تبلیغات
گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران - پلاسمونیک: وقتی نقره بهتر از طلاست

گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران

اخبار و اطلاعات و تازه هااز گروه شیمی منطقه ۱۵ تهران

فانو رزونانس معمولا در محدوده طول موج مادون قرمز اتفاق می‌افتد که برای به‌کارگیری در حوزه حسگری مناسب نیست. محققان با استفاده از نانوساختارهایی از جنس نقره، تابش‌های فانو رزونانس را به محدوده طول موج مرئی کشانده‌اند.

برخی نانوساختارهای فلزی می‌توانند از خود طیف‌های نامتقارن واضحی نشان دهند. این ویژگی به فانو رزونانس شهرت دارد که توجهات زیادی را برای استفاده در حوزه‌های حسگری به خود جلب کرده است. فانو رزونانس به‌دلیل تداخل مودهای برانگیخته الکترونی موسوم به اگن مود ایجاد می‌شود، بنابراین شکل و طول موج آن به‌شدت به کوچکترین تغییرات محیطی وابسته است. برای مثال تغییر کوچکی در ضریب شکست می‌تواند فانو رزونانس را به‌شدت تغییر دهد.

تا به امروز بیشتر ساختارهای فلزی که برای ایجاد فانورزونانس استفاده شده، از جنس طلا بوده است. طول موج فانو رزونانس در محدوده تابش‌های مادون قرمز است که برای استفاده در حوزه حسگری اصلا مناسب نیست. زینگ بو ژانگ و همکارانش از موسسه آاستار نانوساختاری حلقه‌ای از جنس نقره را برای تولید فانو رزونانس در محدوده نور مرئی ارائه کردند.

 
 
این نانوساختارها از دو دیسک نقره‌ای تشکیل شده‌اند که پهنایی در حدود چند ده نانومتر دارند. این دو دیسک خود درون یک حلقه نقره‌ای قرار دارند. پژوهشگران مودهای نوری این ساختار را با استفاده از روش اختلاف محدود دامنه زمان محاسبه کردند. آنها دریافتند که جفت شدن میان یکی از این دیسک‌ها با یک مود خاص با دیگری موجب تشکیل فانورزونانسی می‌شود که طول موج آن زیر 700 نانومتر است. این طول موج در ناحیه نور مرئی قرار دارد.

شکل و طول موج فانو رزونانس توسط تغییر پارامترهای هندسی تنظیم می‌شود که این پارامترها در واقع تعیین کننده ساختارهای حلقه‌ای این سیستم است. قابلیت کلیدی این ساختار برای به‌کارگیری در حسگرهای زیست مولکولی از این حقیقت ناشی می‌شود که واکنش انجام شده در این ساختار موجب تغییراتی در محیط می شود. محاسبات نشان می‌دهد که با افزایش ضریب شکست محیط، فانورزونانس به شدت به سمت طول موج قرمز منتقل می‌شود.

از این سیستم می‌توان در مواردی استفاده کرد که آنها یک پوشش نازک از ماده‌ای دی‌الکتریک، مانند مولکول‌های زیستی ویژه‌ای، روی نانوساختارها پوشش داده شده است.

این یافته کاملا نظری هستند بنابراین باید توسط تست‌های آزمایشگاهی تایید گردد. برای این کار محققان از لیتوگرافی پرتو الکترونی برای ساختن این حلقه‌ها استفاده کردند، آنها این ساختارها را روی میکا ایجاد کرده و فانو رزونانس را در طیف نور مرئی مشاهده کردند.

مشاهده فانو رزونانس و حساسیت آن به تغییرات محیطی گام مهمی در حوزه حسگری به‌شمار می‌رود. محققان درصدد بهبود طراحی این نانوساختار هستند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوانFano Resonance in dual-disk ring plasmonic nanostructures در نشریه Optics Express به چاپ رسیده است.




گروه شیمی منطقه ۱۵


آخرین پست ها


آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :