محققان ايراني موفق به کنترل پلاسموني خواص مگنتواپتيکي نانوذرات فرومغناطيسي شدند

ايران اكونوميست :پژوهشگران دانشگاه صنعتی خواجه‌ نصیرالدین طوسی با همکاری دانشگاه‌های سوئد و اسپانیا به بررسی نظری و آزمایشگاهی تأثیر تشدید پلاسمون‌های سطحی محلی (LSPR) بر روی خواص مگنتواپتیکی (MO) نانوذرات فرومغناطیسی پرداختند که به کنترل پلاسمونی خواص مگنتواپتیکی نانوذرات فرومغناطیسی منجر شده است.

کد خبر: ۷۱۴۴

تاریخ: ۰۸ مرداد ۱۳۹۱ - ۰۹:۳۴

به گزارش سرويس پژوهش ايسنا، دکتر توکل پاکیزه از دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی با همکاری پنج تن از استادان دانشگاه‌های صنعتی چالمرز، دانشگاه صنعتی KTH و دانشگاه گوتنبرگ از کشور سوئد و سه تن از محققان مرکز تحقیقاتی NanoGUNE CIC اسپانیا در یک پژوهش مشارکتی به کنترل پلاسمونی خواص مگنتواپتیکی نانوذرات فرومغناطیسی از جمله نیکل (نانوفرومگنت‌ها) پرداختند.

دکتر پاکیزه در اين زمينه اظهار كرد: این کار پژوهشی که منتج از يک برنامه پژوهشی بزرگتر و بین دانشگاهی بوده است در هفت مرحله انجام شد که به ترتیب شامل «تعریف مساله و مطالعات اولیه و مرتبط با تحقیق صورت گرفته»، «امکان سنجی در راستای پیاده‌سازی آزمایشگاهی و اندازه‌گیری‌های لازم»، «بررسی نظری و روش‌های مدل سازی مساله»، «ساخت نانوساختارها به روش نانولیتوگرافی و اندازه‌گیری چرخش Kerr با دستگاهMOKE»، «تحلیل نتایج بدست آمده، «مقایسه نتایج نظری با نتایج اندازه‌گیری‌ها» و «جمع بندی و دسته بندی یافته‌ها جهت فهم فیزیکی و ارائه آنها» بود.

وي افزود: هدف از این کار، بررسی نظری و آزمایشگاهی تأثیر تشدید پلاسمون‌های سطحی محلی (LSPR) در نانوذراتی فرومغناطیسی همچون نیکل، کبالت و آهن بر روی خواص مگنتواپتیکی (MO) آنها از چرخش کر (Kerr) بوده است. چرخش Kerr، چرخش قطبش نور در حالت بازتاب از سطح یک ماده فرومغناطیس تحت اعمال میدان مغناطیس ساکن است که به «اثر Kerr-rotation effect» معروف است.

پاکيزه با اشاره به نوآوری‌ انجام شده در این پژوهش، تصريح کرد: ایجاد امکان تغییر قابل ملاحظه در جهت چرخش Kerr به دليل تشدید LSPR در نانوذرات نیکلی از ویژگی‌های نوآورانه این پژوهش بوده است. همچنین این امکان، یعنی تغییر چرخش مثبت به چرخش منفی، لاجرم باعث گذر از صفر برای اثر چرخش Kerr شده که قابل کنترل و مهندسی است و بنابراین پتانسیل به کارگیری در کاربردهای مختلف را دارد.

وي تصريح كرد: این کنترل مهندسی چرخش Kerr به عنوان یک اثر مگنتواپتیکی، بر اساس کنترل خاصیت پلاسمون‌ها در نانوذرات فرومغناطیسی از ویژگی‌هایی است که با استفاده از فناوری نانو امکانپذير شده است.

پاكيزه در مورد نتایج به دست آمده از این پژوهش گفت: نتایج این کار به خوبی قابلیت کنترل و مهندسی چرخش قطبش نور بر اساس کنترل خاصیت تشدید پلاسمون‌ها در نانوذرات نیکلی را نشان می‌دهد. براساس نتایج آزمایشگاهی و نظری، چرخش قطبش نور در نانودیسک‌های نیکلی با قطر 95 نانومتر به طول‌ موج نور وابسته است و این چرخش از زوایای مثبت برای طول‌موج‌های کوچک‌تر به زاویای منفی برای طول‌موج‌های بزرگتر از طول‌موج تشدید پلاسمون‌ها در نانوذره‌ها سوئیچ می‌کند. به علاوه، طول موج چرخش صفر قطبش به عنوان یک پارامتر قابل کنترل با ضریب شکست محیط اطراف نانوذرات، مطرح و رفتار آن بررسی شده است.

وي خاطرنشان كرد: در این کار پژوهشی با ایجاد دو پدیده مگنتواپتیکی و تشدید پلاسمونی در یک نانوساختار ساده متشکل از نانوذرات فرومغناطیسی همچون نیکل، در حقیقت بحث جدیدی در این حوزه مطرح شده است که در پژوهش‌هاي قبلي، معمولاً براي حصول به بخشي از قابليت‌هاي ياد شده از ساختارها و يا نانوساختارهاي پيچيده‌تري استفاده شده بود.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله «Nano Letters» منتشر شده است.