|
|
|
|
|
|
 |
جلسه دفاعیه دکتری |
 |
|
| | تاریخ ارسال: 1400/8/3 | |
|
.jpg)
جلسه دفاعیه دکترای آقای حسین عرب دانشجوی استاد گرامی آقای دکتر شهرام محمدنژاد با عنوان "طراحی، شبیه‌سازی و ساخت گسیلنده‌ی نوری تکفوتون نقطه کوانتومی به منظور استفاده در پردازش اطلاعات کوانتومی " روز سه شنبه مورخ ۱۴۰۰/۷/۲۷ ساعت ۱۰ بصورت غیرحضوری برگزار گردید.
چکیده پایان نامه:
یکی از جذابترین و چالش برانگیزترین حوزه های تحقیقاتی، توجه به توسعه ی فناوری فوتونیک کوانتومی است. در همین راستا طراحی، ساخت و توسعه ی منابع گسیلنده ی تکفوتونی از مهمترین اقداماتی است که در راستای تحقق مخابرات، محاسبات و پردازش اطلاعات کوانتومی مورد نیاز میب اشد. یکی از اساسی ترین چالش ها در این راستا، طراحی، شبیه سازی و پیاده سازی یک منبع تکفوتون قطعی ایده آل می باشد که بتواند تکفوتون های با توزیع کوانتومی را متناسب با پنجره های مخابراتی فضای آزاد (۸۰۰~ نانومتر) و یا پنجره های انتقال در فیبر نوری (۱۳۳۰ – ۱۵۵۰ نانومتر) تولید نمایند. بدین منظور در سالیان اخیر، روشهای مختلفی برای تولید منابع تکفوتون معرفی شده اند. از بین روش های معرفی شده، استفاده از نقاط کوانتومی گرافنی، یکی از جدیدترین روشها به منظور تولید منابع تکفوتونی میباشد که هر دو چالش عملکرد در دمای پایین و نیاز به تجهیزات پیشرفته و گران قیمت به منظور تحقق افزاره های مبتنی بر نقاط کوانتومی نیمه رساناهای ترکیبی را برطرف خواهد نمود. از آنجایی که نقاط کوانتومی گرافنی قادر به گسیل نور در محدوده های مادون قرمز نزدیک نیستند و بنابراین نمی توانند در کاربردهای مخابرات کوانتومی فضای آزاد مورد استفاده قرار گیرند، در این رساله تلاش میشود تا اثر همزمان آلایش نقاط کوانتومی گرافنی با اتم های سلنیوم و نیز عاملدار کردن ساختار با گروه های عاملی نیتروژن دار به منظور بررسی تغییرات در طیف نشری ساختار مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا، در بخش شبیه سازی با استفاده از نرم افزار شبیه سازی اتمی گوسین، در ابتدا ساختار نقاط کوانتومی طراحی می شود و انرژی حالت پایه ی کل سامانه محاسبه شده و فاصله ی بین ترازهای انرژی غالب سامانه به دست میآید. در ادامه با محاسبات وابسته به زمان نظریه تابعیت چگالی، طیف نشری ساختارها به دست آمده است. با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازیهای اتمی، برای نقطه ی کوانتومی گرافنی، طول موج نشری ۴۸۴.۸ نانومتری به دست آمده است که با دقت بسیار بالایی با نتایج حاصل از سنتز این ساختارها، مطابقت دارد. استفاده از آلایش و عاملدار کردن ساختار خالص به صورت همزمان با اتمهای سلنیوم و گروه های عاملی نیتروژندار، طیف نشری سامانه را به سمت طول موجهای مادون قرمز نزدیک تا ۷۶۰ نانومتر، جابجا میکند و ساختار را قادر میسازد تا در طول موج های متناسب با کاربردهای مخابراتی نیز عمل نماید. در بخش سنتز تجربی نیز هر سه ساختار معرفی شده در بخش شبیه سازی با روش های شیمیایی سنتز شده و تاثیر تغییر پارامترهای ورودی در نتایج طیف نشری ساختار آلایش شده نیز بررسی می شود. سنتز هر سه ساختار سنتز شده مورد صحتسنجی قرار گرفته و نتایج طیف نشری آنها گسیل هایی با طول موجهای به ترتیب ۴۹۶ نانومتری، ۵۱۵ – ۵۴۷ نانومتری و ۷۶۱ – ۷۸۷ نانومتری را برای این سه ساختار نشان می دهد که تطابق بالای نتایج به دست آمده را با نتایج بخش شبیه سازی نشان میدهند. همچنین با انجام آزمایشات تکفوتونی، خلوص تکفوتونی بسیار بالا با مقدار تابع همبستگی مرتبه ی دوم کمتر از ۰.۰۵ برای نقاط کواتومی سنتز شده به دست می آید و بازدهی تکفوتونی ۴۲% ، ساختار آلایش شده و عاملدار شده را به عنوان بستری بسیار مناسب برای کاربردهای مخابرات و پردازش اطلاعات کوانتومی معرفی میکند.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به مرکز تحقیقات نانوپترونیکس ایران می باشد .
نقل هرگونه مطلب با ذکر منبع بلامانع می باشد . |
|
|
|
|
|
