حسگر زیستی مبتنی بر تحریک پلاسمون پلاریتون‌های سطحی: بررسی، مقایسه و بهینه‌سازی

نویسندگان

1 پژوهشکده علوم فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

2 پژوهشکده علوم فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

3 پژوهشکده علوم فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

doi
چکیده

در این مقاله حسگر زیستی بر پایه تحریک پلاسمون پلاریتون سطحی شامل فلزات پلاسمونیک طلا و نقره مورد بررسی قرار گرفت. اساس عملکرد این حسگر بر حسب مقدار جابجایی در زاویه کمینه بازتاب از سطح ساختار تعریف شد. بازتاب ساختار سه لایه شیشه/فلز پلاسمونیک/دی‎الکتریک در ضخامت‌های 10 تا 80 نانومتر برای زوایای تابشی مختلف مورد محاسبه قرار گرفت و ضخامت بهینه برای داشتن بیشینه تحریک پلاسمون سطحی بدست آورده شد. کمینه بازتاب به ترتیب در ضخامت‎های 45 و 5/47 نانومتر برای ساختارهای شامل طلا و نقره بدست آمد و سپس قدرت حسگری این ساختار در ضخامت بهینه مورد بررسی دقیق‌تر قرار گرفت. در ساختار شیشه/طلا/خون به ازای 01/0 تغییر در ضریب شکست به مقدار 8/1 درجه در کمینه بازتاب جابجایی مشاهده می‌شود که این مقدار برای حسگر نقره برابر با 37/1 درجه بدست آمد. نتایج نشان دادند که برای ماده زیستی خون، حسگر شامل فلز پلاسمونیک طلا دقت قابل قبولی دارد که می‎تواند به عنوان یک حسگر زیستی ساده با دقت بالا پیشنهاد شود.