پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 49 |
| تعداد شمارهها | 1,260 |
| تعداد مقالات | 10,855 |
| تعداد مشاهده مقاله | 22,240,942 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,947,298 |
طراحی نانو حسگر پلاسمونیک بهبود یافته مبتنی بر گرافن جهت تشخیص عوامل بیولوژیک | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 اسفند 1404 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2026.76445.1271 | ||
| نویسندگان | ||
| میلاد ثانی* 1؛ محسن شجاعی فر2؛ ناصر جهانبخشی زاده3 | ||
| 1گروه فیبر نوری، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته ،کرمان، ایران | ||
| 2گروه لیزر، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته ،کرمان، ایران | ||
| 3گروه نیمه هادی ها، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته ،کرمان، ایران | ||
| چکیده | ||
| گرافن ماده ای دو بعدی است که با توجه به ویژگی های منحصر به فرد آن برای تحریک امواج پلاسمون سطحی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. پلاسمون سطحی در ماده گرافن میتوانند در فرکانسهایی در محدوده مادون قرمز میانی تا تراهرتز تولید شوند، که با استفاده از مواد پلاسمونیک مرسوم مانند فلزات نجیب امکانپذیر نیست. به همین دلایل، امواج پلاسمون سطحی روی گرافن کاربردهای بالقوهای در نانو حسگرهای جدید دارند. در این مقاله، به بررسی انتشار امواج پلاسمون سطحی در گرافن تک لایه میپردازیم. در ساختار طراحی شده، لایه گرافن روی بلور فوتونی قرار گرفته است و از یک نقص در این بلور فوتونی برای ساخت حسگر استفاده میشود. امواج پلاسمون سطحی در این ساختار قابلیت انتشار روی گرافن را داشته و شدت و ضریب کیفیت آن ها در ناحیه اختلال بسیار بیشتر از امواج پلاسمون سطحی تولید شده در ساختار با بستر دوره ای می باشد. بنابراین در این مقاله از افزایش قابل توجه میدان مربوط به امواج پلاسمون سطحی در ناحیه نقص به منظور طراحی نانوحسگر استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تغییرات اندک ضریب شکست ناشی از تغییر ویژگیهای ناحیه حسگری در حضور ماده بیولوژیک با گامهای 0.015 باعث جابهجایی 5 نانومتر در طولموج پیک خروجی از ساختار میشود. بنابراین میتوان با استفاده از این نانوحسگر تغییرات در محدوده چند نانومتر را آشکار نمود. در این مقاله از این ساختار به عنوان حسگر بیولوژیکی برای تشخیص باکتری اشرشیاکلی استفاده شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| گرافن؛ پلاسمونیک؛ نانو حسگر | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design of an improved graphene-based plasmonic nanosensor for detecting biological agents | ||
| نویسندگان [English] | ||
| milad sani1؛ mohsen shojaeifar2؛ naser Jahanbakhshi Zade3 | ||
| 1Department of Optical Fiber, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran | ||
| 2Department of laser, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran | ||
| 3Department of Semiconductor, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| A B S T R A C T Graphene is a two-dimensional material that has attracted much attention due to its unique properties for the excitation of surface plasmon waves. Surface plasmons in graphene can be generated at frequencies in the mid-infrared to terahertz range, which is not possible using conventional plasmonic materials such as noble metals. For these reasons, surface plasmon waves on graphene have potential applications in new nanosensors. In this paper, we investigate the propagation of surface plasmon waves in single-layer graphene. In the designed structure, the graphene layer is placed on a photonic crystal and a defect in this photonic crystal is used to build the sensor. Surface plasmon waves in this structure can propagate on graphene and their intensity and quality factor in the disorder region are much higher than those of surface plasmon waves generated in a structure with a periodic substrate. Therefore, in this paper, the significant enhancement of the field related to surface plasmon waves in the defect region is used to design a nanosensor. The results show that small changes in the refractive index due to changes in the properties of the sensing region in the presence of biological material with steps of 0.015 cause a 5 nm shift in the peak wavelength of the structure. Therefore, changes in the range of a few nanometers can be detected using this nanosensor. In this paper, this structure has been used as a biological sensor for the detection of Escherichia coli bacteria. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Graphene, plasmonic, Nano Sensor | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 15 |
||