Мініатюрний мікрохвильовий біосенсор на основі метаматеріального резонатора з високим коефіцієнтом якості для характеристики твердих матеріалів
| Автори | A. Serhane1, M. Berka1,2, Tanvir Islam3 , Sudipta Das4 , M Lakshmana Kumar5, Z. Mahdjoub2 |
| Афіліація |
1Department of Electrotechnic, University Mustapha Stamb Ouli of Mascara, 29000 Mascara, Algeria 2Laboratory E.P.O, 22000 Sidi Bel Abbés, University of S.B.A, Algeria 3Department of Electrical and Computer Engineering, University of Houston, Houston, TX 77204, USA 4Department of Electronics and Communication Engineering, IMPS College of Engineering and Technology, Malda, W.B, India 5Department of Electronics and Communication Engineering, Koneru Lakshmaiah Education Foundation, Green Fields, , A.P. – 522302, India |
| Е-mail | m.barka@univ-mascara.dz |
| Випуск | Том 16, Рік 2024, Номер 3 |
| Дати | Одержано 12 квітня 2024; revised received 16 червня 2024; опубліковано online 28 червня 2024 |
| Цитування | A. Serhane, M. Berka та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 3, 03005 (2024) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.16(3).03005 |
| PACS Number(s) | 84.40.Ba |
| Ключові слова | Біосенсор (10) , Діелектрична проникність (25) , Метаматеріал (18) , Добротність (6) , SRR (12) . |
| Анотація |
Через свою якісну у значимість у багатьох галузях, особливо біомедичних, характеристика твердих матеріалів нещодавно привернула інтерес вчених. У цій статті представлено мікрохвильовий біосенсор мініатюрного розміру для визначення характеристик твердих матеріалів, який утворений двома ідентичними та періодичними метаматеріальними резонаторами з розділеним кільцем (SRR), що живляться мікросмужковою лінією, адаптованою до двох її кінців. Метод, запропонований для розробки нашого біосенсора, базується на використанні електромагнітних якостей кожного SRR, що представляє елементарну комірку загальної структури. Розмір SRR оптимізовано для електричних розмірів 0.251 0.2251 0.031, де λ0 – довжина хвилі вільного простору, розрахована на найнижчій робочій частоті 4,72 ГГц. Характеристика твердих матеріалів заснована на виявленні їх діелектричної проникності через прямий контакт із запропонованим біосенсором. Для нашого дослідження ми використовували чотири різні підкладки, щоб мати різну чутливість. Моделювання, проведене на загальній структурі (біосенсора та діелектричної підкладки) на основі чисельного симулятора HFSS, показало хороші характеристики чутливості нашого біосенсора. Низька повна ширина на половині максимуму (FWHM = 0,004), високий коефіцієнт якості (Q = 103,28) і висока добротність (FOM = 428,61). Ці функції можуть зробити наш біосенсор більш надійним для визначення твердих речовин. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив мікросекундного імпульсного гелієвого плазмового потоку на морфологію поверхні та кристалічну структуру фотоелектричних перетворювачів на основі CdS/CdTe [03001-1-03001-8]2) Дослідження нової дводіапазонної копланарної щілинної антени на основі додаткових метаматеріальних резонаторів для бездротового зв’язку [03002-1-03002-5]
3) Перспективи отримання нового матеріалу з гетеробаричною структурою GexSi1 – x-Si на основі кремнію для застосування у фотоенергетиці [03003-1-03003-4]
4) Керування за допомогою дефектів перемикання поверхні масиву нанодротів ZnO з гідрофобної на гідрофільну: розрахунки із перших принципів [03004-1-03004-7]
5) Удосконалений дизайн антени MIMO 2 × 1 для бездротового зв’язку 5G з інтеграцією еквівалентної схеми [03006-1-03006-5]
6) Інтеграція бінарного пошуку несучої з матрицею Гільберта (BSS – HBM) 5G MIMO-антени 39 ГГц [03007-1-03007-5]
7) Мініатюризована Т- та перевернута T-щілинна ультраширокосмугова антена з системою DG для 5G зв'язку [03008-1-03008-7]
8) Компактний фільтр на основі SIW для додатка Sub 6GHZ діапазону [03009-1-03009-4]
9) Розробка та аналіз двох модифікованих елементів MIMO -антени для 5G застосувань [03010-1-03010-5]
10) Синтез та характеристики оксиду оксиду графену з електронною поведінкою [03011-1-03011-5]
11) Розробка дводіапазонної мікросмужкової патч-антени з прямокутним отвором для програми наступного покоління12-35 ТГц [03012-1-03012-4]
12) Дослідження шестиелементної дипольної антени для додатків бездротового зв’язку діапазону ISM [03013-1-03013-5]
13) Розмірно-залежні фізичні властивості металевих плівок: аналіз теплових і механічних характеристик у нанорозмірному режимі [03014-1-03014-5]
14) Нанозернисті металеві тонкі плівки: розкриття нелінійної електричної провідності та резистивного перемикання для нейроморфних застосувань [03015-1-03015-5]
15) Покращення нанокомпозитних фільтраційних мембран: удосконалений підхід SVM для точної оцінки потоку пермеату та відторгнення забруднень [03016-1-03016-5]
16) Методи визначення якості поверхневих вод [03017-1-03017-5]
17) Цезій-титан йодид (Cs2TiI6) видимого світла: подвійна деградація перовскітного фотокаталітичного барвника [03018-1-03018-6]
18) Smart навігація: сенсорний вибір точки доступу для автоматизованих керованих транспортних засобів [03019-1-03019-5]
19) Електрохімічне та термодинамічне дослідження препарату Сольфарлем як інгібітора корозії для нікель-фосфорних покриттів [03020-1-03020-5]
20) Дослідження теплових характеристик наноматеріалів із функціональною градацією для покращеного розсіювання тепла в електронних пристроях [03021-1-03021-5]
21) Ідентифікація несправності перемикача GTO в інверторі джерела напруги в інтегрованій фотоелектричній мережі [03022-1-03022-5]
22) Експериментальне дослідження структурних, морфологічних та оптичних властивостей нанокомпозитних матеріалів для застосування в діелектриках [03023-1-03023-5]
23) Розробка функціональних тканин з нанометалевими покриттями для багаторазового використання шляхом дослідження їх електромагнітних та ультрафіолетових властивостей [03024-1-03024-6]
24) Підвищення ресурсу водного транспорту під впливом теплового поля шляхом використання модифікованих епоксидних наноматеріалів [03025-1-03025-7]
25) Розробка та аналіз монопольної антени з розділеним кільцем на основі концентричного кільця з аналізом характерних режимів (CMA) для додатків зв’язку IoT [03026-1-03026-6]
26) Оцінка параметрів оптимізації для передачі відео через оптичне волокно з використанням кодера H265/HEVC у програмах потокового відео [03027-1-03027-7]
27) Вивчення оптичних властивостей та структурних особливостей об'єктів методом рентгенівського фазового контрасту [03028-1-03028-6]
28) Вимірювання малої варіації ефективного опору MOSFET під час активної роботи інвертора в мікромережі [03029-1-03029-5]
29) Імплантат внутрішнього вуха людини з акустичним каналом передачі інформації [03030-1-03030-8]
30) Релаксація електронного збудження в молекулах триазидів [03031-1-03031-5]
31) Виготовлення тонкоплівкових сонячних батарей на основі CdSe/Si методом CBD [03032-1-03032-3]
