بررسی عوامل موثر بر حساسیت نانوبیوسنسورهای مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی و کاربردهای آنها

در این مقاله، ما به بررسی حساسیت نانوبیوسنسور پلاسمونیکی نسبت به تغییرات خواص اپتیکی محیط اطراف پرداخته ایم.برای این منظور، نانوساختار چندلایه ای را طراحی و مدلسازی کرده ایم که از توانایی برانگیخته کردن مدهای پلاسمونیکی و جفت شدگی بین این مدها برخوردار باشند. پلاسمون سطحی، نوسانات جمعی الکترونهای آزاد در مرز بین فلز و دی الکتریک هستند که توسط نور فرودی برانگیخته میشوند. تاثیر تغییر دوره تناوب، هندسه و اندازه نانوذرات، تغییر ضخامت لایه های مختلف، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. برای مدل سازی برهمکنش نور با ساختارهای مورد مطالعه و محاسبه بازتاب یک موج تخت توسط ساختار، روش تفاضل متناهی دامنه زمان به کار گرفته شد. شرایط مرزی جاذب اطراف فضای شبیه سازی در نظر گرفته شده و از موج تخت فرودی در محدوده طول موجی ۴۰۰ - ۱۱۰۰ نانومتر استفاده شده است. برای به دست آوردن کمیتهای فیزیکی که در بالا ذکر شد، آشکارسازهای مناسبی در پشت منبع نور قرار داده شده است. نشان داده میشود که ن انوبیوسنسورهای پلاسمونیکی به تغییرات خواص نوری محیط اطراف حساس میباشند. علاوه بر این، به راحتی میتوان محدوده کاربردی آن را در طیف وسیع نوری مرئی تا فروسرخ تنظیم کرد.

Keywords:

نانوبیوسنسور , پلاسمونیک , روش تفاضل متناهی دامنه ( FDTD)