بررسی نظری پاسخ حسگر زیستی نانوذرات طلا و نقره بر پایه تشدید پلاسمون سطحی

نویسندگان

1 استادیار نانوتکنولوژی، پژوهشکده فیزیک، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران، ایران و شرکت نانو مبنا ایرانیان، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد فیزیک حالت جامد، گروه فیزیک، واحد علوم تحقیقات مازندران، دانشگاه آزاد اسلامی، مازندران، ایران

doi
چکیده

در این پژوهش تاثیر اندازه نانوذرات طلا، نقره و محیط دی الکتریک اطراف نانوذره، بر طول موج و شدت تشدید پلاسمون سطحی (SPR) با استفاده از نظریه‌ی مای و نرم افزار FDTD مورد بررسی قرار گرفته است. در طیف محاسباتی، قله جذبی در حدود 500 و 400 نانومتر به ترتیب برای نانو ذرات طلا و نقره ظاهر می‌شود. با افزایش اندازه نانوذرات طلا و نقره جابه‌جایی قرمز برای قله جذبی تشدید پلاسمون سطحی مشاهده می‌شود. هم‌ چنین با افزایش ضریب شکست محیط اطراف نانوذره، قله جذبی به سمت طول موج‌های بلندتر جابه جا شده و یک وابستگی خطی بین ضریب شکست محیط نانوذرات و جابه‌جایی قله تشدید پلاسمون سطحی مشاهده می‌شود. شیب این بستگی خطی برای نانوذرات 20 نانومتری بیشینه است. حساسیت قله پلاسمونی به تغییر اندازه و محیط دی الکتریک برای نانو ذرات نقره بیشتر از نانو ذرات طلا است. نتیجه‌های این محاسبات با نتیجه‌های تجربی همخوانی خوبی دارد.