Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ mô
Nghiên cứu luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ. Phân tích lý thuyết và ứng dụng trong khoa học vật liệu.
trường đại học khoa học tự nhiên
Vật lý lý thuyết và vật lý toán
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
93
Thời gian đọc
14 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Tổng quan tương tác tán sắc cơ sở lý thuyết hiện đại
Luận án đi sâu vào tương tác tán sắc, một hiện tượng vật lý cơ bản trong vũ trụ. Các lực này phát sinh từ dao động lượng tử của trường điện từ. Hai dạng chính được nghiên cứu là tương tác Casimir-Polder và tương tác van der Waals. Chúng là cốt lõi để hiểu hành vi của nguyên tử, phân tử gần các vật thể vĩ mô. Nghiên cứu này đặt nền tảng lý thuyết vững chắc. Nó khám phá các ứng dụng tiềm năng trong khoa học vật liệu, công nghệ nano và quang học lượng tử. Mục tiêu là làm sáng tỏ bản chất của các lực này trong các cấu hình hình học phức tạp. Từ đó, mở ra cánh cửa cho việc thiết kế vật liệu và thiết bị tiên tiến hơn.
1.1. Hiểu rõ tương tác tán sắc và ứng dụng
Tương tác tán sắc đóng vai trò thiết yếu trong vật lý, công nghệ nano. Luận án này đi sâu vào các lực phát sinh từ dao động lượng tử của trường điện từ. Hai dạng tương tác chính là Casimir-Polder và van der Waals. Chúng có nguồn gốc từ sự phân cực tức thời của nguyên tử, tạo ra các trường điện từ biến thiên. Điều này dẫn đến sự tương tác với các nguyên tử lân cận hoặc bề mặt vật liệu. Hiểu rõ các lực này là chìa khóa để thiết kế vật liệu chức năng, phát triển thiết bị quang học lượng tử. Nghiên cứu cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc, khám phá hành vi nguyên tử gần các vật thể vĩ mô trong các cấu hình hình học phức tạp.
1.2. Lượng tử hóa trường điện từ và tốc độ rã tự phát
Cơ sở lý thuyết của luận án nằm ở lượng tử hóa trường điện từ. Phương pháp này cho phép mô tả chính xác các dao động chân không. Tốc độ rã tự phát của nguyên tử cũng được khảo sát chi tiết. Đây là một đại lượng quan trọng, biểu thị sự thay đổi trạng thái của nguyên tử do tương tác với môi trường điện từ xung quanh. Việc tính toán tốc độ rã tự phát đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về hàm Green. Hàm này mô tả sự lan truyền của sóng điện từ trong môi trường có vật liệu. Các mô hình lý thuyết được phát triển cho phép dự đoán động lực học của nguyên tử gần các bề mặt.
1.3. Các lực Casimir Polder và van der Waals cốt lõi
Lực Casimir-Polder là tương tác giữa một nguyên tử trung hòa và một bề mặt. Lực này xuất hiện do sự biến dạng của trường chân không bởi sự hiện diện của bề mặt. Ngược lại, lực van der Waals là tương tác giữa hai nguyên tử hoặc phân tử trung hòa. Lực này bắt nguồn từ sự phân cực tức thời của các đám mây điện tử. Cả hai lực đều là tương tác tán sắc, nhưng hoạt động ở các khoảng cách khác nhau. Casimir-Polder chi phối ở khoảng cách lớn hơn, trong khi van der Waals quan trọng ở khoảng cách gần. Luận án phân tích chi tiết các đặc tính, sự phụ thuộc vào hình học và vật liệu của các lực này.
II.Nguyên tử kích thích gần vật thể vĩ mô hình trụ dài
Luận án tập trung vào hành vi của nguyên tử kích thích khi đặt gần các cấu trúc hình trụ dài vô hạn. Nghiên cứu này phát triển các công thức toán học tiên tiến để mô tả tương tác Casimir-Polder và tốc độ rã tự phát. Hàm Green tán xạ đóng vai trò trung tâm trong các tính toán. Việc phân tích ảnh hưởng của vật liệu thực tế và các cấu trúc đặc biệt như hệ trụ Bragg là điểm nhấn. Kết quả cho thấy sự điều chỉnh mạnh mẽ của môi trường lên các hiện tượng lượng tử. Định hướng momen lưỡng cực của nguyên tử cũng tác động đáng kể đến tốc độ rã. Nghiên cứu cung cấp các phương pháp mới để kiểm soát động học lượng tử.
2.1. Công thức Casimir Polder và tốc độ rã tự phát
Luận án phát triển công thức chính xác cho tương tác Casimir-Polder. Đồng thời, công thức cho tốc độ rã tự phát của nguyên tử kích thích cũng được thiết lập. Các tính toán này áp dụng cho nguyên tử đặt gần hệ trụ dài vô hạn. Việc sử dụng hàm Green tán xạ là trọng tâm của phương pháp. Hàm Green này cho phép mô tả phản ứng của môi trường đối với nguyên tử kích thích. Các công thức mới cung cấp cái nhìn định lượng về ảnh hưởng của hình học và vật liệu lên năng lượng tương tác, động học phân rã. Phương pháp này mở rộng khả năng nghiên cứu các hệ lượng tử-vật liệu phức tạp.
2.2. Hàm Green tán xạ và ảnh hưởng vật liệu thực
Hàm Green tán xạ đóng vai trò then chốt trong việc giải quyết bài toán tương tác. Luận án đi sâu vào việc xây dựng và sử dụng hàm này trong hệ tọa độ trụ. Đặc biệt, nghiên cứu này xem xét ảnh hưởng của hằng số điện môi thực tế. Các vật liệu khác nhau có các hằng số điện môi khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến sự lan truyền của trường điện từ. Điều này làm thay đổi đáng kể tương tác giữa nguyên tử và vật thể. Phân tích chi tiết sự phụ thuộc vào tần số nguyên tử và vị trí của nguyên tử trong hệ trụ. Kết quả cho thấy sự điều chỉnh mạnh mẽ của môi trường lên các hiện tượng lượng tử.
2.3. Khảo sát tốc độ rã tự phát trong hệ trụ Bragg
Nghiên cứu khảo sát tốc độ rã tự phát của nguyên tử trong các cấu trúc hình trụ. Đặc biệt, luận án xem xét hệ trụ Bragg, một loại vật liệu có tính chất phản xạ đặc biệt. Tốc độ rã tự phát phụ thuộc mạnh vào định hướng của momen lưỡng cực nguyên tử. Nguyên tử có momen lưỡng cực định hướng dọc trục hay vuông góc trục sẽ có các kết quả khác biệt. Các đường cong tốc độ rã được phân tích theo bán kính trụ, số lớp vật liệu. So sánh với tường phản xạ toàn phần (PRW) làm nổi bật vai trò của cấu trúc Bragg. Nghiên cứu chỉ ra khả năng kiểm soát động học lượng tử bằng cách thay đổi cấu trúc vật liệu.
III.Tương tác van der Waals trong hệ trụ dài vô hạn
Phần này của luận án khám phá tương tác van der Waals giữa các nguyên tử ở mức cơ bản trong hệ trụ dài vô hạn. Việc tính toán các lực này đòi hỏi kỹ thuật giải số tiên tiến, đặc biệt là việc sử dụng hàm Green tán xạ tần số ảo. Nghiên cứu phân tích cách các nguyên tử tương tác khi chúng gần biên của vật thể vĩ mô. Ảnh hưởng của các vật liệu thực tế và cấu trúc như tường phản xạ Bragg được đánh giá chi tiết. Các kết quả làm sáng tỏ sự phụ thuộc phức tạp của tương tác van der Waals vào hình học và tính chất vật liệu. Điều này rất quan trọng cho việc thiết kế và phát triển các thiết bị nano.
3.1. Kỹ thuật giải số hàm Green tán xạ tần số ảo
Việc tính toán tương tác van der Waals đòi hỏi kỹ thuật giải số chuyên biệt. Luận án áp dụng phương pháp hàm Green tán xạ tần số ảo. Kỹ thuật này hiệu quả cho các bài toán tĩnh, nơi không có sự thay đổi trạng thái năng lượng. Hàm Green được tính toán cho tần số ảo, phản ánh tính chất phân tán của vật liệu. Phương pháp này cho phép xử lý các hệ vật liệu phức tạp, không đồng nhất. Các bước tính toán chi tiết được trình bày, đảm bảo độ chính xác cao. Điều này là cần thiết để định lượng lực van der Waals giữa các nguyên tử ở trạng thái cơ bản.
3.2. Tương tác van der Waals giữa nguyên tử gần biên
Luận án tập trung vào tương tác van der Waals giữa hai nguyên tử ở mức cơ bản. Đặc biệt, nghiên cứu này xem xét vị trí của các nguyên tử gần biên của hệ trụ dài vô hạn. Các tính toán chỉ ra sự phụ thuộc phức tạp của lực van der Waals vào khoảng cách. Cả khoảng cách giữa hai nguyên tử và khoảng cách từ nguyên tử đến bề mặt trụ đều ảnh hưởng mạnh mẽ. Kết quả cho thấy sự điều chỉnh đáng kể của môi trường hình trụ lên cường độ, phạm vi tương tác. Đây là yếu tố quan trọng trong việc hiểu sự liên kết giữa các nguyên tử trong các cấu trúc hạn chế.
3.3. Ảnh hưởng vật liệu thực và tường phản xạ Bragg
Nghiên cứu phân tích sâu sắc ảnh hưởng của vật liệu thực lên tương tác van der Waals. Hằng số điện môi của các lớp vật liệu trong trụ ảnh hưởng lớn đến lực này. Các vật liệu có chiết suất khác nhau sẽ tạo ra các hiệu ứng khác nhau. Luận án cũng so sánh kết quả giữa hệ phản xạ toàn phần lý tưởng và tường phản xạ Bragg. Tường phản xạ Bragg, với cấu trúc định kỳ, có thể tăng cường hoặc giảm thiểu tương tác. Điều này mở ra khả năng điều khiển các lực van der Waals thông qua thiết kế vật liệu. Nghiên cứu cung cấp dữ liệu quan trọng cho thiết kế vật liệu nano.
IV.Tương tác Casimir Polder gần hệ trụ dài hữu hạn
Nghiên cứu mở rộng sang các hệ vật thể vĩ mô có chiều dài hữu hạn, tập trung vào tương tác Casimir-Polder. Kỹ thuật khai triển Born được áp dụng để giải quyết sự phức tạp của các điều kiện biên. Luận án khảo sát kỹ lưỡng tương tác khi nguyên tử nằm cả bên trong và bên ngoài khối trụ. Phân tích chi tiết sự phụ thuộc của tương tác vào trạng thái của nguyên tử, dù là kích thích hay ở mức cơ bản. Các kết quả làm nổi bật tầm quan trọng của ranh giới không gian và hình dạng vật thể. Điều này có ý nghĩa sâu sắc cho việc phát triển bẫy nguyên tử và cảm biến lượng tử chính xác hơn.
4.1. Khai triển Born cho tương tác và tốc độ rã
Đối với các hệ trụ dài hữu hạn, luận án áp dụng kỹ thuật khai triển Born. Phương pháp này cung cấp một cách tiếp cận hiệu quả để tính toán tương tác Casimir-Polder. Nó cũng được dùng để xác định tốc độ rã tự phát. Khai triển Born cho phép phân tích sự đóng góp của các mode điện từ khác nhau. Điều này giúp hiểu rõ hơn về cách các điều kiện biên ảnh hưởng đến hệ thống. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích khi xử lý các hình dạng vật thể phức tạp. Các công thức thu được từ khai triển Born mở rộng phạm vi ứng dụng của lý thuyết tương tác tán sắc.
4.2. Nguyên tử bên ngoài và bên trong khối trụ hữu hạn
Luận án khảo sát kỹ lưỡng tương tác Casimir-Polder cho nguyên tử. Các vị trí của nguyên tử được xem xét bao gồm cả bên ngoài và bên trong khối trụ hữu hạn. Kết quả chỉ ra sự khác biệt rõ rệt trong cường độ và đặc tính của tương tác. Khi nguyên tử nằm bên ngoài, tương tác phụ thuộc mạnh vào hình dạng đầu mút của trụ. Khi nguyên tử nằm bên trong, các điều kiện biên bên trong đóng vai trò chi phối. Phân tích này cung cấp cái nhìn toàn diện về ảnh hưởng của ranh giới không gian. Nó đặc biệt quan trọng cho các ứng dụng trong bẫy nguyên tử, cảm biến nano.
4.3. Phân tích tương tác trên nguyên tử kích thích và cơ bản
Nghiên cứu phân tích chi tiết tương tác Casimir-Polder lên các nguyên tử. Cụ thể, luận án xem xét cả nguyên tử ở mức kích thích và mức cơ bản. Các tương tác này biểu hiện sự phụ thuộc khác nhau vào trạng thái năng lượng của nguyên tử. Đối với nguyên tử kích thích, sự rã tự phát là một khía cạnh quan trọng. Đối với nguyên tử ở mức cơ bản, năng lượng tương tác ổn định hơn. Các kết quả nhấn mạnh tầm quan trọng của trạng thái nguyên tử. Nó ảnh hưởng đến việc điều khiển và thao tác các nguyên tử gần các cấu trúc vĩ mô.
V.Kết quả nghiên cứu chính đóng góp khoa học quan trọng
Luận án này đã mang lại nhiều đóng góp đáng kể cho vật lý lý thuyết và các lĩnh vực công nghệ liên quan. Nó cung cấp những hiểu biết sâu sắc về tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ mô có hình dạng phức tạp. Các phương pháp tính toán tiên tiến đã được phát triển, đặc biệt là việc sử dụng hàm Green và khai triển Born. Những phát hiện về tốc độ rã tự phát và năng lượng tương tác là nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo. Nghiên cứu này mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng, từ vật liệu thông minh đến công nghệ lượng tử thế hệ mới. Mục tiêu là thúc đẩy sự hiểu biết về các hiện tượng cơ bản và ứng dụng chúng vào thực tiễn.
5.1. Những phát hiện đột phá về tương tác tán sắc
Luận án đã đạt được nhiều phát hiện đột phá trong lĩnh vực tương tác tán sắc. Nghiên cứu cung cấp một cái nhìn sâu sắc về tương tác Casimir-Polder và van der Waals. Đặc biệt, nó khảo sát ảnh hưởng của vật thể vĩ mô có hình dạng phức tạp. Các kết quả chi tiết về tốc độ rã tự phát của nguyên tử được trình bày. Nghiên cứu làm rõ vai trò của hình học trụ, tính chất vật liệu, và trạng thái nguyên tử. Các phương pháp tính toán tiên tiến đã được phát triển. Những phát hiện này mở rộng kiến thức hiện có về các hiện tượng lượng tử gần bề mặt.
5.2. Đóng góp vào lĩnh vực vật lý lý thuyết công nghệ
Nghiên cứu này đóng góp đáng kể vào lĩnh vực vật lý lý thuyết. Nó cung cấp các công cụ, mô hình lý thuyết mới để phân tích tương tác phức tạp. Các kết quả có ý nghĩa quan trọng đối với công nghệ. Chúng hỗ trợ việc thiết kế, tối ưu hóa các thiết bị quang học lượng tử. Ứng dụng tiềm năng bao gồm cảm biến siêu nhạy, linh kiện nano, và bộ nhớ lượng tử. Việc hiểu rõ hơn về cách các vật thể vĩ mô ảnh hưởng đến nguyên tử là nền tảng. Điều này mở đường cho sự phát triển của công nghệ lượng tử thế hệ mới.
5.3. Hướng phát triển tương lai và tiềm năng mở rộng
Luận án mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng trong tương lai. Có thể mở rộng mô hình để xem xét các hình học vật thể phức tạp hơn nữa. Nghiên cứu các loại tương tác khác hoặc hệ thống nhiều nguyên tử là một hướng. Việc kết hợp các hiệu ứng nhiệt độ hoặc phi tuyến tính cũng rất hứa hẹn. Các kết quả lý thuyết cung cấp cơ sở cho các thí nghiệm thực nghiệm. Mục tiêu là kiểm chứng và khám phá thêm các hiện tượng vật lý mới. Tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực mới như vật liệu thông minh cũng đáng được khai thác.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (93 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYÊN DŨNG CHINH TƯƠNG TÁC TÁN SẮC GẦN CÁC VẬT THÊ VĨ M Ô LUẬN ÁN TIEN SĨ VAT LÝ TPHCM — 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYÊN DŨNG CHINH TƯƠNG TÁC TÁN SẮC GẦN CAC VAT THE VI MO Nganh: Vat ly ly thuyét va vat ly todn Ma s6 chuyén nganh: 62440103 Phan bién 1: PGS. Phan Thi Ngoc Loan Phan biện 2: PGS. Trương Minh Đức Phản biện 3: TS. Huỳnh Thanh Đức Phản biện độc lập 1: PGS.
Trương Minh Đức Phản biện độc lập 2: PGS. Phạm Nguyễn Thành Vinh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. HỒ TRUNG DŨNG TPHCM — 2023 Lời cảm ơn Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Trung Dũng. Là thầy hướng dẫn, thầy luôn tận tâm giúp đỡ, chỉ dạy tôi cả về chuyên môn và nhiều kiến thức xã hội.
Thầy cũng đã giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn về môn Anh văn. Toi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy và các bạn học trong bộ môn vật lý lý thuyết, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM đã giúp đỡ, hỗ trợ tôi trong quá trình tôi học tập tại bộ môn. Tôi xin cảm ơn phòng sau dai học trường Đại học Khoa Học Tu Nhiên TP.HCM đã giúp đỡ, hỗ trợ tôi về mặt thủ tục hành chính trong quá trình tôi học tập tại trường. Toi xin cảm ơn các thầy cô, anh chi và các bạn đồng nghiệp tại Viện IFAS, trường Đại học Duy Tân đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình tôi công tác tại Viện.
Tôi xin cảm ơn Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) đã hỗ trợ tôi một phần kinh phí trong hai năm đầu làm NCS. Cuối cùng, tôi đặc biệt gửi lời cảm ơn đến gia đình tôi, vợ con tôi đã hỗ trợ tôi về mặt tài chính, giúp tôi vượt qua giai đoạn khó khăn khi tôi gặp vấn đề sức khỏe, và đã cho tôi thời gian để làm luận án này. Lời cam đoan Tôi cam đoan các số liệu và kết quả trong luận án này là trung thực. Các kết quả nghiên cứu của tôi chưa được công bố trong các công trình khác.
Tác giả luận án Nguyễn Dũng Chỉnh 1 Mục lục Lời cảm ơn Lời cam đoan 1 Mục lục iii Danh mục các kí hiệu Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục các hình vẽ, đồ thị vii Mở đầu 1 Lý thuyết tổng quan 1.1 Mô tả định tính tương tác tan sắc.2 Lượng tử hóa trường điện td). eeee 12 13 Tốc độ rã tựphất.4 Tương tác Casimir-Polder .5 Tương tac van der Waals. ee 24 2 Nguyên tử kích thích bên trong hệ tru dài vô han 31 2.1 Công thức cho tương tác Casimir-Polder và tốc độ rã tự phát .2 Hàm Green tấn xạ .1 Tốc doratu phat.2 Tương tác Casimir-Polder .3 Hằng số điện môi thựctẾ. ee 43 3 Tương tác van der Waals giữa hai nguyên tử ở mức cơ bản bên trong hệ tru dài võ han 3.1 Hàm Green cho tần số a0.2 Kỹ thuật giải số hàm Green tán xa tần số ảo.1 Tương tác van der Waals giữa hai nguyên tử gần biên.2 Ảnh hưởng của vật liệu thực và tường phản xạ Bragg.
Q Q Q Q Q Q Q Q v v v va 4 Tương tác Casimir-Polder của nguyên tử gần một đầu của hệ trụ dai hữu han 4.1 Khai triển Born.2 Khai triển Born cho tốc độ rã tự phát va tương tác Casimir-Polder 4.1 Nguyên tử bên ngoài khối trụ.2 Nguyên tử bên trong khối trụ. 43 Két qua LH Hi.2 Tương tác Casimir-Polder lên một nguyên tử kích thich.3 Tương tác Casimir-Polder lên một nguyên tử ở mức cơ ban. cvee Kết luận và hướng phát triển 72 Danh mục các công trình đã công bố 74 Tài liệu tham khảo 75 1V Danh mục các kí hiệu r4 Gradient Gradient tác động bên trái Tích vô hướng x Tích hữu hướng &®@ Tích tensor * Liên hợp phức † hoặc H. Hermitian cojugate Re Phan thuc Im Phần ảo Thanh phan song song |_—= Thanh phần vuông góc Ổ;; Delta-Kronecker (x) Ham delta Dirac ỗ Delta tensor T Tensor đơn vi ' Toán tử Đạo hàm theo thời gian Ej Ki hiéu Levi-Civita Danh mục các chữ viết tắt vdW van der Waals CP Casimir-Polder PRW Perfectly Reflecting Wall - tường phản xa toàn phần hoặc tường phan xạ lý tưởng TE Tranverse Electric - Điện trường ngang TM Tranverse Magnetic - Tw trường ngang vl Danh mục các hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Lực hút Casimir giữa hai tấm phẳng kim loại.2 Lực hút van der Waals giữa hai hạt trung hòa điện với nhiễu loạn mật độ điện tích và lưỡng cực điện tức thời.1 Mặt cắt của hệ trụ N lớp với nguyên tử ở lớp trong cùng được biểu diễn bởi mũi tên hai đầu.
Hình 22 Tốc độ rã tự phát, chuẩn hóa với đại lượng trong chân không, của nguyên tử có moment lưỡng cực định hướng theo phương z được vẽ phụ thuộc vào tần số nguyên tử. Nguyên tử được đặt trên trục z. Các hằng số điện môi của các lớp là ea;+¡ = £ụ = 1, €2; = En, ở đó j =0,1,. Các đường khác nhau là (a) thay đổi số lớp N và (b) thay đổi giá trị hằng số điện môi en.3 Tóc độ rã tự phát được khảo sát theo bán kính của lớp trong cùng R= RA_i (N = lỗ, ey = 1, en = 9, wa = wo).
Nguyên tử ở trên trục, có moment lưỡng cực điện định hướng (a) doc theo trục z và (b) vuông góc với trục z. Trong các hình nhỏ, các đường cho cấu trúc tru Bragg (nét liền) và cho hệ phan xạ toàn phần (nét đứt) được phóng đại cho các giá trị nhỏ ctaT/Tp.4 Tốc độ rã tự phát của nguyên tử định hướng theo phương z phụ thuộc vào vị trí nguyên tử được vẽ theo các giá trị khác nhau của ew (e, = 1, N=15) cho các trường hợp (a) mode cộng hưởng po; và (b) mode po2 trong hình 2. Q Q Q Q HQ ko Hình 2.5 Thế CP được vẽ phụ thuộc vào vi trí nguyên tử được định hướng theo phương z với các giá trị khác nhau của ey (e„, = 1, N = 15). Hình (a) và (b) tương ứng với các mode po) va poz trong hình 2.
41 Hình 26 Tốc độ rã tự phát được vẽ phụ thuộc vào bước sóng chuyển mức nguyên tử. Đường nét liền cho hằng số điện môi ey = £s¡ = 12.25 và EL = €si0, = 2.25, đường nét chấm gach cho hằng số điện môi phụ thuộc tần số ey = €g; được cho bởi phương trình (2.38) và ce, = £s¡io, 6 các phương trình (2. Các thông số khác như hình 2.1 Hai nguyên tử ở trong (a) hệ trụ hai lớp và (b) hệ trụ nhiều lớp.2 Thế tương tác vdW (bên trái) và độ lớn của luc tán sắc (bên phải) giữa hai nguyên tử (Q/c = 2z/780nm), được đặt đối diện trên cùng một đường kính bên trong hệ trụ hai lớp, được vẽ phụ thuộc vào bán kính khối trụ. Các đường khác nhau cho các khoảng cách nguyên tử-bề mặt A khác nhau.
Tường của hệ trụ là phan xạ toàn phần trong hình (a) và (d), vàng trong hình (b) và (e), silicon trong hình (c) và (f). Các moment lưỡng cực nguyên tử được định hướng theo phươngz.3 Thế tương tác vdW được vẽ phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nguyên tử (Q/c = 2z/780nm) ở trên trục của khối trụ hai lớp (e¡ = €, es = 1, đường nét chấm) và khối trụ phan xạ Bragg (N = 9, ey = €, €y = 1, đường nét liền). Hai trường hợp được so sánh theo cặp cho e = 9 và e = 25. Sự định hướng của moment lưỡng cực nguyên tử là (a) vuông góc và (b) song song với trục.
Để so sánh, trường hợp hệ trụ phan xa lý tưởng (e¡ + —œ) được vẽ bởi đường gach chấm. Tất cả các khối trụ ở đây có bán kính y_¡ =0.4 Thế tương tác vdW được vẽ phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nguyên tử (Q/c = 2z/780nm) ở trên trục của hệ trụ có bán kính trong cùng „_¡ = 0. Bề rộng vạch (linewidth) sau đó được tăng lên để xem xét ảnh hưởng của sự hấp thụ của vật liệu. Trong hình (b), hệ trụ có tường phan xa Bragg (N = 9), tường là silicon (En = £s¿, eo = 11.87, e„ = 1, đường nét gạch).
eo được tăng lên giá trị 16 (đường nét chấm) và 25 (đường gạch chấm). Dé so sánh, đường kết quả cho tường phản xạ lý tưởng là đường nét liền. moment lưỡng cực nguyên tử có hướng vuông góc với trục.1 Tốc độ rã tự phát chuẩn hóa với đại lượng trong chân không được vẽ phụ thuộc vào vị trí nguyên tử. Khối trụ có bán kính R/A, = 1, chiều dai H/A, = 10, và hằng số điện môi e(wa) = 1.
Các vị trí bên trái (phải) của øA/^Àa = 1 là các vị trí nguyên tử bên trong (ngoài) của khối trụ. Nguyên tử ở z4/Aq = 4.96, tức là rất gần một đầu của khối trụ. Các đường được ngắt cách biên 0. Kết quả cho khối trụ dài vô hạn có cùng bán kính và hằng số điện môi được vẽ để so sánh (đường nét ditt) 2.
ee vill Hình 4.2 Thế CP U = U8ze/(uoj3đ3) tác dụng lên một nguyên tử kích thích được vẽ phụ thuộc vào vị trí nguyên tử. Các vị trí bên trái (phải) của øA/^ÀaA = 1 là bên trong (bên ngoài) của khối trụ. Nguyên tử ở rất gần một đầu của khối trụ, zA/Àa = 4. Các kết qua cho khối trụ có chiều dài vô hạn cùng bán kính và hệ số điện môi được vẽ để so sánh (đường nét đứt) Các hình nhỏ khuếch đại thế CP bên trong khối trụ hữu hạn.
Các thông số khác như hình 4. 67 Hình 43 Thé CP U = U8re/(pipw di) tác dụng lên một nguyên tử kích thích được vẽ phụ thuộc vào vị trí nguyên tử trên trục z. Nguyên tử ở trên trục, trong vùng gần một đầu của khối trụ, dau của khối trụ có tọa độ (H/AÀA)/2 = 5. Các đường chấm và đường nét đứt vẽ cho lưỡng cực định hướng vuông góc (phương z) và song song (p và ¿) với bề mặt.
Các đường nét liền biểu diễn kết quả trung bình, cho định hướng bất kì của moment lưỡng cực. Các thông số khác như hình 4.4 Thế CP U = U8re/(jipwdi) 6 trên một đầu của khối trụ hữu han (a) được vẽ phụ thuộc vào các tọa độ theo phương bán kính và z và (b) phụ thuộc vào các tọa độ ra và ya cho moment lưỡng cực theo phương y. Các thông số khác như hình 4.- 69 Hình 45 Thế CP U = U§zc/(nus¿Ä4đ3) tác dụng lên một nguyên tử ở mức cơ bản được vẽ phụ thuộc vào vị trí nguyên tử.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ. Phân tích lý thuyết và ứng dụng trong khoa học vật liệu.
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại trường đại học khoa học tự nhiên. Năm bảo vệ: 2023.
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" thuộc chuyên ngành Vật lý lý thuyết và vật lý toán. Danh mục: Vật Lý.
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" có 93 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ vật lý tương tác tán sắc gần các vật thể vĩ" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.