تأثیر لایۀ فلزی آلیاژ طلا- نقره بر عملکرد حسگرهای بیولوژیکی مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی

مقدمه: امروزه، حسگرهای مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی به­ علت کاربردهای وسیع در زمینۀ پزشکی، داروسازی و اندازه­ گیری پارامترهای شیمیایی و فیزیکی بسیار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته ­اند. این حسگر­ها بر­اساس تغییرات شیمیایی و زیستی در محیط نمونه طراحی می­ شوند. در این مقاله حساسیت حسگر به تغییرات ضریب شکست نمونه مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش بررسی: در این تحقیق تأثیر به­ کار بردن آلیاژ طلا- نقره در لایۀ فلزی ساختار این حسگرها به ­صورت عددی به روش ضرایب بازتاب فرنل که از رایج­ترین و اساسی ­ترین روش ­های بررسی اینگونه ساختارها هستند، شبیه­ سازی و بررسی شده است. طرح اصلی با توجه به ساختار کریشمان و استفاده از منشور BK7، لایۀ فلزی و در­آخر گرافن بنا نهاده شده است. چشمۀ نوری در اینجا لیزر He-Ne با طول موج8/632 نانومتر می­ باشد. یافته‌ها: نتایج نشان می­ دهند که اثر افزودن لایه­ های فلزی متفاوت (طلا، طلا70 درصد-نقره30 درصد، طلا30 درصد-نقره70 درصد و نقره) در ضخامت­ های مختلف نتایج متفاوتی را به­ همراه دارد. همچنین تعداد لایه­ های متفاوت گرافن در هرکدام از ضخامت ­های فوق و لایه­ های فلزی نتایج گوناگونی ارائه می­ دهد که می­تواند به­ عنوان یک عامل کنترلی مد نظر قرار گیرد. نتیجه‌گیری: با بررسی شبیه­ سازی‌ها و داده‌ها می‌توان نتیجه گرفت که حسگرهای مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی بهترین عملکرد را در ضخامت 50 نانومتر دارند. در ضخامت 50 نانومتر به­ ترتیب لایۀ فلزی طلا، طلا70 درصد- نقره30 درصد برابر با نقره و سپس طلا30 درصد- نقره70 درصد بالاترین حساسیت را دارا هستند.