Mη γραμμική οπτική απόκριση χημικά τροποποιημένων φύλλων σιλισενίου (SiNS-styrene, SiNS-tBuMA)
Loading...
Date
2024-10-14
Authors
Χαζάπης, Νικόλαος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η μη γραμμική οπτική είναι ο κλάδος που μελετά την αλληλοεπίδραση της ύλης με μεγάλης ένστασης σύμφωνη ακτινοβολία. Όταν ένα υλικό εκτίθεται σε ισχυρή σύμφωνη ακτινοβολία, όπως αυτή που παράγεται από μια πηγή λέιζερ, οι οπτικές του ιδιότητες είναι δυνατόν να αλλάζουν ή να τροποποιούνται με αποτέλεσμα την εμφάνισης μιας σειράς νέων φαινομένων. Σε αυτή την περίπτωση εγγενείς ιδιότητες του υλικού όπως η απορρόφηση και η διάθλαση, εμφανίζουν εξάρτηση κατά μη γραμμικό τρόπο από την ένταση του αλληλοεπιδρώντος φωτός.
Υλικά με ισχυρή μη γραμμική οπτική απόκριση έχουν αποτελέσει αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας, με στόχο τη χρήση τους σε διάφορες πρακτικές εφαρμογές στους τομείς της φωτονικής και της οπτοηλεκτρονικής. Η ανακάλυψη του γραφενίου και το μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον που προσέλκυσε έδωσε το έναυσμα για την ανάπτυξη καινοτόμων δισδιάστατων (2D) υλικών υποψήφια για μη γραμμική μελέτη. Σε αυτή την κατηγορία ανήκει και το σιλισένιο (silicon nanosheets, SiNS). Το σιλισένιο είναι ένα 2D κρυσταλλικό υλικό δομημένο εξολοκλήρου από άτομα πυριτίου (Si).
Σε αυτή τη ερευνητική εργασία διερευνάται η μη γραμμική οπτική απόκριση τρίτης τάξης χημικά τροποποιημένων σιλισενίων. Ειδικότερα, έχοντας ως βάση τη σταθερή δομή του υδρογονωμένου σιλισενίου (SiNS-H), έγινε χημική τροποποίηση με τις ενώσεις tert-butyl methacrylate (tBuMA) και στυρένιο (styrene), με σκοπό την αύξηση της μη γραμμικής οπτικής απόκρισης σε σύγκριση με το SiNS-H.
Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται περιγραφή βασικών αρχών και εννοιών σχετικά με τη μη γραμμική οπτική, καθώς και των σημαντικότερων φυσικών διεργασιών που σχετίζονται με αυτές. Συνεχίζοντας στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναλυτική περιγραφή της πειραματικής τεχνικής Z-scan, που χρησιμοποιήθηκε για τη διεκπεραίωση των μετρήσεων. Τέλος, στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα μαζί με σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με την ενισχυμένη μη γραμμική απόκριση που επέδειξαν τα υπό μελέτη δείγματα.
Description
Keywords
Μη γραμμική οπτική, Δισδιάστατα υλικά, Φύλλα σιλισενίου, Χημικά τροποποιημένα φύλλα σιλισενίου