Magnetoplasmonics Lab

طراحی و ساخت سلول های اتمی و اتمی پلاسمونی به عنوان هسته های حسگرهای فوق حساس در پژوهشکده لیزر و پلاسما

طراحی و ساخت سلول های اتمی و اتمی پلاسمونی به عنوان هسته های حسگرهای فوق حساس در پژوهشکده لیزر و پلاسما

طراحی و ساخت سلول های اتمی و اتمی پلاسمونی به عنوان هسته های حسگرهای فوق حساس در پژوهشکده لیزر و پلاسما

اولین بار در کشور و در منطقه خاورمیانه با حمایت ستاد فوتونیک و مواد پیشرفته

از جمله نیازهای مورد نیاز در زمینه حسگرها و ادوات کوانتومی نیاز به مجتمع سازی و کاهش ابعاد فیزیکی پایین این ادوات است. راهکارهای گوناگونی در دنیا برای این منظور پیشنهاد شده و در حال توسعه می­باشد که یکی از این حوزه ها استفاده از ظرفیت نانوفوتونیک در طیف سنجی اتمی می­باشد. به عنوان مثال استفاده از موجبرهای میکرونی برای هدایت نور و اندرکنش با بخار اتمی از جمله مواردی بوده که با موفقیت روبه رو بوده. همچنین از موارد با قابلیت بسیار زیاد می­توان به برهمکنش تک اتم با مدهای کاواک اشاره کرد. یکی از موارد بسیار جذاب تسهیل کننده این ایده، استفاده از مدهای پلاسمونی به عنوان یک کاواک با قابلیت جفت شدگی آسان با گذارهای اتمی اشاره کرد. ایجاد جفت شدگی اتم با مد کاواک پلاسمونی نیاز به پیش شرایطی مانند شناخت کافی از انواع نانو ساختارهای پشتیبانی کننده از مدهای پلاسمونی و مشخصات مدهای پلاسمونی دارد، که باید به دقت به آن پرداخته شود.. باید توجه داشت که تاکنون کارهای زیادی به منظور به دام اندازی و سرمایش لیزری اتم ها با کمک امواج پلاسمون سطحی انجام شده است و این موضوع نوید بخش نسل جدید حسگرهای کوانتومی خواهد بود که مشخصه اصلی حساسیت فوق العاده را به همراه ابعاد کوچک خواهد داشت. همچنین تاکنون پتانسیل بالایی در ترکیب مدهای میرا در نانوساختارها با گذارهای اتمی وجود دارد، که این مورد به خوبی در آزمایشگاه مگنتوپلاسمونیک در دانشگاه شهید بهشتی و با حمایت ستاد فوتونیک و مواد پیشرفته مورد مطالعه قرار گرفته و نتیجه مطالعات برهمکنش موج میرا با بخار اتمی در مقالات معتبر به چاپ رسیده است. به عنوان مثال امکان سنجش فوق دقیق قطبش موج میرا ناشی از بازتاب کلی از سطح منشور، با کمک طیف سنجی اتمی با موفقیت نشان داده شد.

به طور کلی قدم هایی برداشته شده در ازمایشگاه مگنتوپلاسمونیک در حوزه اندرکنشهای کوانتومی اتم ها با امواج موجبری و فضای ازاد نور را می­توان به شکل زیر برشمرد

توانایی ساخت محفظه های با فشار پایین بخار اتمی روبیدیوم با ابعاد میلیمتری و میکرونی و همچنین محفظه های دوگانه با امکان جفت سازی کوانتومی اتم با مد موجبری پلاسمون سطحی و یا میرا و یا سایر مدهای موجبری

سلول های اتمی و اتمی پلاسمونی ساخته شده برای اولین بار در کشور

ساخت و کار با گرمکن متناسب با طیف سنجی بخار اتمی به منظور داده برداری فلورسانسی و عبوری

دور زدن پهن شدگی داپلری با کمک میکرو سلول روبیدیوم

جفت شدگی اتم با موج میرا و طیف سنجی موج میرا و امکان بررسی اندرکنش واندوالس اتم با سطح

جفت سازی تراز گسسته کوانتومی با تراز پیوسته پلاسمونهای سطحی و ایجاد تداخل فوق حساس فانو به منظور بهره گیری در حسگری کوانتومی از جمله حسگری میدان مغناطیسی