ابرجاذب پلاسمونیک مرئی بر پایه نانوجزیره نقره با قابلیت کاربرد زیست حسگری

اخیرا، زمینه تحقیقاتی جدیدی از ساختار پلاسمونیک، معروف به ابرجاذب پلاسمونیک، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. ابرجاذب ها به طور وسیعی در زمینه های نوظهور مثل حسگری شیمیایی و زیستی قابل کاربرد می باشند. رایج ترین طراحی برای ابرجاذب بر اساس ساختار سه لایه ای شامل فلز-عایق-فلز(MIM)  می باشد. با ترکیب حسگرهای تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده (LSPR) و حسگرهای MIM می توان از مزیت های هر دو حسگر به طور همزمان بهره برد.

یک ابرجاذب پلاسمونیک (بدون استفاده از روش لیتوگرافی) متشکل از نقره-دی الکتریک-لایه نانوجزیره نقره که در فرکانس مرئی کار می کند و مفهوم ابرجاذب و حسگر LSPR را در یک جا جمع می کند، با بهره گیری از روش لایه نشانی تبخیر حرارتی ساخته شد. طیف بازتاب ابرجاذب با استفاده از روش طیف سنجی بازتابی پخشی ثبت شد. از ویژگی های این ساختار به عنوان حسگر، تغییر رنگ قابل مشاهده با چشم هنگام تغییر ضریب شکست محیط اطراف است. همچنین با استفاده از شبیه سازی FDTD امکان استفاده از این ساختار به عنوان یک زیست حسگر مورد بررسی قرار گرفت.

 نتایج نشان می دهد این ابرجاذب امکان استفاده به عنوان حسگر ضریب شکست و حسگر زیستی را دارد. همچنین تغییر رنگ قابل مشاهده با چشم هنگام تغییر ضریب شکست محیط اطراف، قابلیت زیاد این ساختار برای عملکرد حسگری حتی در محیط غیر آزمایشگاهی را نشان می دهد.

وابستگی شدید نمونه به مواد اطراف، این ابرجاذب را گزینه ای مناسب برای کاربرد به عنوان حسگر می کند.