افزايش سيگنال مگنتو اپتيكي كر در ساختار Ta/Cu/Ni/Co×2/Ta به وسيله ي تشديد پلاسمون هاي سطحي جايگزيده نانو ذرات طلا براي كاربرد حسگري

Enhancement of Magneto-Optical Kerr Signal in Ta/Cu/ Ni/Co×2/Ta Nanostructure using Localized Surface Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles for Sensing Application

در اين مقاله، ساخت و افزايش سيگنال مگنتو اپتيكي كر قطبي در ساختار Ta/Cu/Ni/Co×2/Ta به كمك تحريك پلاسمون هاي سطحي جايگزيده نانو ذرات طلا براي كاربرد حسگري مورد بررسي قرار گرفته است. در مرحله ساخت، ترتيب و ضخامت لايه ها به گونه اي انتخاب شدند تا محور آسان نمونه عمود بر صفحه قرار گيرد. در مرحله بعد، به منظور بررسي اثر افزودن لايه هاي رويي، حلقه پسماند بدست آمده از سيگنال مگنتواپتيكي كر قطبي نمونه ، در مراحل مشخص توسط يك چيدمان اپتيكي اندازه گيري و با يكديگر مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه اضافه كردن نانوذرات طلا به تنهايي بر روي سطح نمونه، باعث افزايش 43 درصدي سيگنال كر و كاهش كم نيروي وادارندگي مي شود. در صورتي كه نانوذرات طلا بوسيله محيط دي الكتريك ZnS به طور كامل احاطه شوند، تقويت 83 درصدي سيگنال كر را بدون تغيير وادارندگي شاهد خواهيم بود. بنابراين كاهش نيروي وادارندگي نمونه ها در كنار افزايش سيگنال كر با حلقه پسماند مربعي، شرايط بهينه اي براي كاربردهاي حسگري آنها ايجاد كرده است.

In this paper, fabrication and enhancement of polar magneto-optical Kerr signal in Ta/Cu/Ni/Co×2/Ta nanostructure have been investigated using localized surface plasmon of gold nanoparticles for sensing application. During the fabrication, arrangement and thickness of the layers were selected in such a way that the easy magnetization axis is found to be perpendicular to the plane. In the next step, to investigate the effect of adding each layer, hysteresis loops obtained using the Kerr signal in an experimental setup were measured and compared to each other. Our results showed that the adding the gold nanoparticles to the sample surface has caused the Kerr signal to increase up to 43 while also slightly decreasing its coercive force. Alternatively, surrounding Au nanoparticles with ZnS dielectric thin film has increased the Kerr signal up to 83.