ساخت نانولوله ی کربنی به روش لایه نشانی بخار شیمیایی به کمک لیزر (lcvd)و بررسی برهم کنش اکسایتون فوتون در آن

روش های مختلفی برای سنتز نانولوله های کربنی وجود دارد. اولویت و اهمیت این روش ها بسته به میزان بازدهی و خلوص نانولوله های تولید شده و همچنین فراهم بودن امکانات و وسایل مورد نیاز در آن روش، متفاوت است. به طور کلی، از بین این روش ها، روش رسوب دهی بخار شیمیایی، اگرچه منجر به تولید نانولوله های تک جداره و چند جداره با کیفیت پایین می شود اما حسن استفاده از آن، تولید انبوه می باشد که صرفه اقتصادی تولید را به دنبال دارد. از آن جا که برای سنتز نانولوله به این روش، به دمایی در حدود 1200-600 درجه سانتی گراد نیاز است لذا تکنیک هایی پیشنهاد شده که با کمک آن ها می توان نانولوله را در دمای پایین تری رشد داد. یکی از این روش ها می باشد که در آن از تابش لیزر به عنوان منبع گرما استفاده می شود. مزیت استفاده از لیزر در ساخت نانولوله این است که به دلیل متمرکز بودن نور لیزر، تنها همان قسمت هایی داغ می شوند که نور لیزر به آن می تابد و بدین ترتیب می توان بدون نیاز به گرم کردن تمامی بستر، نانولوله را روی آن رشد داد. در این پایان نامه نانولوله های کربنی به این روش روی بستر سیلیکون و کوارتز رشد داده شده اند. محفظه ای که در این پروژه برای سنتز نانولوله طراحی شده است، دارای قابلیت کنترل و تغییر دمای زیرلایه می باشد و لذا چنان چه نیاز به دمای بالاتری برای سنتز باشد به راحتی می توان آن را فراهم کرد. بعلاوه در این محفظه، لوله ی مسی کار گذاشته شده تا بخار اتانول را از نزدیکی بستر عبور دهد و بدین ترتیب می توان از حضور بخار هیدروکربن در نزدیکی سطح بستر اطمینان حاصل کرد. علاوه بر آن به بررسی برهم کنش اکسایتون با میدان الکترومغناطیسی، روی سطح نانولوله ی کربنی پرداخته و هامیلتونی برهم کنش آن ها برحسب عملگرهای خلق و فنای اکسایتونی محاسبه شده است و نشان داده شده که تنها مدهای پلاریزه شده ی طولی میدان الکترومغناطیسی در ایجادپلاسمون روی سطح نقش دارند و برای توصیف برهم کنش آن ها بایستی تصحیحاتی را روی هامیلتونی انجام داد. پس از آن با استفاده از معادلات ماکسول و با تعریف مولفه های عرضی و طولی میدان الکتریکی برحسب تانسورگرین میدان الکترومغناطیسی و رسانندگی محوری سطح نانولوله، مجموعه معادلات جدیدی به دست آمده که سیستم کوپل شده ی اکسایتون-فوتون را روی سطح نانولوله ی کربنی توصیف می کنند.