表面等離激元共振傳感器的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 01:11
表面等離激元是由光與金屬表面電子的集體振蕩耦合產(chǎn)生,在金屬/介質(zhì)的界面高度集中的一種倏逝波;诒砻娴入x激元原理,表面等離激元傳感器是通過(guò)光學(xué)手段將被測(cè)量(輸入量)轉(zhuǎn)換成另一個(gè)量(輸出量)的傳感裝置。與含有分析物分子的溶液接觸后,因其傳播常數(shù)受到吸附物折射率(介電常數(shù))的影響,表面等離激元的共振條件發(fā)生改變,這時(shí)傳感器能比較精確、及時(shí)地檢測(cè)出外界這種變化。近年來(lái),由于表面等離激元共振生物傳感器實(shí)時(shí)、快速、無(wú)破壞性等一系列優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。本論文中入射光波長(zhǎng)為633 nm,基于Kretschmann結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了兩種不同的表面等離激元共振生物傳感器。首先確立模型,利用傳輸矩陣法對(duì)所提出結(jié)構(gòu)的反射率進(jìn)行了分析,通過(guò)參數(shù)優(yōu)化,研究了傳感器各金屬層、不同介質(zhì)層以及石墨烯層對(duì)傳感性能的影響。最終結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的表面等離激元傳感器與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比較具有更高的靈敏度,其它性能如半高全寬、品質(zhì)因數(shù)等也很優(yōu)越,更適合作SPR生物傳感器。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、簡(jiǎn)單介紹了表面等離激元的基本理論、表面等離激元是一種倏逝波的推導(dǎo)過(guò)程、表面等離激元的色散關(guān)系以及波矢匹配條件,最后介紹了幾種常見的激發(fā)表...
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電介質(zhì)和金屬之間的表面等離子體(SPs)
電介質(zhì)和金屬之間的表面等離子體(是金屬納米結(jié)構(gòu)最突出的特性之振蕩產(chǎn)生的。這些具有 p 偏振的電面等離子體(SPs)的電場(chǎng)在垂直面處場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng),耦合成電磁波的
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文中光速,ε是介電常數(shù),μ是磁導(dǎo)率。波在折射率分別為 n1和 n2的兩種介質(zhì)的界面處會(huì)發(fā)二維的 ky=0,根據(jù) Snell’s 定律 n1sinθ=n2sinβ (kx1=kx22垂直于界面可表示為:)(sin)2(2212222122 nnknzinβ, 根據(jù) 1-(6),當(dāng) sinθ>n2/n1時(shí),kz2是虛數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]石墨烯等離激元的特性分析及其應(yīng)用研究[D]. 孫鵬.青島大學(xué) 2018
本文編號(hào):3569426
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電介質(zhì)和金屬之間的表面等離子體(SPs)
電介質(zhì)和金屬之間的表面等離子體(是金屬納米結(jié)構(gòu)最突出的特性之振蕩產(chǎn)生的。這些具有 p 偏振的電面等離子體(SPs)的電場(chǎng)在垂直面處場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng),耦合成電磁波的
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【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]石墨烯等離激元的特性分析及其應(yīng)用研究[D]. 孫鵬.青島大學(xué) 2018
本文編號(hào):3569426
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