تحلیل و شبیه سازی شفافیت القایی الکترومغناطیسی (eit) در نانوساختار های پلاسمونیک

تزویج الکترومغناطیسی بین نانوذرات پلاسمونیک منجر به اصلاحات موثری در پاسخ طیف نوری نانوساختار ها در بازه فرکانسی نور مرئی و فروسرخ می شود. در سال های اخیر ایجاد این اصلاحات در پاسخ های طیفی بوسیله پدیده¬های متفاوت و به منظور گسترش کاربردهای بسیار متنوع از مسائل اساسی در حوزه علوم نوری بوده است. پاسخ نوری اصلاح شده محیط اتمی وابسته به القای لیزری همدوس که منجر به تداخل های کوانتمی میان راه های تحریک و در نتیجه کنترل پاسخ نوری جهت محدود نمودن جذب و شکست در فرکانس تشدید انتقال، روی می دهد پدیده ای است که شفافیت القایی الکترومغناطیسی (eit) نام گرفته است. این پدیده که ابتدا در سطوح اتمی مشاهده گردید بوسیله فیزیک کلاسیک نیز قابل توصیف و توسط نانوساختارهای پلاسمونیک قابل پیاده سازی است. در نانوساختارهای پلاسمونیک ایجاد eit بوسیله اندرکنش مدهای تشعشعی و غیرتشعشعی قابل کنترل است. لذا در این پایان نامه اندرکنش بین نانوذرات پلاسمونیک در نانوساختارها به منظور تحلیل و بررسی eit مورد بحث قرار گرفته است. استفاده از مدل الکتریسیته ساکن دوقطبی های تزویج شده به عنوان یک مدل کلاسیک به منظور بررسی نحوه اندرکنش نانوذرات در ساختارهای پلاسمونیک مورد استفاده قرار گرفته است. در این پایان نامه ابتدا اندرکنش نانوذرات در چیدمان های دسته ای دوتایی و سه¬تایی متشکل از نانوساختارهای دیسک شکل و بررسی مدهای بوجود آمده در ساختار، مورد بررسی صورت گرفته است. موضوع مورد توجه در ساختار سه تایی بر خلاف ساختار سه تایی متشکل از نانومیله ها شکستن تقارن منجر به ایجاد یک مد جدید در بین دو مد بوجود آمده در ساختار متقارن شده است. در ادامه با استفاده از ساختارهای نانومیله ای با توجه به امکان طراحی برای تشدید در یک راستا و در نتیجه کنترل بهتر اندرکنش بین آنها، در چیدمان های دوتایی، سه تایی و چهارتایی بررسی و توصیف eit در نانوساختارها صورت گرفته است. انواع سازوکارهای متفاوت برای شکستن تقارن از جمله تغییر مکان المان های ساختار، تغییر اندازه در المان های یکسان و همچنین تغییر زاویه موج تابشی به ساختار به منظور تحریک مدهای غیر تشعشعی بوسیله مدهای تشعشعی و در نتیجه اندرکنش بین آنها به منظور ایجاد مشابه کلاسیک eit در این نانوساختار¬ها مورد بررسی قرار گرفته است.