Оптична реакція наноплівок золота та хрому, що залежить від товщини: дослідження ефективності плазмонного зондування
| Автори | F.T. Ayasrah1, M. Almakki2, S. Nirkhi3, P.V. Thokal4, P. Vibhute5, Sharmila6 |
| Афіліація |
1College of Education, Humanities and Science, Al Ain University, Al Ain, UAE 2School of Engineering, Architecture and Interior Design, Amity University Dubai, P.O. Box 345019, Dubai International Academic City, United Arab Emirates 3Symbiosis Institute of Technology, Nagpur Campus, Symbiosis International (Deemed University), Pune, India 4Department of Electrical Engineering, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, MH, India 5School of Engineering and Technology, Sanjivani University, Kopargaon, MH, India 6Department of ECE, Raj Kumar Goel Institute of Technology, Ghaziabad, India |
| Е-mail | firas.ayasrah@aau.ac.ae |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 2 |
| Дати | Одержано 23 січня 2026; у відредагованій формі 24 квітня 2026; опубліковано online 29 квітня 2026 |
| Цитування | F.T. Ayasrah, M. Almakki, S. Nirkhi, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 2, 02024 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(2).02024 |
| PACS Number(s) | 73.50.Pz, 84.60.Jt |
| Ключові слова | Сонячна панель (2) , Датчик струму (2) , Arduino (9) , Пил (46) , Температура (47) , Фотоелектричні елементи (3) . |
| Анотація |
Оптична чутливість металевих наноплівок є ключовим фактором у визначенні продуктивності плазмонних сенсорів, які широко використовуються в біомедичному детектуванні без міток та нанофотонних застосуваннях. Це дослідження досліджує залежну від товщини оптичну поведінку наноплівок золота (Au) та хрому (Cr) та їхній вплив на ефективність плазмонного зондування. Тонкі плівки різної товщини були виготовлені та охарактеризовані за допомогою числового моделювання на основі методу кінцевих різниць у часовій області (FDTD). Аналіз зосереджений на критичних параметрах, таких як відбивна здатність, чутливість до повної ширини на половині максимуму (FWHM) та чутливість для детектування 3 % розчину глюкози. Для оптимізації продуктивності сенсора було використано методологію поверхні відгуку (RSM) для оптимізації сенсора поверхневого плазмонного резонансу (K-SPR) на основі Кречмана, враховуючи довжину хвилі падаючого оптичного випромінювання, товщину наноплівок Au та Cr, а також середньоквадратичну шорсткість поверхні (RMS) як контрольні та шумові фактори. Результати показують, що товщина шару Au та довжина хвилі падаючого випромінювання переважно впливають на плазмонну реакцію, тоді як товщина Cr та шорсткість поверхні мають мінімальний вплив. Оптимальні конфігурації в ближньому інфрачервоному діапазоні з 50 нм Au та 3 нм Cr досягли мінімальної відбивної здатності 0,052 при вузькій ширині хвилі на півширині 680 нм та високої чутливості, що підтверджує критичну важливість точного контролю наноплівки для передових застосувань. Ці результати дають уявлення про взаємозв'язок між товщиною наноплівки та оптичними властивостями, пропонуючи практичні рекомендації для проектування плазмонних сенсорів. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Кінетика росту згустків Ag на мікрокристалах AgBr під дією фемтосекундного імпульсного лазерного випромінювання [02001-1-02001-7]2) Радіаційні дефекти у зелених світлодіодах GaP [02002-1-02002-5]
3) Вплив будови і властивостей перехідної зони між матрицею і наповнювачем на руйнування композиційних покриттів при терті [02003-1-02003-7]
4) Моделювання поширення хвиль у циліндричному хвилеводі з нелінійного метаматеріалу типу Керра за допомогою методу скінченних різниць у часовій області допоміжних диференціальних рівнянь [02004-1-02004-11]
5) Обчислювальна основа на медичних зображеннях для картографування електромагнітного поля та оцінки коефіцієнта питомого коефіцієнта поглинання (SAR) у біологічних тканинах [02005-1-02005-5]
6) Ефект саморозігрівання в GaN діоді з варізонною InGaN мезаструктурою [02006-1-02006-6]
7) Проєктування та аналіз надкомпактної трищілинної шестикутної патч-антени для застосувань в ІоТ у ТГц діапазоні [02007-1-02007-7]
8) Удосконалення чотирьохзондових вимірювань неоднорідних матеріалів [02008-1-02008-5]
9) Термодинамічне моделювання фазового складу структур Si/SiОx, отримуваних фазовим розділенням нестехіометричних оксидів кремнію [02009-1-02009-6]
10) Проєктування та оцінка продуктивності компактної чотирипортової mmWave MIMO-патч-антени, що інтегрує протокол MQTT на частоті 6,6 ГГц у 5G-застосуваннях [02010-1-02010-5]
11) Нанотехнології у ранньому виявленні раку та точній діагностиці: досягнення в нанотехнологіях, технологіях та клінічному застосуванні [02011-1-02011-7]
12) Використання затворів та каналів у графеновому тунельному польовому транзистори (GTFET) у наномасштабі для покращення продуктивності пристроїв [02012-1-02012-5]
13) Незалежні RFID-мітки без орієнтації чіпа з використанням кільцевих структур з квадратними щілинами [02013-1-02013-6]
14) Широкосмугова шестернеподібна щілинна чотирипортова MIMO-антена на підкладці ITO з покращеною ізоляцією за допомогою паразитних впливів для застосувань 5G/WLAN у діапазоні менше 6 ГГц [02014-1-02014-5]
15) Оцінка нанобіосенсорів наступного покоління для виявлення небезпечних біологічних маркерів при захворюваннях [02015-1-02015-5]
16) Низькопрофільна кругла патч-антена у формі півмісяця для застосувань у діапазоні менше 6 ГГц [02016-1-02016-4]
17) Покращення структурних та фізичних властивостей гібридних нанокомпозитів Al 7075–карбід бору–діоксид цирконію [02017-1-02017-7]
18) DGTFET: метод підвищеної чутливості для біосенсорики без міток [02018-1-02018-5]
19) Термокерований трисмуговий метаматеріальний ідеальний поглинач на основі діоксиду ванадію (VO2) для застосування в терагерцовому зв'язку [02019-1-02019-5]
20) Аналіз низькопрофільної шестикутної патч-антени для бездротового зв'язку наступного покоління [02020-1-02020-4]
21) Багатодіапазонна двослотова кругла кільцева мікросмужкова патч-антена з живленням від CPW для застосувань у міліметровому діапазоні 5G [02021-1-02021-5]
22) Аналіз продуктивності структурованого n-i-p та p-i-n перовскітного сонячного елемента без свинцю на основі Cs2TiI6 [02022-1-02022-4]
23) Залежні від матеріалу варіації сенсибілізації протонного опромінення, опосередкованої наночастинками [02023-1-02023-6]
24) Електропровідність тонких плівок сплавів CoNi та FeNi [02025-1-02025-7]
25) Польовий транзистор на основі плівки відновленого оксиду графену з поглинаючими шарами ZnO та поруватого кремнію для виявлення іонізуючого випромінювання [02026-1-02026-5]
26) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена з використанням часткової заземлювальної площини для застосувань міліметрового діапазону 28 ГГц [02027-1-02027-6]
27) Покращення захоплення світла, кероване TCAD, у кремнієвих фотоелектричних елементах за допомогою спроектованих геометрій наноотворів [02028-1-02028-5]
28) Застосування наночастинок заліза для відновлення хрому [02029-1-02029-8]
29) Структурні та оптичні властивості наностержнів ZnO, синтезованих за допомогою екстракту тулші (Ocimum tenuiflorum): екологічний підхід [02030-1-02030-5]
30) Дослідження електричної поведінки одноперехідних сонячних елементів GaAs/Ge [02032-1-02032-7]
31) Вплив золь-гель обробки та відпалу на нанокристалічні тонкі плівки TiO2 для фотоелектричних застосувань [02033-1-02033-4]
32) Магнітоопір в магнітовпордякованих «симетричних» та «несиметричних» сендвічах з ультратонкими прошарками [02034-1-02034-6]
33) Оптимізація відбивної здатності в біізотропних багатошарових дзеркалах: роль співвідношень хіральних та теллегенівських параметрів [02035-1-02035-6]
34) Моделювання впливу розмірів пор на механічні властивості композитів з металевою матрицею, армованих частинками SiC [02036-1-02036-5]
35) Аналіз методом скінченних елементів оптимізованих наноматеріалів Fe2O3 під дією прикладеного механічного тиску [02037-1-02037-4]
36) Властивості тонких плівок ZnO, легованих Sn, створених шляхом піролізу сонячного розпилення для фотоелектричних застосувань [02038-1-02038-5]
