Thiết kế cấu trúc nano bạc tuần hoàn 2D tạo hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt vùng hồng ngoại gần ứng dụng cho cảm biến

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng cấu trúc nano bạc (Ag) tuần hoàn 2D tạo hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt vùng hồng ngoại gần. Để làm rõ cơ chế cộng hưởng plasmon bề mặt của cấu trúc, lý thuyết cộng hưởng plasmon bề mặt định xứ và không định xứ đã được trình bày. Phương pháp đạo hàm hữu hạn trong miền thời gian (FDTD) được sử dụng để mô phỏng các tính chất quang của cấu trúc nano Ag sắp xếp tuần hoàn 2D và kiểm chứng kết quả tính toán lý thuyết thu được. Các tính toán, mô phỏng về sự phụ thuộc của cộng hưởng plasmon bề mặt vào chiết suất của môi trường xung quanh cho thấy cấu trúc được đề xuất nhạy với môi trường chất khí, với độ nhạy trung bình 1423,7 nm/RIU (đơn vị chiết suất) và hệ số phẩm chất (FOM) trung bình đặc trưng cho độ chọn lọc là 110,2 RIU^-1. Các kết quả tính toán và mô phỏng làm nền tảng cho việc chế tạo các cảm biến chiết suất plasmonic vùng hồng ngoại gần nhạy với sự thay đổi nhỏ của môi trường xung quanh.