بررسی خواص اپتیکی فیلم های نازک چندلایه بمنظور افزایش میزان حساسیت نانوحسگرها بر مبنای تشدید پلاسمون سطحی

در این پایان نامه، از یکی از پدیده های فیزیکی بنام پلاسمون سطحی که در نانولایه های فلزی (گاز الکترون دو بعدی) رخ می دهد، جهت طراحی نظری یک نانوحسگراپتیکی با دقت بسیار بالا استفاده می کنیم. در آغاز با پدیده ی تشدید پلاسمون سطحی spr آشنا می شویم و سپس پیوند بین امواج الکترومغناطیس و پلاسمون سطحی را مورد بحث قرار می دهیم. بر اساس روش نظری ماتریس جابجایی، برنامه محاسباتی برهم کنش نور فرودی بر یک لایه ی نازک فلزی که روی یک منشور نشانییده شده را فراهم نموده و منحنی های مربوط به نور بازتابیده بر حسب زاویه ی تابش محاسبه می شود. محاسبات ما نشان می دهد که بخاطر برهم کنش بین نور فرودی با پلاسمون های سطحی فلز، شدت نور بازتابیده تابعی از زاویه ی تابش است و در زاویه ی خاصی کمینه می شود. مقدار کمینه ی ضریب انعکاس و زاویه ی مربوط به آن بستگی به نوع فلزو ضخامت آن دارد. اکنون اگر یک ماده ی دی الکتریک مثل آب یا مواد شیمیایی یا مواد زیستی را روی سطح فلز قرار دهیم، بخاطر برهم کنش بین چگالی بارهای الکتروستاتیک آن و گازالکترون دوبعدی، فرکانس پلاسمون تغییر نموده و در نتیجه مقدار زاویه ی مربوط به کمینه ی ضریب انعکاس تغییر خواهد کرد. از این تغییر می توان برای حسگری مواد شیمیایی و زیستی مختلف استفاده نمود. محاسبات ما مطالب فوق را تایید می کند و زمینه را برای طراحی یک نانوحسگر اپتیکی بر مبنای تشدید پلاسمون سطحی فراهم می کند. واژگان کلیدی: تشدید پلاسمون سطحی، روش ماتریس جابجایی