24322

PHY2 799

كارشناسي ارشد

فيزيك - اتمي مولكولي

فيزيك

بهمن ماه 1403

71 ص.

راضيه طالبي

نقره-كلريدنقره , مواد فوتوكروميك چندرنگي , دوفامي خطي , تشديد پلاسمون سطحي , بيناب چگالي اپتيكي

در اين پايان‌نامه، پديده‌ي فوتوكروميك چندرنگي در لايه‌ي نقره-كلريدنقره با لايه‌ي نقره به ضخامت‌هاي 10 نانومتر، 20 نانومتر و 30 نانومتر، پس از تابش باريكه‌هاي ليزر با طول‌موج‌هاي مختلف 450 نانومتر (آبي)، 520 نانومتر (سبز) و 635 نانومتر (قرمز) مورد بررسي قرار گرفته است. لايه‌ي نقره-كلريدنقره با ضخامت 270 نانومتر كلريدنقره كه ضخامت قطع مرتبه‌ي اول است، به روش تبخير حرارتي لايه‌نشاني شده است. به دليل انتشار هم‌زمان دو مد در موجبر كلريد نقره، با تابش باريكه‌ي قطبيده‌ي خطي ليزر، توري اپتيكي مختلط نقره در لايه‌ي كلريدنقره ايجاد مي‌شوند كه ناشي از تداخل باريكه‌ي فرودي و مدهاي انتشاري است. به منظور بررسي پديده‌ي فوتوكروميك چندرنگي در لايه‌هاي نقره-كلريدنقره نوردهي شده، بيناب چگالي اپتيكي آنها قبل و بعد از نوردهي اندازه‌گيري مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهند، دره‌اي در نزديكي طول‌موج باريكه‌ي فرودي در بيناب جذب اين نمونه‌هاي پديدار مي‌شود كه ناشي از شفافيت نمونه در اين طول‌موج و حذف نانوذرات نقره با اندازه‌ي مشخص است. اين پديده به چال‌سوزي بينابي موسوم است. با تابش باريكه‌ي فرابنفش، دره شفافيت از بين مي‌رود. اين پديده به پديده‌ي فوتوكروميك چند رنگي موسوم است. دوفامي خطي در لايه‌ي نقره-كلريدنقره قبل و بعد از نوردهي با اندازه‌گيري اختلاف جذب دو باريكه‌ي آزمون با قطبش متعامد كه از اين نمونه‌ها عبور مي‌كنند، اندازه‌گيري شد. قبل از نوردهي، بيناب دوفامي خطي نمونه‌ها تقريباً صفر است و ساختار نانوذرات نقره همسانگرد است. اما، پس از نوردهي، دوفامي خطي غير صفر است كه ناشي از القاء ناهمسانگردي در نمونه است. پديده‌ي فوتوكروميك چندرنگي و دوفامي القاء شده در لايه‌ي نقره-كلريدنقره با ضخامت 10 نانومتر نقره به خوبي قابل مشاهده است. با افزايش ضخامت نقره، اين اثرات به طور ضعيف‌تر رخ مي‌دهند.

Ag-AgCl film , Multicolor photochromic material , Linear dichroism , Surface Plasmon Resonance (SPR) , Optical density spectrum

Investigating the effect of thickness on the photochromic property of Ag-AgCl thin film

فيزيك

In this dissertation, the multicolor photochromic phenomenon is investigated in Ag-AgCl thin film, with thicknesses of 10 nm, 20 nm, and 30 nm of silver film, after irradiating laser beams with different wavelengths 450 nm (blue), 520 nm (green), and 635 nm (red). The Ag-AgCl film with an AgCl thickness of 270 nm, which is the cutoff thickness of the first-order transverse electric mode, was deposited by the thermal evaporation method. Because of the propagation of two modes in the AgCl waveguide, a complex optical grating is formed in AgCl film due to the interference of the incident beam and propagated mode. To investigate the multicolor photochromic phenomenon in the irradiated Ag-AgCl films, their optical density spectra were measured before and after laser irradiation. In the optical density spectrum of the Ag-AgCl film, a hole appears in the vicinity of the incident beam wavelength due to the transparency of the sample in that wavelength and the disappearance of silver nanoparticles at a specific size. This phenomenon is called spectral hole-burning. By irradiating the ultraviolet beam, the hole disappears. This phenomenon is called the multicolor photochromic phenomenon. Linear dichroism in Ag-AgCl films before and after irradiation is achieved by measuring the difference in absorption of two probe beams with orthogonal polarization passing through the samples. Before laser beam irradiation the structure of silver nanoparticles is isotropic and the linear dichroism of the samples is almost zero. However, after laser beam irradiation, the dichroism is nonzero due to anisotropy induced in these samples. The multicolor photochromic phenomenon and dichroism induced in the Ag-AgCl film with a thickness of 10 nm of silver nanoparticles is well observable. As the silver thickness increases, these effects occur weaker.

5