نانو ساختاری با سرعت عملیاتی تراهرتز
پژوهشگران دانشگاه اراک در تحقیقات خود موفق به تولید نانوساختارهایی با سرعتی عملیاتی تراهرتز شدند.
با تکمیل مطالعات و امکان تولید این نانوساختارها در مقیاس صنعتی، کاربرد ویژه آنها در صنایع الکترونیک، مخابرات و حتی حوزه پزشکی خواهد بود.
مطالعه و بررسی ویژگی‌های اپتیکی در ساختارهایی با ابعاد نانو، مبنای دو علم نانو اپتیک و نانو فوتونیک است، پیکربندی‌های اپتیکی به ابزارهایی نیازمند است که علاوه بر افزایش میزان ظرفیت ذخیره و سرعت پردازش داده‌ها، حجم کمی داشته و همچنین توان مصرفی آنها اندک باشد.
به گفته دکتر حسین صادقی محقق این طرح، یکی از محدودیت های موجود در علم الکترونیک، گستره سرعت عملیاتی آن است که حداکثر آن مگاهرتز است؛ اگرچه ابزار مورد استفاده در این حوزه نانومتری هستند، از طرفی در حوزه فوتونیک نیز با وجود سرعت عملیاتی بالا، کوچکی اندازه ابزار نهایتا در محدوده میکرومتر است. به همین دلیل ساختارهایی مورد توجه هستند که از نظر اندازه در محدوده نانومتری بوده، اما سرعت عملیاتی بالاتر از مگاهرتز داشته باشند، این ساختارها در صورت برخورداری همزمان از این دو ویژگی می‌توانند برای خطوط انتقال، فرستنده ها و گیرنده‌های امواج در نواحی تراهرتز قابلیت کاربرد داشته باشند.
وی افزود: با توجه به مطالب ذکر شده، در این طرح به دنبال ایجاد ترکیبات نانوساختاری بودیم که از متوسط سرعت‌های عملیاتی بالایی برخوردار بوده و در محدوده تراهرز عملیاتی شوند، برای این منظور ترکیب های مختلف از مواد فلزی و مواد چلکوگونید (نوعی عایق) مد نظر قرار گرفته‌اند. به عبارتی ساده تر، خواص نوری نانوساختارهایی متشکل از ترکیب چند نیمه رسانای چلکوگونید/ فلز بررسی و شبیه سازی شده اند.
به گفته وی در صورت تولید انبوه این نانوساختارها در کشور، صرف نظر از کاربردهای صنعتی مربوط به دستگاه‌های گیرنده و فرستنده و نانو آنتن‌ها، می‌توانند در ساخت حسگرهای زیستی در تشخیص توده‌های سرطانی در بافت‌های معیوب و تغییرات در محیط های حامل باکتری نیز استفاده شوند.
به گفته این محقق، مهمترین خاصیت این ترکیبات که در روند مطالعات مورد ارزیابی قرار گرفته، پدیده پلاسمون سطحی در فرکانس های بالا بوده است. این رفتار مربوط به ساختارهای پلاسمونیکی نظیر ترکیب چلکوگونید با فلزات است که از یک طرف ابعادی زیر 100 نانومتر و از طرف دیگر همانند مواد فوتونیک، که ابعادی بالای میکرومتر دارند، سرعت بالایی دارند.
این تحقیقات حاصل همکاری دکتر حسین صادقی، دکتر سید عبدالعلی ذوالانواری- اعضای هیأت علمی دانشگاه اراک- و روجا نوروزی و آیرین رنجگر- دانشجویان دکترای فیزیک این دانشگاه- است.
نتایج مختلف این تحقیقات درنشریات متفاوت از جمله Optik – International Journal for Light and Electron Optics (جلد 126، شماره 19، سال 2015، صفحات 2035 تا 2039) منتشر شده است
منبع ایسنا
