بررسی رفتارهایمغناطیسی، الکتریکی و ساختاری نانوساختارهایAu/MoS2@(NiFe2O4)x  به عنوان جاذب­های امواج الکترومغناطیسی

در این پایان نامه خواص ساختاری، ریخت شناسی و خواص اپتیکی سه لایه نازک ITO/Metal/NiO بررسی شد.لایه های نازک اکسید نیکل با روش کندوپاش و در توان 100 وات بر زیرلایه شیشه ای که لایه های نازکی از ITO و فلز روی آن قرار دارد، تهیه شدند. لایه های نازک فلزی در این پایاننامه شامل دو فلز نقره و مس هستند که به روش تبخیر حرارتی لایه نشانی گردیدند. دو نمونه سه لایه نازک ITO/Ag/NiO و   ITO/Cu/NiOتهیه شدند که طیف پراش اشعه ایکس آنهارشد بلوری ضعیفی را در صفحه براگ (200) برای لایه نازک نقره و صفحه براگ (111) برای لایه نازک مس نشان دادند. ریخت شناسی سطح لایه ها نشان داد که میانگین اندازه نانوذرات اکسید نیکل بر سطح نمونه ها حدود 14 نانومتر است و رشد یکنواخت و منظمی داشتند. همچنین بررسی های اپتیکی نشان داد که سه لایه نازک های تهیه شده، شفافیت خوبی در حدود 65% در نواحی طول موج های مرئی و فروسرخ داشتند و نور را در طول موج های فرابنفش جذب می کنند.   

سطح مقطع غیر انحصاری باریون های ?±   در آزمایش های ALEPH وopal و DELPHI اندازه گیری شده است. در این ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍بایان نامه با استفاده از این سطح مقطع ها توابع ترکش این باریون ها را از طریق برازش با داده های تجربی تعیین شده است.‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

کاواکی که بطور همزمان برروی محدوده‌ی پ?وسته و پهنی از فرکانسها تشد?د می‌کند، بدون آنکه ظرافت و ضر?ب نور خروجی کم شود، کاواک نور سف?دWLC نام دارد. ا?ن نوع کاواک کام? متفاوت از کاواک معمولی فابری-پرو عمل می‌کند. از قابلتوجهتر?ن و جالبتر?ن کاربردهای پهنای باند کاواک نور سف?د، تول?دکل?دهای نوری با پهنای باند گسترده و افزا?ش حساس?ت آشکارسازهای موج گرانشی است که اخ?را در تحق?قات علمی گوناگونی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در ا?ن پا?اننامه، تاث?ر همدوسی و تداخل اتمی بر تول?د نور سف?د با استفاده از ?ک مح?ط پاشنده‌ی منفی و شفاف در کاواک فابری-پرو بررسی شده است. ا?ن مح?ط پاشنده‌ی منفی در مدلهای مختلف ازجمله س?ستم اتمی سه ترازی نردبانی شکل و س?ستم اتمی چهار ترازی آبشاری شکل مورد مطالعه قرارگرفته است. با اعمال م?دانهای ل?زری غ?رتشد?دی، هام?لتونی س?ستم اتمی در تصو?ر برهمکنش برای محاسبهی مولفههای ماتر?س چگالی استفاده میشود. در حالت پا?دار، پذ?رفتاری الکتریکی مختلط س?ستم اتمی تا تقر?ب مرتبهی اول اخت?ل محاسبه و شرا?ط اول?هی ساخت کاواک نور سف?د حاصل میگردد. مشاهده میشود که پهنای باند کاواک نور سف?د در س?ستم اتمی سه ترازی به 1?40، چهارترازی در حالت تک باند ?103 و دوباند متقارن به ?60 افزا?ش پ?دا میکند. ا?ن پژوهش، میتواند برای طراحی و ساخت کل?دهای تمام نوری، آشکارسازهای موج گرانشی و حسگرها در ارتباطات نوری و پردازش اط?عات کوانتومی مورد استفاده قرارگ?رد.

ساختارهای بلوری متناوب از مواد گوناگون در علم فیزیک وفوتونیک از دیرباز مورد توجه همگان بوده است. در این پژوهش‏، ابتدا ساختارهای بلوری متناوب یا به اصطلاح بلور فوتونی معرفی می شود و قوانین حاکم بر عبور امواج الکترومغناطیسی از بلور فوتونی و روش ماتریس انتقال مورد بررسی قرار می گیرد. سپس رابطه ضریب عبور موج الکترومغناطیسی از لایه های بلور محاسبه شده و ساختارهای متفاوتی از تناوب لایه ای دی الکتریک ها مطالعه می شود. در ادامه‏، به جهت بهبود ضریب عبور امواج از بلور فوتونی و کاهش باند گاف انرژی‏، کامپوزیت متشکل از نانوذرات فلزی و لایه گرافن معرفی شده و به ساختار اضافه می گردد و نتایج مورد بررسی قرار می گیرد.‎ نتایج محاسبات تئوری انجام شده در این پایان نامه نشان میدهد که،افزودن کامپوزیت متشکل از نانوذرات فلزی و هم چنین استفاده از تک لایه های گرافن در ساختار بلور فوتونی یک بعدی،سبب از بین رفتن باند گاف انرژی در طیف عبوری حاصل از ساختار شده، که از این نتیجه می توان در ساخت ابزارهای فوتونیکی در محدوده وسیع فرکانسی استفاده نمود.

ترکیب چند موج‎‎ یک فر‎آیند اپتیکی مهم و ‎‎شناخته شده در اپتیک غیرخطی است که به صورت تئوری و تجربی در سال‎‎های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته است. این پدیده به دلیل کاربردهایی که در گستره وسیعی از اپتیک غیرخطی دارد‏، مورد توجه قرار گرفته است مانند تولید تابش همدوس طول موج کوتاه، کوانتوم اپتیک غیرخطی، تقویت تصویر اپتیکی و اطلاعات کوانتومی.‎ در ترکیب چهار موج سه میدان الکترومغناطیسی در یک محیط اپتیکی غیرخطی با هم برهم‌کنش می‌کنند و یک میدان الکترومغناطیس با فرکانس جدید تولید می‌کنند. ‎$‎‎‎FWM‎$‎ در یک محیط اتمی می‌تواند با اثر همدوسی چند فوتون به طور چشمگیری افزایش یابد‏، که از برهم‌کنش اتم با میدان‌های الکترومغناطیسی همدوس تولید می‌شود. این افزایش غیرخطیت ‎$‎‎‎FWM‎$‎ می‌تواند در انواع سیستم‌های چند ترازی مانند سستم‌های اتمی مدل نردبانی و مدل لاندا به منظور تولید جفت فوتون درهم‌تنیده استفاده شود. در این پایان‌نامه‏، مفهوم ترکیب چهار موج و چند نمونه از کاربردهای آن مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس فرآیند غیرخطی ‎$‎‎‎FWM‎$‎ در محیط‌های متفاوت شامل اتم‌های سرد و ساختار چاه کوانتومی دوگانه نامتقارن مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین به طور مختصر کاربردهای آن مورد بحث قرار گرفته است. ‎\\\\‎ ‎‎ابتدا‏، ‎‎تحلیل وابستگی زمانی ‎$‎‎‎FWM‎$‎ بر اساس پدیده تونل‌زنی در ساختار چاه کوانتومی دوگانه نامتقارن مورد بررسی قرار گرفته است. به طور تحلیلی نشان داده شده است که بازده بالا ترکیب موج با استفاده از پدیده تونل‌زنی در مدل چاه کوانتومی با یک شدت ضعیف میدان پمپ قابل دست‌یابی است.‎ به طور خاص برای مسافت‌های انتشار کوتاه‏، افزایش چشمگیر ضریب بازده تبدیل ‎$‎‎‎FWM‎$‎ می‌تواند بدست آید. ‎\\\\‎ ‎همچنین، در اتم‌های چند ترازی و تحت یک شرایط مناسب از میدان‌های ورودی‏، اثرهای تداخلی قوی بین میدان‌های ورودی و میدان ‎$‎‎‎FWM‎$‎ تولید شده ممکن است اتفاق بیافتد که باعث ایجاد تقویت و یا تضعیف میدان‌های خروحی می‌شود. علاوه بر آن‏، این چنین مدولاسیون نوری از تقویت به تضعیف می‌تواند توسط فاز نسبی کنترل شود. ‎\\\\‎ ‎کلمات کلیدی: ترکیب چهار موج‏، ماتریس چگالی‏، سیستم چند ترازی.   

  در اینمقاله به بررسی خواص اپتیک غیرخطی در نانوذرات هسته پوستهو گرافنپرداخته شده است. اخیرا دوپایداری نوری که یکی از ویژگی‌های نوری غیرخطی است که دراثر غیر خطیت کر مشاهده می‌شود بسیار مورد توجه واقع شده است. تکلایه‌های گرافن به دلیل رسانندگی‌شان می‌توانند مانند آینه‌های   کاواک فابری-پرو عمل کرده که فضای بین آن‌ها توسطکامپوزیتی از نانوذرات کروی پر شده است.   دراینجا به مطالعه رفتار دوپایداری و چندپایداری و قابلیت کنترل و گذار بین این دودر ساختار گرافن/ کامپوزیتی از نانوذرات /گرافن برای مدهایTE  و TM پرداخته شده است. مشاهده می‌شود که کامپوزیت تشکیل شده ازنانوذرات کروی باعث تقویت و بهبودپاسخ غیرخطیسیستم شده و دوپایداری و چندپایداری سیستم رابه طرز قابلتوجهی بهبود می بخشد. تاثیر پارامترهای مختلفی از جمله انرژی فرمی گرافن و فاکتورپرشدگی نانوذرات در کامپوزیت بر روی پدیده دوپایداری مورد بررسی قرار گرفته است. ازآنجایی که در این ساختار سیستم رفتار دوپایداری، چندپایداری و دوپایداری دوگانه ازخود نشان می‌دهد، می‌تواند در ساخت کلیدهای تمام نوری در ابعاد ریز و در محدودهتراهرتز در مخابرات تمام نوری کاربرد داشته باشد.

1) در این پایان‌نامه‏، مغناطوتنگش با استفاده از تداخل‌سنج لیزری مایکلسون مورد بررسی قرار گرفت.‎ 2) مغناطوتنگش یکی از ویژگی مواد مغناطیسی است که به عنوان تغییر در ابعاد آنها (مواد فرومغناطیسی) به موجب تغییر جهت و چرخش حوزه های مغناطیسی تحت اثر یک میدان مغناطیسی خارجی تعریف می‌شود.‎ 3)در حقیقت‏، مغناطوتنگش با تداخل‌سنج مایکلسون با استفاده ار دو آینه در تداخل سنج‌لیزری مایکلسون برای بدست آوردن الگوی تداخل استفاده می‌شود. 4) در چیدمان این آزمایش‏، یک نمونه فلزی مانند آهن‏، آلومینیوم ‏، مس و آلیاژ برنج در یک سیم‌پیچ به یکی از آینه ها متصل شده است که به وسیله تغییر در میدان مغناطیسی جابجا می‌شود‏، که منجر به تغییر در الگوهای طرح تداخلی بر اثر مغناطوتنگش می‌شود..

طبق نظریه کوانتوم تبادل انرژی بین سیستم های فیزیکی می تواند کوانتیزه باشد. طبیعتا رفتار فیزیکی نور نیز می تواند از این قانون پیروی کند . بررسی اثر طبیعت کوانتومی نور از نظر تئوری ملزم به کوانتیزه کردن میدان الکترو مغناطیس می باشد . نامبر استیت ها ، حالت های همدوس و حالت های فشرده از حالت های مهم میدان الکترومغناطیس هستند . در طول نیمه دوم قرن بیستم کوانتش میدان و این حالت ها به طور موفقیت آمیزی آشکارسازی و تولید شدند . کلید واژه ها : کوانتش میدان – حالت های همدوس – حالت های فشرده

  در این پایان نامه، به بررسی نظری رفتار دوپایداری نوری که از ویژگی های اثرات غیرخطی است پرداخته می شود.نانوذرات شامل هسته فلز غیرخطی و پوسته مگنتواپتیکی ?تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتیکیخارجی قرارمی گیرند. بعبارت دیگر، در این پایان نامه، خواص مگنتواپتیکی ?نانوذرات پلاسمونی با هندسه کروی و استوانه ایدر چارچوب تقریب دوقطبی مطالعه و بررسی می شود. زیرا اثر مگنتواپتیکی به طور گسترده ای در دستکارینوری استفاده می ?شود و این نانوساختارها با دوپایداری نوری مغناطیسی کنترل پذیر برای طراحی نانوکلیدها ونانوحسگرها مهم هستند. اثر قطبش دایره ای چپ   (LCP)و قطبش دایرهای راست (RCP)بر دوپایداری نوریو همچنین ضریب پراکندگی نشان داده می شود. علاوه بر اثر MOبر ناحیه دوپایداری و مقادیر آستانه ثابتمی ?شود، رفتار دوپایداری به حالت های قطبش پذیری وابسته است. همچنین به بررسی اثر موضعی و غیرموضعی روی دوپایداری نوری پرداخته می ?شود وقتی که هسته توسط تابع دی الکتریک فضایی ?(k,?) و پوسته مگنتواپتیکیدر نظ گرفته می شود. برای بررسی ثرات غیرموضعی فرض می ?شود که تابع توزیع غیرموضعی ?(k,?)توصیفمی شود. با این حال، اثر پارامترهای? از قبیل طول موج نور ورودی، ضریب حجم،? پارامتر چرخش ، gقطبشLCPو RCPو دیگر پارامترهای محیطی بر دوپایداری و ضریب پراکندگ?ی نشان داده و بحث می?شود.

  در این ‎‎‏پایان نامه‏، ‏دوپایداری نوری‏، که یک سیستم غیرخطی به ازای یک شدت میدان ورودی دو شدت میدان خروجی را نشان می‌دهد‏، در نانوذرات استوانه‌ای هسته-پوسته با استفاده از تقریب شبه استاتیک مطرح و مورد بررسی قرار می‌گیرد. فرض می‌شود که ماده هسته نانوذره توسط تابع دی الکتریک توزیع فضایی یا تابع غیرموضعی ?(k,?) ‎ توصیف می‌شود‏، هسته توسط پوسته غیرخطی نوع کر پوشش داده می‌شود که گذردهی پوسته به میدان وابسته است. نشان داده می‌شود که مقادیر آستانه و ‏حلقه دوپایداری قابل تنظیم هستند و نقش مهمی در طراحی سیستم‌های تمام نوری دوپایدار دارد. به هر حال‏، اثر غیرموضعی‏، گذردهی محیط اطراف‏، طول موج نور ورودی‏ بر رفتار دوپایداری نوری سیستم‏، مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. علاوه بر مطالعه اثر موضعی و غیرموضعی به بررسی ضرایب جذب‏، پاشندگی‏، انتقال و بازتاب یک کامپوزیت متشکل از نانوذرات پرداخته می‌شود. از آنجایی که نانو مواد پوشیده با گرافن در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. نقش گرافن روی دوپایداری نوری با در نظر گرفتن گرافن بر روی سطوح هسته‏، پوسته و یا هسته-پوسته به طور همزمان در نانوذرات بررسی می‌شود. نشان داده می‌شود که دوپایداری نوری به انرژی فرمی گرافن و زمان واهلش در گرافن وابسته است.

 باحضوریک پارامترگاف که بیانگراختلاف انرژی درونجایگاهی دوزیرشبکه   AوB است جهت توصیف دینامیک الکترون به کاربردهایم. بهعلاوه اختلاف انرژی درون سایتی دولایه این ساختار با اعمال یک ولتاژبایاس اعمال شده است.

 بررسی ویژگی های الکترونیکی

از توریهای پراش تراگسیل در طیف سنجی و همچنین تقسیم دامن? باریک? لیزر تحت زوایای خاص می توان استفاده کرد. روش تولید این توریها پیچیده و در بعضی موارد هزینه بر است و نیاز به تکنولوژی خاص خود را دارد. از طرف دیگر ساختار بعضی موجودات در طبیعت، مانند بال پروانه ها ، به گونه ای است که از آنها می توان به عنوان توری پراش در آزمایشها استفاده کرد.بال های پروانه ها را پولک های شفاف و رنگارنگ پوشانیده که طرز قرار گرفتن آنها از شاهکارهای خلقت به شمار می آید. هنگام مشاهده آنها تحت میکروسکوپ، ساختار بال پروانه دارای شیارهای منظم با فاصل? یکسان در محدود? میکرومتر است که از دیدگاه اپتیک کلاسیک   مانند توری پراش تراگسیل عمل می کند. هر چند که ابزاری مانند میکروسکوپ مرکب نوری ساختار توری مانند بال پروانه ها را به ما نشان می دهد، اما از دیدگاه تجربی این ابزار برای تعیین فاصل? بین شیارهای توری در بال پروانه در محدود?   و یا   دقیق نیست. برای تعیین گام توری پراش بال پروانه می توان از میکروسکوپ های الکترونی   روبشی SEM و عبوری TEM   استفاده کرد که از دقت بالایی برخوردار می باشند. اما با توجه به قیمت بالای آنها، دسترسی به این نوع میکروسکوپ ها همیشه امکان پذیر نیست. بنابراین بدنبال یافتن روش جایگزینی برای بدست آوردن گام توری با استفاده از تجهیزات موجود هستیم.در این پایان نامه برای سنجش صحت و دقت روش پیشنهادی، ابتدا گام توری های پراش شرکت CENCO به سه طریق 1) بیناب نمایی، 2) میکروسکوپ مرکب و 3) پراش نور لیزر تعیین می شود. برای استفاد? لیزر ابتدا پروفایل شدت فضایی لیزر به طور تجربی مشخص کرده و قطر پرتو لیزر را تعیین می کنیم.   بعد از اطمینان از صحت داده های تجربی گام توری پراش شرکت CENCO، روشهای بیناب نمایی و پراش نور لیزر   برای تعیین گام توری بال پروانه ها استفاده می شود، به طوریکه   ابتدا محدوده تقریبی گام توری به کمک میکروسکوپ نوری مشخص می شود. سپس با در نظر گرفتن الگوی پراش تراگسیل حاصل از بال پروانه ها، گام توری آنها بوسیله لیزر هلیوم-نئون با طول موج 8/632 نانومتر تعیین شده و الگوی پراش آن با استفاده از دوربین CCD ثبت می شود.   نتایج داده ها نشان می دهند که با استفاده از پراش لیزر می توان   گام توری پراش بال پروانه را با دقت بالا اندازه گرفت.در این پایان نامه از ابزارها و عناصر اپتیکی موجود در آزمایشگاه اپتیک (2217) و تحقیقاتی لیزر (2218) استفاده شده است.کلمات کلیدی : پراش، لیزر هلیوم-نئون، بال پروانه، میکروسکوپ نوری مرکب، توری پراش.

  ‏در این رساله فرآیند انتقال انرژی بین مولکول ها در مجاورت یک نانوذره کروی چند لایه و ‏یا یک نانوذره پوشیده با تک لایه گرافن بررسی می شود. فرآیند انتقال انرژی از یک مولکول که دهنده نامیده می شود به مولکول دیگر که پذیرنده نامیده می شود کاربرد زیادی در فیزیک‏، شیمی و بیولوژی دارد.‏ مهمترین کاربرد این سیستم در طراحی سنسورهای زیستی بر اساس انتقال انرژی اشاره کرد. مولکول های دهنده و پذیرنده به صورت دو قطبی های الکتریکی نقطه ای در نظر گرفته می شوند که در مجاورت یک نانوذره کروی چند لایه پلاسمونیکی قرار دارند. در حقیقت حضور یک نانوذره پلاسمونیکی فرآیند انتقال انرژی را بهبود می بخشد. اثر پارامترهایی همچون ضریب دی الکتریک محیط اطراف این سیستم‏، اندازه نانوذره (شعاع هسته و ضخامت پوسته ها)‏، نوع فلز‏، فاصله بین مولکول ها بر روی انتقال انرژی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. همچنین اثر گرافن تک لایه بر روی انرژی انتقال یافته از مولکول دهنده به مولکول پذیرنده مطالعه می شود.

  در این بحث نیمه عمر واپاشی آلفا از هسته های فوق سنگین با بکارگیری مدل شکافت متحد (UFM) و فرمول تحلیلی رویر مورد بررسی قرار می گیرد. این دو روش ابزار مفیدی برای بررسی واپاشی آلفا می باشند که با داده های تجربی توافق خوبی را نشان می دهند. یک فرمول اصلاح شده بر پایه فرمول اسویاتیسکی برای تعیین نیمه عمر شکافت خود به خود پیشنهاد شده است. نیمه عمر شکافت خود به خود برای هسته های سنگین و فوق سنگین در ناحیه ای از هسته های Th   تا   Fl   محاسبه می شود. داده های تجربی با نتایج بدست آمده توسط فرمول اصلاح شده اسویاتیسکی توافق خوبی دارند. هدف ما بررسی رقابت بین واپاشی آلفا و شکافت خود به خود، تجزیه و تحلیل جزئیات و پیش بینی مدل واپاشی برای برخی از هسته های ناشناخته است.

نظریه حرکت کانالی ذرات باردار و شرایط ایجاد آن برای اولین بار توسط لیندهارد در سال 1965 بیان شد. در اواسط دهه هفتاد میلادی کوما‏خوف تابش کانالی   را برای الکترونها و پوزیترونهای نسبیتی به هنگام حرکت در ساختار های متناوب از دیدگاه الکترودینامیک کلاسیک مطرح کرد. از جمله ساختار های متناوب می توان به صفحات اتمی یک بلور اشاره کرد. یکی از مهمترین شروط تابش کانالی آن است که باریکه ذرات باردار نسبیتی با زاویه ای کوچکتر از زاویه لیند هارد وارد بلور شود. در این حالت ذرات باردار گرفتار چاه پتانسیل بین صفحات خواهند شد و علاوه بر حرکت طولی، داراری حرکت عرضی نوسانی نیز خواهند شد که منتج با تابش کانالی میشود.در این پایان نامه  دینامیک حرکت کانالی ذرات باردار در بین صفحات بلوری و تابش آنها از دیدگاه الکترودینامیک کلاسیک و مکانیک کوآنتومی بررسی خواهند شد.

بر طبق قوانین الکترودینامیک کلاسیک، به هنگام حرکت ذرات باردار‎ نسبیتی در نوسان سازهای متناوب فضایی امواج الکترومغناطیسی همدوس تابش می شود.نوسان سازهای متناوب فضایی به دو دسته تقسیم می شوند: دسته ی اول شامل ماکرو نوسان سازها، مانند نوسان سازهای مغناطیسی خطی و دسته ی دوم شامل میکرونوسان سازهای بلوری و همچنین نانو-میکرونوسان سازها می باشند. نظریه ی تولید تابش امواج الکترومغناطیس به هنگام حرکت ذرات باردار ‎ نسبیتی در نانو-میکرو نوسان سازهای بلوری مانند نانولوله های کربنی، یکی از جدیدترین حوزه های فیزیک تابش امواج الکترو مغناطیس است .دراین پایان نامه دینامیک حرکت ذرات باردار نسبیتی و تولید تابش امواج الکترومغناطیس به هنگام عبور آن ذرات از میکرو نوسان سازهای بلوری بالاخص نانو لوله های کربنی بررسی خواهد شد. که از نانولوله های کربنی بعنوان ابزاری برای تولید تابش استفاده می شود، بنابراین تنها برخی از خواص فیزیکی آنها را بررسی خواهد شد.در ابتدا به معرفی انواع تابش ذرات باردار شتابدار در محیط شامل بلورها و نانو ساختارها می پردازیم. سپس به بررسی دینامیکی تابشهای تولید شده در محدوده ی اشعه ی ایکس از جمله تابش کانالی خواهیم پرداخت. بنابراین به طور اختصار ساختار نانولوله های کربنی از دیدگاه فیزیکی برای تولید تابش بررسی می کنیم. همچنین با توجه به ساختار تناوبی نانولوله های کربنی به محاسبه ی پتانسیل تقریبی بین اتمی با در نظر گرفتن ارتعاشات حرارتی اتمها می پردازیم.دینامیک حرکت کانالی در نانو بلورها از دیدگاه کلاسیک و کوانتومی برای نانولوله های مستقیم و خمیده بررسی می شود. در انتها اشاره ای کوتاه به شدت تابش تولید شده در نانوبلورها از دیدگاه نظری خواهد شد.

  در این پایان نامه خواص نوری نانو ذرات و نانوپوسته‌های پلاسمونیکی کروی با استفاده از ‏معادلات الکترومغناطیس ماکسول مورد بررسی قرار می‌گیرد. پدیده‌ی جفت شدگی پلاسمون‌های درونی و بیرونی صفحات و همچنین برهم کنش پلاسمون-اکسایتون، سبب می‌شود که نانو پوسته‌ها خواص نوری متفاوت و کاربردی از خود نشان دهند. علاوه بر این‏، عامل کاهش سرعت نور و پاشندگی سرعت گروه برای یک سیستم شامل نانو پوسته‌های کروی هم مرکز با جنس مواد مختلف مانند دی‌الکتریک و فلز و نیمه رسانا مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اثر برخی پارامترهای کلیدی از قبیل اندازه، محیط اطراف و جنس پوسته‌ها بر روی سرعت انتشار نور در داخل محیط   بررسی شده است. بعلاوه احتمال عبور‏‏، بازتاب و جذب در یک سیستم هیبریدی شامل دو تیغه‌ی فلزی موازی که   یک کامپوزیت شامل   نانو ذرات (نانو کره‌ها‏، نانوذرات کروی هسته-پوسته‏، نانوپوسته‌های کروی سه لایه و چهار‌لایه) تزریق شده درون یک   محیط دی‌الکتریک‏، بین آنها ساندویچ شده است مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است.

 اگ ذرات باردرا نسبیتی تحت زوایای برابر یا کوچکتر از زاویه ی لیندهارد نسبت به صفحات اتمی وارد یک بلور شوند، به هنگام حرکت طولی در بلور در میدان الکتریکی ناشی از پتانسیل بین صفحات اتمی دارای حرکت نوسانی عرضی نیز خواهند بود. با در نظر گرفتن این حرکت نوسانی یه عنوان حرکت شتابدار تابش الکترومغناطیسی که تابش کانالی نامیده می شود، گسیل می شود. بسیاری از ذرات وارد شده به بلور به علت پراکندگی آن ها در اثر برخورد با اتم های بلور در بین صفحات، با افزایش انرژی حرکت نوسانی عرضی به بیش از عمق چاه پتانسیل بین صفحات بلوری ، کانال حرکتی را ترک می کنند. طول پیموده شده توسط ذره تا زمانی که انرژی عرضی آن کمتر از عمق چاه پتانسیل باشد و ذره در بین صفحات به حرکت کانالی خود ادامه دهد، طول فرار نامیده می شود. طول فرار ذرات بادار سبک نسبیتی به هنگام حرکت در بلورهای سیلیکون بر پایه ی حل معادله ی فوکر-پلانک مورد ح قرار خواهد گرفت.

نانو ساختارهای فلز- نیمرسانا به علت کاربردهای مختلفی که در علوم، تکنولوژی و همچنین توسعه­ی سنسورها و دستگاههای اپتیکی در مقیاس نانو دارند، در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. همچنین برهم کنش پلاسمون- اکسایتون موضوع مهمی در زمینه های علم نانو و پلاسمونیک است. هنگامیکه پلاسمون های سطحی در نانو ساختارهای فلزی با اکسایتون های نانوساختارهای نیمرسانا جفت شوند، می توانند اثرات قابل توجهی همچون شفافیت القایی الکترومغناطیسی و نور کندگذر را بوجود آورند. چنین برهم کنش هایی در سیستم های پلاسمونیکی و پلاکسایتونیکی اجازه ی طراحی تجهیزات مرتبط با خواص اپتیکی و سنسوری بر اساس جفت شدگی پلاسمون- اکسایتون را می دهند.در این ‏پایان نامه به بررسی الکترودینامیک نانو استوانه های هم مرکز ‏با استفاده از فرمول بندی تئوری مای پرداخته شده است. ضرایب پراکندگی مربوط به نانو استوانه های هسته- پوسته و چند لایه برای دو مد‎TE ‎‎‏ و ‎‎‎TM‎‏ بدست آورده شده است‎‎‎.با استفاده از تابع دی الکتریک موثر از رابطه ی کلازیوس- موسوتی، سرعت گروه نور بدست آورده شده است.همچنین به بررسی پدیده ی شفافیت القایی الکترومغناطیسی ‎در سیستمی شامل نانو ذرات استوانه ای واقع در تیغه ی دی الکتریک که این سیستم بین دو تیغه ی فلزی ساندویچ شده ، پرداخته شده است. اثر پارامترهای کلیدی همچون ضخامت لایه ها و جنس مواد تشکیل دهنده ی نانو ذرات‏ و تیغه ها بر شفافیت القایی الکترومغناطیسی بررسی و نشان داده شده اند.