عنوان مقاله :
شبيه سازي و ساخت نانوحسگر اپتيكي براساس تقريب شبه استاتيك و روش كاهش شيميايي
عنوان به زبان ديگر :
Simulation and Fabrication of Optical Nanosensor Based on Quasi Static Approximation and Chemical Reduction Method
پديد آورندگان :
پروين، محمد سعيد دانشگاه ملاير - گروه فيزيك، ملاير , سليمي نسب، مريم دانشگاه رازي - گروه فيزيك، كرمانشاه , مراديان، رستم دانشگاه رازي - پژوهشكدۀ علوم و فناوري نانو، كرمانشاه
كليدواژه :
پلاسمون سطحي موضعي , حسگر زيستي , نانو ذرۀ نقره
چكيده فارسي :
مقدمه: طراحي و آماده‌سازي نانوساختارهاي فلزي يكي از موضوعات تحقيقاتي مهم در علم مواد، شيمي، پزشكي و مهندسي به شمار مي‌رود. در بين انواع مختلفي از نانوساختارها، نانوذرات كروي نقره به دليل داشتن خواص اپتيكي منحصر به فرد و سازگاري با محيط زيست بسيار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته‌اند.
روش بررسي: خواص اپتيكي نانوذرات كروي فلزي نقره براساس تقريب شبه استاتيك و روش تجربي كاهش شيميايي مورد بررسي قرار گرفته است. هنگامي‌كه نانوذرۀ نقره تحت تأثير ميدان الكترو مغناطيسي ليزر قرار مي‌گيرد، به صورت يك دو قطبي الكتريكي تابش مي‌كند. با حل معادلۀ لاپلاس كروي در سه بعد و اعمال شرايط مرزي مناسب در فصل مشترك‌ها مي‌توان به معادلات ميدان الكتريكي در هر ناحيه دست يافت. در تقريب شبه استاتيك از وابستگي فضايي ميدان الكترو مغناطيسي در محاسبات صرف نظر مي‌شود درحاليكه وابستگي زماني ميدان الكترو مغناطيسي حفظ مي‌شود. همچنين با استفاده از روش كاهش شيميايي، نانو ذرات كلوئيدي نقره سنتز و توليد مي‌شوند. براي توليد محلول كلوئيدي نانوذرات نقره از نيترات نقره (AgNO3) به عنوان پيش ماده، از سيترات تري سديم 1 درصد به عنوان عامل كاهنده و پايدارساز و از آب دو يونيزه به عنوان حلال استفاده شده است.
يافته‌ها: نتايج محاسبات تئوري نشان مي‌دهد كه نانو ذرۀ كروي نقره داراي يك قلۀ تشديد پلاسمون در محدودۀ مرئي است. طيف جذبي نانو ذرۀ نقره نسبت به تغييرات خيلي كوچك ضريب شكست محيط اطراف حساس است و با افزايش ضريب شكست محيط به سمت طول موج‌هاي بلندتر جابه‌جا مي‌شود. نتايج تجربي سنتز نانو ذرات نقره نشان مي‌دهد كه طيف جذبي نانو ذرات نقره داراي يك قلۀ جذب پلاسمون در ناحيۀ مرئي (λ=425nm) است. همچنين نتايج آناليز FESEM كروي بودن و ابعاد نانومتري ذرات را تأييد مي‌كند.
نتيجه‌گيري: تشديد پلاسمون سطحي نانوذرۀ نقره در طول موج مرئي، امكان شناسايي مولكول‌هاي زيستي اطراف نانو ذرۀ نقره را فراهم مي‌كند. طيف جذبي نانو ذرات فلزي نقره نسبت به تغييرات ضريب شكست محيط اطراف حساس است و با اعمال كوچك‌ترين تغييري در ضريب شكست محيط اطراف، مدهاي پلاسمون سطحي به سمت طول موج هاي بلندتر جابه‌جا مي‌شوند كه مي‌توان از اين ويژگي به عنوان نانوحسگر اپتيكي بر اساس جابه‌جايي طول موج تشديد استفاده كرد. نتايج آناليزهاي UV-visible و FESEM، قلۀ تشديد پلاسمون نانوذرات را در طيف مرئي و ابعاد نانومتري ذرات نقره نشان دادند كه تأييدي بر نتايج تئوري است.
چكيده لاتين :
.اين مقاله فاقد چكيده لاتين مي باشد
