طراحي حسگر تشخيص مايعات مبتني بر تغيير ضريب شكست محيط و بررسي ويژگي هاي آن

يكي از مسائل كليدي زيست حسگرهاي تشديد پلاسمون سطحي كه اغلب پژوهشگران بر آن متمركز شده اند بهبود حساسيت آن براي آشكارسازي مقادير كوچك آناليت در يك محلول است. اغلب توسعه ها در اين خصوص، بر روش بهبود حساسيت ناشي از پديده تشديد پلاسمون سطحي موضعي متمركز شده است كه بهبود حساسيت آن ناشي از مكاني كردن پلاسمون پلاريتون هاي سطحي بر يك سطح نانو ساختاري است. در اين تحقيق عملكرد حسگرهاي پلاسموني سطحي موضعي در نانوساختارها كه كارايي وسيعي درزمينۀ پزشكي، داروسازي و اندازهگيري پارامترهاي شيميايي و فيزيكي تا مانيتورينگها را دارد مورد بررسي قرار ميدهيم. گسترش روزافزون اين شاخه از علم را ميتوان بيشتر به پايين آوردن حد پراش نور و كوچكتر كردن آن از مرتبه طولموج نسبت داد. كيفيت و كارايي اين حسگرها به دو عامل حساسيت و ضريب شايستگي وابسته است. عملكرد سنسورهاي پلاسموني مستقيم با مقدار اتلاف انرژي در ساختار فلزي يك سنسور ارتباط دارد. به عنوان مثال، استفاده از يك سازه فلزي با تلفات زياد منجر به گسترش موج رزونانس پلاسموني شده و از اينرو ضريب شايستگي سنسور را كاهش مي يابد. سادگي، پياده سازي آسانتر، هزينه ي كم، قابليت اندازه گيري محلي، باعث شده حسگرهاي پلاسموني سطحي موضعي نسبت به حسگرهاي پلاسمون سطحي انتشاري اولويت داشته باشند. افزون بر اين، در اين زيست حسگرها خصوصيات حسگري، اغلب در طول موج هاي مرئي مورد مطالعه قرارگرفته و از آنجائي كه در رژيم نزديك فروسرخ، موج الكترومغناطيسي حاصل از تشديد پلاسمون سطحي عمق نفوذ زيادتري داشته و همچنين تعيين دقيقتر عمق هاي آن در اين رژيم امكانپذير است، تحقق يك حسگر پلاسموني سطحي موضعي در محدوده طول موج هاي نزديك فروسرخ از اهميت ويژهاي برخوردار است. ما يك آرايه سه بعدي از نانوساختار هيبريدي متشكل از هسته طلا و پوسته هاي اول و دوم به ترتيب هگزاگونال بورنيتريد گرافن را بر روي - يك بستر شامل سيليكا و سيليكون نيتريد به عنوان يك حسگر مايعات شبيه سازي كرديم، كه داراي ضريب شايستگي و حساسيتي به ترتيب برابر 125.80 و 283nm/RIU است، كه يك بهبود قابل توجهي نسبت به كاراي پيشين درزمينه ي حسگرهاي تشديد پلاسمون منطقه اي است.