Hide/Show Apps

Yoğun Plazmaların Terahertz Dalgaboyları İle İncelenmesi

AMAÇ VE GEREKÇE Maddenin 4 halinden biri olan ve evrendeki varolan maddenin %99 unun bu halde olduğu düşünülen plazma, günümüz bilim alanlarında yoğun ilgi ile araştırılmaktadır. Özellikle sanayi ve enerji ile ilgili alanlarda plazmaların uygulamaları üzerine çalışmalar sürdürülmektedir. Oluşturulan plazmaların incelenmeleri için elektronik yöntemler geliştirilmiştir. Elektronik “probe” olarak literatürde geçen bu tekniklerin ortak özelliği plazmanın içine sokulan bir cismin plazma içindeki yoğunluk ve sıcaklık ölçümlerine dayalıdır. Fizik bölümümüzde geliştirdiğimiz ve Türkiye’de ilk ve tek özelliğini taşıyan atımlı terahertz spektroskop sistemleri ile plazmanın bu özelliklerini hiç plazmaya değmeden veya bir cisim sokmadan ölçmeyi hedefliyoruz. KAPSAM Önerilen projede mevcut atımlı Terahertz spektroskop sisteminden elde edilen terahertz tayf spektrumu ile hem RF hem de DC yöntemler kullanılarak elde edilen plazmaların elektrik ve optik özelliklerinin incelenmesi önerilen projenin ana konusudur. Üretmek istediğimiz plazmaların elektron yoğunluğu ve plazma frekansı GHz ile THz mertebesi arası olacağından terahertz dalgaboylarında, literatürde de görüldüğü gibi, terahertz atım profilinde hem genlik hem de faz değişikliğini görmeyi hedefliyoruz. DC kaynak kullanılarak üretilen plazmaların elektron yoğunluğu 10^8-10^11 cm-3 arası değişirken RF yöntemler ile üretilen plazmaların yoğunlukları 10^10-10^14 cm-3 arası değişmektedir. Bu geniş elektron yoğunluğu için plazma frekansı 10^8-10^11Hz arası yar almaktadır. Drude elektron iletkenlik teorisine baktığımızda bir maddenin dielektrik fonksiyonu hem plazma frekansı hem de elektron arası çarpışma zamanlarına bağlı olarak değiştiğini görüyoruz, bu nedenle terahertz (10^12Hz) alanında bu değişimi gözlemleyebileceğiz. BEKLENİLEN SONUÇ Plazmaların yoğunluğu, THz atım gücüne göre doğrusal olmayan özalliklerini hiç plazmaya değmeden ölçebilmeyi hedefliyoruz.