مطالعه تحليلي خواص اپتيکي خطي و غير خطي نانو لوله هاي کربني

در اين پايان نامه به بـررسی خواص اپتیـکی خطی و غیـر خـطی نانـو لوله­های کربنی تک دیـواره می­پردازیم. با معرفی نانو لوله­ها، خواص و کاربرد­های آن­ها شروع کرده سپس اشاره­ی مختصری بر پژوهش­هاي انجام شده در زمينه­ی خواص اپتيکي خطی و غیر خطی اين نانو ساختارهای پرکاربـرد خواهيم داشت. با توجه به اين که گرافين پايه­ی ساختـاري نانـو لوله­هاي کربنی مي­باشد با استفاده از مدل بستگی قوی ترازهاي انرژي گرافين را محاسبه می­کنیم. در ادامه رابطه کلی توزیع انرژی برای نانو لوله­های کربنی را محاسبه کرده و فرمول بندي کوانتوم مکانيکی بردار دو قطبي الکتريکي را گزارش می­کنیم. سپس پذیرفتاری خطی و غیر خطی را با استفاده از دو فرمول بندی مکانیک کوانتومی تابع موج و ماتریس چگالی مطالعه می­کنیم. پذیرفتاری مرتبه اول، دوم و سوم در حالت قطبش موازی را محاسبه کرده و به کمک آن­ها فرآیند­های نوری تحت عناوین هم سو سازی نوری، تولید هماهنگ مرتبه دوم و سوم و اثر نوری کر را برای نانو لوله­های نیمه رسانای نوع اول و دوم زیگزاگ و کایرال مطالعه خواهیم کرد. به طور کلی اندازه پذیرفتاری برای نانو لوله­ها با افزایش شعاع افزایش می­یابد با این وجود اندازه پذیرفتاری در نانو لوله­های نیمه رسانای نوع دوم بزرگ­تر از نوع اول است در حالی که شعاع نانو لوله در نیمه رسانای نوع اول از نوع دوم بزرگ­تر می­باشد. نمودارهای پذیرفتاری به دست آمده حاکی از آن است که نتایج در دو فرمول بندی کاملا یکسان می­باشند. همچنین پذیرفتاری غیر خطی را به جای استفاده از ناحیه اول بریلوین برای یک نقطه شبکه وارون رسم کرده­ایم که علاوه بر تایید نتایج قبلی سرعت انجام محاسبات را نیز بالا می­برد