدست آمدن رابطه¬ی پاشندگی امواج الکتروستاتیکی مشخص شد که این رابطه به شعاع نانولوله، جرم ذرات پلاسما، میدان مغناطیسی محوری و ... بستگی دارد. رابطه پاشندگی دو مد اصلی (آکوستیکی و اپتیکی) برای شعاعهای گوناگون رسم و مقایسه شده اند هر چه شعاع نانولوله بزرگتر باشد فرکانس بهنجار شده مد آکوستیکی کوچکتر و برعکس فرکانس بهنجار شده مد اپتیکی بزرگتری را دارد.