Оцінка впливу основних конструкторсько-технологічних чинників на чутливість приладу на основі явища поверхневого плазмонного резонансу

Гліб Вячеславович Дорожинський

Анотація


Розглядається залежність чутливості приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу від шорсткості поверхні металевого шару його чутливого елементу та довжини хвилі збудження поверхневих плазмонів. Встановлено, що зменшення шорсткості поверхні металевого шару та збільшення довжини хвилі викликає підвищення чутливості при вимірюванні зміни інтенсивності відбитого світла та зменшення чутливості при вимірюванні зсуву мінімуму характеристики відбиття. Результати досліджень можуть бути використані для вдосконалення існуючих та створення нових приладів на основі ППР

Ключові слова


поверхневий плазмонний резонанс; чутливість; шорсткість поверхні; довжина хвилі випромінювання

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Vojtovyich, I. D., Korsunskyi, S. G. (2011). Sensory na osnove plazmonnogo rezonansa: principy, texnologii, pryimenenia, Kyiv: Stal, p. 534.

2. Palagushkin, A. N., Prokopenko, S. A., Sergeev, A. P. (2009). Plasmonic Holographic Nanostructures. Optical Memory and Neural Networks (Information Optics), 18 (3), 156–163.

3. Shirshov, Yu. M., Samoylov, A. V., Zinyo, S. A., Surovceva, E. R., Mirskiy V. (2002). Bimetallic layers increase sensitivity of affinity sensors based on surface plasmon resonance. Sensors, 2, 62–70.

4. Ushenin, Yu. V., Samoylov, A. V., Khristosenko, R. V. (2011). Uvelichenie chuvstvitelnosti sensorov izmenenia pokazatelya prelomlenia sredy na osnove poverkhnostnogo plazmonnogo rezonansa. Texnologia i konstruirovanie v elektronnoj apparatur, 1, 12–14.

5. Braundmeier, A .J., Arakawa, E. T. (1974). Effect of surface roughness on surface plasmon resonance adsorption. Journal Physics Chemistry Solids, 35, 517–520.

6. Kretschmann, E. (1971). Die bestimmung optischer konstanten von metallen durch anregung von oberflachen plasmaschwingungen. Z. Phys., l (241), 313–324.

7. Snopok, B. A., Kostyukevich, E. V., Lysenko, S. I., Lytvyn, P. M., Lytvyn, O. S. [et al.]. (2001). Optical biosensors based on the surface plasmon resonance phenomenon: optimization of the metal layer parameters. Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics, 4 (1), 56–69.

8. Homola, J., Koudela, I., Yee S. S. (1999). Surface plasmon resonance sensors based on diffraction gratings and prism couplers: sensitivity comparison. Sensors and Actuators B, 54, 16–24.

9. Gupta, G., Kondoh, J. (2001). Tuning and sensitivity enhancement of surface plasmon resonance sensor. Sensors and Actuators B, 122, 381–388.

10. Shalabney, A., Abdulhalim, I. (2010). Electromagnetic field distribution in multilayer thin film structures and the origin of sensitivity enhancement in surface plasmon resonance sensors. Sensors and Actuators A, 159, 24 – 32.

11. Venger, Ye. F., Zinyo, S. A., Matsas, Ye. P., Samoylov, A. V., Ushenin, Yu. V. ta in. (2007). Spektrometr poverkhnevogo plazmonnogo rezonansu Plazmon-6. Tezy dopovidej naukovo-praktychnoyi konferenciyi SENSOR, 111.

12. Shalabney, A., Abdulhalim, I. (2011). Sensitivity-enhancement methods for surface plasmon sensors. Laser Photonics Rev, 5 (4), 571–606.

13. Chegel, V. I., M. Shirshov, Yu., Kostyukevich, S. O. [et al.] (2001). Experimental investigations and computer modelling of the photochemical processes in Ag-As2S3 structures using surface plasmon resonance spectroscopy. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 4 (4), 301–306.

14. Oficialnyj sajt OOO «ShOTT Farmasyutikal Pekkedzhing» [Elektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: www/URL: http://www.schott.com/

15. Rakic, A. D., Djurisic, A.B., Elazar, J. M., Majewski, M. L. (1998). Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelectronic devices. Appl. Opt., 37, 5271–5283.

16. Kedenburg, S., Vieweg, M., Gissibl, T., Giessen, H. (2012). Linear refractive index and absorption measurements of nonlinear liquids in the visible and near-infrared spectral region. Opt. Mat. Express., 2, 1588–1611.

17. Azzam, R. M. A., Bashara, N. M. (1987). Ellipsometry and Polarized Light, Amsterdam: North-Holland, 583.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Войтович, И. Д. Сенсоры на основе плазмонного резонанса: принципы, технологии, применения [Текст] / И. Д. Войтович, С. Г. Корсунский – К.: Сталь, 2011, – 534 с.

2. Palagushkin, A. N. Plasmonic Holographic Nanostructures [Text] / A. N. Palagushkin, S. A. Prokopenko, A. P. Sergeev // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics) –  2009. – Vol. 18, No. 3. – P. 156–163.

3.  Shirshov, Yu. M. Bimetallic layers increase sensitivity of affinity sensors based on surface plasmon resonance [Text] / Yu. M. Shirshov, A. V. Samoylov, S. A. Zinyo, E. R. Surovceva, V. Mirskiy // Sensors. – 2002.– Vol. 2, – P. 62–70.

4. Ушенін, Ю. В. Увеличение чувствительности сенсоров изменения показателя преломления среды на основе поверхностного плазмонного резонанса [Текст] / Ю. В. Ушенін, А. В. Самойлов, Р. В. Христосенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – 2011. – №1 – С. 12–14.

5. Braundmeier, A .J. Effect of surface roughness on surface plasmon resonance adsorption [Text] / A. J. Braundmeier, E. T. Arakawa // Journal Physics Chemistry Solids. – 1974. – 35. – P. 517–520.

6. Kretschmann, E. Die bestimmung optischer konstanten von metallen durch anregung von oberflachen plasmaschwingungen  // Z. Phys. – 1971. – Vol. 241. – P. 313–324.

7. Snopok, B. A. Optical biosensors based on the surface plasmon resonance phenomenon: optimization of the metal layer parameters [Text] / B. A. Snopok, E. V. Kostyukevich, S. I. Lysenko, P. M. Lytvyn, O. S. Lytvyn,  [et al.] // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. – 2001. – Vol. 4, № 1. – P. 56–69.

8. Homola, J. Surface plasmon resonance sensors based on diffraction gratings and prism couplers: sensitivity comparison [Text] / J. Homola, I. Koudela, S. S. Yee // Sensors and Actuators B. – 1999. – Vol. 54. – P. 16–24.

9. Gupta, G. Tuning and sensitivity enhancement of surface plasmon resonance sensor [Text] / G. Gupta, J. Kondoh // Sensors and Actuators B. – 2007. – Vol. 122. – P. 381–388.

10. Shalabney, A. Electromagnetic field distribution in multilayer thin film structures and the origin of sensitivity enhancement in surface plasmon resonance sensors [Text] / A. Shalabney, I. Abdulhalim // Sensors and Actuators A. – 2010. – Vol. 159. – P. 24–32.

11. Вєнгер, Є. Ф. Спектрометр поверхневого плазмонного резонансу Плазмон-6 [Текст] / Є. Ф. Вєнгер, С. А. Зиньо, Є. П. Мацас, А. В. Самойлов, Ю. В. Ушенін, та ін. // Тези доповідей науково-практичної конференції СЕНСОР-2007. – (Одеса Україна). –  2007. –  С. 111.

12. Shalabney, A. Sensitivity-enhancement methods for surface plasmon sensors [Text]  / A. Shalabney, I. Abdulhalim // Laser Photonics Rev. – 2011. – Vol. 5, No.4. – P. 571–606.

13. Chegel, V. I.  Experimental investigations and computer modelling of the photochemical processes in Ag-As2S3 structures using surface plasmon resonance spectroscopy [Text] / V. I. Chegel, Yu. M. Shirshov, S. O. Kostyukevich [et al.] // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2001. – Vol. 4, No.4. – P. 301–306.

14. Официальный сайт ООО «ШОТТ Фармасьютикал Пэккэджинг» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: \www/URL: http://www.schott.com/

15. Rakic, A. D. Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelectronic devices [Text] / A. D. Rakic, A.B. Djurisic, J. M. Elazar, M. L. Majewski // Appl. Opt. – 1998. – Vol. 37. – P. 5271–5283.

16. Kedenburg, S. Linear refractive index and absorption measurements of nonlinear liquids in the visible and near-infrared spectral region  [Text] / S. Kedenburg, M. Vieweg, T. Gissibl, H. Giessen // Opt. Mat. Express. – 2012. – Vol. 2. – P. 1588–1611.

17.  Azzam,  R. M. A. Ellipsometry and Polarized Light [Text] / R. M. A.  Azzam,  N. M. Bashara. –  Amsterdam: North-Holland, 1987. – 583 p.



Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.




Copyright (c) 2016 Гліб Вячеславович Дорожинський

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2411-2828 (Online), ISSN 2411-2798 (Print)