Θεωρητική Μελέτη της Σκέδασης Brillouin από Σφαιρικά Σωματίδια

Διπλωματική Εργασία uoadl:1317966 120 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Φυσική των Υλικών (ΒΑΣΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ)
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2016-01-04
Έτος εκπόνησης:
2016
Συγγραφέας:
Ζδάγκας Απόστολος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Νικόλαος Στεφάνου Καθηγητής (Επιβλέπων), Μαρία Καλαμιώτου Αναπλ. Καθηγήτρια, Εμμανουήλ Συσκάκης Επίκ. Καθηγητής
Πρωτότυπος Τίτλος:
Θεωρητική Μελέτη της Σκέδασης Brillouin από Σφαιρικά Σωματίδια
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Theoretical Study of Brillouin Light Scattering by Spherical Particles
Περίληψη:
Σκέδαση Brillouin ονομάζεται η ανελαστική σκέδαση φωτός από τις χωρικές και
χρονικές διαταραχές του δείκτη διάθλασης ενός υλικού. Αυτές οι διαταραχές
οφείλονται στις συλλογικές ταλαντώσεις μιας ποσότητας του υλικού, που στην
παρούσα εργασία είναι οι συλλογικές ταλαντώσεις των δομικών του μονάδων
(φωνόνια). Αυτές οι ταλαντώσεις έχουν συχνότητα της τάξης των GHz και για αυτό
το λόγο χρειάστηκε να περιμένουμε μέχρι την ανάπτυξη των laser και τη
δημιουργία του συμβολόμετρου tandem fabry-Perrot πολλαπλής διέλευσης, έως ότου
το φαινόμενο βρει εφαρμογή σαν φασματοσκοπική τεχνική. Η τεχνική έχει ήδη
χρησιμοποιηθεί σε στερεά και σε υγρά για τον προσδιορισμό των ελαστικών τους
παραμέτρων. Με τη δημιουργία όμως περιοδικών δομών στη μικροκλίμακα, στην οποία
οι συχνότητες που κυριαρχούν είναι της τάξης των GHz, έγινε γρήγορα φανερό ότι
η τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για το χαρακτηρισμό φωνονικών
μικροδομών. Την τελευταία δεκαετία έγινε σημαντική προσπάθεια ερμηνείας του
φάσματος Brillouin τέτοιων περιοδικών δομών σφαιρικών σωματιδίων. Οι ερμηνείες
στηρίχτηκαν στον υπολογισμό των ιδιοσυχνοτήτων των σφαιρών ή της φωνονικής
δομής ζωνών, της ενεργού διατομής σκέδασης, του υπολογισμού της πυκνότητας
καταστάσεων και της εφαρμογής θεωρίας ομάδων. Έγινε όμως φανερό ότι μόνο μία
πλήρης θεωρητική μελέτη του φαινομένου, που λαμβάνει υπόψη την αλληλεπίδραση
φωτός και ελαστικού πεδίου, μπορεί να οδηγήσει στο σωστό υπολογισμό των
σχετικών εντάσεων του σκεδαζόμενου φωτός. Στην παρούσα εργασία επιχειρείται η
ανάπτυξη μίας τέτοιας πλήρους μελέτης της σκέδασης Brillouin από ένα σφαιρικό
σωματίδιο, με χρήση συναρτήσεων Green. Βασιζόμενοι στην εργασία των T. Still et
al., J. Phys. Chem. Lett. 1, 2440-2444 (2010), βελτιώνουμε την ταχύτητα και την
ακρίβεια των υπολογισμών και θέτουμε τη θεωρητική βάση για την πλήρη θεωρητική
μελέτη του φαινομένου καθώς και για την επέκταση των υπολογισμών σκέδασης
Brillouin από περιοδικές δομές.
Λέξεις-κλειδιά:
Σκέδαση Brillouin, Ανελαστική σκέδαση φωτός, Ιδιοκαταστάσεις σφαιρικού σωματιδίου, Φωτοελαστικό φαινόμενο
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
19
Αριθμός σελίδων:
60