تاثیر لایۀ فلزی آلیاژ طلا- نقره بر عملکرد حسگرهای بیولوژیکی مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی

امروزه، حسگرهای مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی به علت کاربردهای وسیع در زمینۀ پزشکی، داروسازی و اندازه گیری پارامترهای شیمیایی و فیزیکی بسیار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند. این حسگر ها بر اساس تغییرات شیمیایی و زیستی در محیط نمونه طراحی می شوند. در این مقاله حساسیت حسگر به تغییرات ضریب شکست نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. در این تحقیق تاثیر به کار بردن آلیاژ طلا- نقره در لایۀ فلزی ساختار این حسگرها به صورت عددی به روش ضرایب بازتاب فرنل که از رایج ترین و اساسی ترین روش های بررسی اینگونه ساختارها هستند، شبیه سازی و بررسی شده است. طرح اصلی با توجه به ساختار کریشمان و استفاده از منشور BK7، لایۀ فلزی و در آخر گرافن بنا نهاده شده است. چشمۀ نوری در اینجا لیزر He-Ne با طول موج8/632 نانومتر می باشد. نتایج نشان می دهند که اثر افزودن لایه های فلزی متفاوت (طلا، طلا70 درصد-نقره30 درصد، طلا30 درصد-نقره70 درصد و نقره) در ضخامت های مختلف نتایج متفاوتی را به همراه دارد. همچنین تعداد لایه های متفاوت گرافن در هرکدام از ضخامت های فوق و لایه های فلزی نتایج گوناگونی ارائه می دهد که می تواند به عنوان یک عامل کنترلی مد نظر قرار گیرد. با بررسی شبیه سازی ها و داده ها می توان نتیجه گرفت که حسگرهای مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی بهترین عملکرد را در ضخامت 50 نانومتر دارند. در ضخامت 50 نانومتر به ترتیب لایۀ فلزی طلا، طلا70 درصد- نقره30 درصد برابر با نقره و سپس طلا30 درصد- نقره70 درصد بالاترین حساسیت را دارا هستند.