بررسی پدیده تشدید فانو در نانوذرات پلاسمونی و کاربردهای آن در حسگرها

از آنجا که تشدید فانو به شدت تحت تأثیر تغییرات محیط است، استفاده از آن در حسگرها، می تواند موجب بهبود قدرت تفکیک پذیری و حساسیت آن شود. در این گزارش پس از معرفی تشدید فانو از دیدگاه فیزیکی و در مقیاس اتمی، به عملکرد آن از نقطه نظر یک پدیده ی موجی پرداخته ایم. همچنین خصوصیات نوری نانوساختار سه بعدی صفحه-حلقه متقارن و نامتقارن در باند فرکانس مرئی و مادون قرمز نزدیک با روش عددی در حوزه زمان توسط نرم افزار cst بدست آورده شده است. با برهم زدن تقارن ساختار صفحه- حلقه هم مرکز تشدید فانو را مورد بررسی قرار داده ایم. از طرفی کاربرد آن ها به عنوان حسگر مورد بررسی قرار گرفته است. مدهای دوقطبی با نام dar و dbr برای ساختار هم-مرکز در طول موج های 1107 نانومتر و 2400 نانومتر رخ داده است و میزان افزونگی میدان به ترتیب برابر با 4 و 19 است. با جابه جایی مرکز صفحه نسبت به حلقه، تقارن ساختار برهم زده شد و شرایط لازم برای پدیدار شدن تشدید فانو فراهم شد. در این حالت مد دوقطبی dbr در طول موج 2519 نانومتر مشاهده می شود. تشدید فانو در محدوده مد dar و در طول موج 1356 نانومتر پدیدار شده است. میزان افزونگی میدان برای ساختار غیر هم مرکز برای تشدید فانو و مد dbr به ترتیب برابر با 21 و 40 بدست آمده است. نشان داده شده است که ساختار هم مرکز مدهای دوقطبی فروتشعشعی و فراتشعشعی را پشتیبانی می کند، که به دلیل تشدید مستقل پلاسمون ها در صفحه و حلقه به وجود می آید. این ساختار پتانسیل بالایی برای کاربری در طیف سنجی چه در باند نوری مرئی و چه در مادون قرمز نزدیک داراست.