بررسی تأثیر ضخامت آرایه‌های نانو دیسک طلا بر عملکرد حسگر چند کاربردی فلز دی‌الکتریک-فلز مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی و تشدید پلاسمون سطحی موضعی | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| مقاله 8، دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 30، شهریور 1404، صفحه 85-93 اصل مقاله (892.42 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| داود شهابی1؛ مهدی سویزی* 2؛ مریم علیان نژادی2؛ محسن قهرمانی سالیانه3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 2دانشیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 3پژوهشگر، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، حسگر تشدید پلاسمون سطحی سه‌بعدی فلز-دی‌الکتریک-فلز با آرایه‌های نانو دیسک طراحی و تأثیر ضخامت نانو دیسک‌ها بر عملکرد حسگر چند کاربردی در حسگری مایعات و گازها با استفاده از تشدید پلاسمون سطحی موردبررسی قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از روش تفاضل محدود حوزه زمان و با اعمال شرایط مرزی مناسب انجام‌شده و نتایج مؤید تأثیر قابل‌توجه ضخامت نانو دیسک‌ها بر عملکرد حسگر نوری است، به‌طوری‌که ارتفاع قله‌های تشدید حسگر نوری و پهنای خط قله‌ها با افزایش ضخامت نانو دیسک‌ها به ترتیب کاهش و افزایش می‌یابند. همچنین، انتقال به قرمز در طول‌موج تشدید با افزایش ضخامت نانو دیسک‌ها مشاهده می‌شود. نتایج بررسی‌ها نشانگر حساسیت مناسب حسگرهای پیشنهادی در حسگری گازها و مواد مایع است. حساسیت این حسگر آرایه‌ای سه‌بعدی در ضخامت نانو دیسک‌های بررسی‌شده (20 تا nm 60) در بازه 600 تا 648 و 588 تا 674 به ترتیب برای محیط‌های گازی و مایع تغییر می‌کند. همچنین، ضخامت نانو دیسک‌های nm50 به دلیل مقدار حساسیت مناسب ساختار (640 ~) در حسگری محیط‌های مایع و گازی به‌عنوان ضخامت بهینه به دست آمد. علاوه‌براین، نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که ساختار پیشنهادی با توجه به نقاط داغ تشکیل‌شده و توزیع میدان در این ساختار می‌تواند به‌عنوان گزینه مناسب برای بستر حسگر رامان ارتقا یافته سطحی معرفی شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| حسگر آرایه‌ای؛ حسگر پلاسمون سطحی موضعی؛ حسگر رامان ارتقا یافته سطحی؛ نانو ساختارهای طلا؛ نانو حسگر | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,603 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 726 |
||