اطروحة دكتوراه في العلوم الصرفة تناقش الخواص الخطية واللاخطية لصبغات ليزرية مطعمة بجسيمات نانوية معدنية المحضرة بطريقة الاستئصال بالليزر النبضي بالسوائل
الاء الطائي
نوقشت في كلية التربية للعلوم الصرفة جامعة بابل اطروحة الدكتوراه لطالبة الدراسات العليا رسل كاظم محمود كاظم قسم الفيزياء الموسومة : ((Dyes Doped with Metallic Nanoparticles Prepared by Pulsed Laser Ablation Method in Liquidsالخواص الخطية واللاخطية لصبغات ليزرية مطعمة بجسيمات نانوية معدنية المحضرة بطريقة الاستئصال بالليزر النبضي بالسوائل )) بأشراف الاستاذ الدكتور طالب محسن عباس وهي كجزء من متطلبات نيل درجة الدكتوراه في علوم الفيزياء.
تضمنت الاطروحة تحضير محاليل صبغات عضوية ليزرية (صبغة الرودامين 110 ، صبغة الرودامين B) وخليطهما المذابة بمذيبات عضوية (الايثانول والميثانول) وبتراكيز مختلفة (0.01,0.03,0.05) ملي مولاري .
تم دراسة الخصائص البصرية الخطية لجميع المحاليل المحضرة وذلك باستخدام مطياف الاشعة المرئية-الفوق البنفسجية.
بينت النتائج ان قيم الامتصاصية وقيم المعاملات البصرية الخطية (معامل الامتصاص الخطي ومعامل الانكسار الخطي) تزداد بزيادة التركيز وان اعلى هذه القيم هي للصبغات المذابة بمذيب الميثانول وان صبغة الرودامين B تعطي اعلى القيم مقارنة بالصبغة الاخرى والخليط.
كما تم تحضير بعض المواد النانوية المعدنية (Cu,Au,and Ag)NPs بطريقة الاستئصال بالليزر النبضي بالسوائل وذلك باستخدام ليزر الانديوم- ياك ذات الطول الموجي (1064 nm) يطلق حزمة ليزرية بطاقة (300 mJ) على اهداف من هذه المواد موضوعة في مذيب معين وذلك للحصول على سائل غروي حجمه (10 ml) يحتوي على المواد النانوية, ثم بعد ذلك تم فحص عينات المواد النانوية باستخدام صور المجهر الالكتروني النفاذ (TEM) وصور المجهر الالكتروني الماسح (SEM) وذلك للتأكد من ابعادها النانوية وتوزيعها المتجانس داخل المحلول الغروي.
تم تحضير محاليل من الصبغات العضوية الليزرية وخليطهم عند تركيز ثابت (0.05 ) ملي مولاري وخلط هذه المحاليل مع محاليل المواد النانوية وبنسبة (1:4( وذلك لدراسة تأثير هذه المواد على الخصائص البصرية الخطية واللاخطية لهذه الصبغات وذلك للاستفادة منها في مجال البصريات اللاخطية.
بينت نتائج الخصائص البصرية الخطية لمحاليل خليط الصبغات المستخدمة في هذه الدراسة مع المواد النانوية المحضرة ان قيم الامتصاصية والمعاملات البصرية الخطية وعند الطول الموجي المستخدم (532 nm) تزداد بإضافة المواد النانوية ، وان اعلى هذه القيم هي لمحلول خليط صبغة الرودامين B المذابة بمذيب الميثانول مع Ag NPs المحضرة بنفس نوع المذيب.
تضمنت الفحوصات اللاخطية استخدام تقنية Z-Scan في حالتي الفتحة المفتوحة و الفتحة المغلقة للحصول على معامل الامتصاص اللاخطي ومعامل الانكسار اللاخطي على التوالي.
تم اداء القياسات باستخدام ليزر الحالة الصلبة ذو الطول الموجي (532) نانومتر وقدرة mW ) 50) .
تبين نتائج الخصائص البصرية اللاخطية لمحاليل خليط الصبغات العضوية الليزرية مع المواد النانوية المحضرة في هذه الدراسة ان جميع هذه المحاليل تعطى امتصاص لاخطي (امتصاص فوتونين) ، وان افضل قيمة لمعامل الامتصاص اللاخطي هي لمحلول صبغة الرودامين 110 النقية المذابة بمذيب الايثانول وهي (3.65×10-3 cm/mW) ,كذلك تبين النتائج ايضا ان هذه المحاليل تعد من المواد اللاخطية كوسط مفرق ، وان افضل قيمة لمعامل الانكسار اللاخطي (n2) هي (3.92×10-10 cm2/mW) هي لمحلول خليط صبغة الرودامين B المذابة بمذيب الميثانول مع Ag NPs .
بينت النتائج امكانية استخدام جميع نماذج الصبغات المطعمة والنقية وخليطها في مختلف التطبيقات الكهروبصرية كمحددات للقدرة البصرية اذ تعد الصبغات العضوية الليزرية (النقية والمطعمة) من المواد الجيدة في مجال البصريات اللاخطية وتطبيقاتها وذلك لاستجابتها اللاخطية العالية التي تعمل عند مدى طيفي واسع.