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.

کلیدواژه ها:

نانوبیوسنسور ، پلاسمونیک ، روش تفاضل متناهی دامنه ( FDTD)