Арина Игоревна Псарёва,Татьяна Игоревна Шабатина, Владимир Евгеньевич Боченков

Повышение чувствительности плазмонно-резонансных сенсорных систем на основе золотых треугольных нанопризм путем снижения влияния подложки

Аннотация. Зависимость частоты поверхностного плазмонного резонанса от изменения диэлектрической проницаемости среды вблизи металлических наноструктур открывает возможности их использования в качестве универсальной платформы для создания биохимических датчиков. Повышение чувствительности таких систем, позволяющее детектировать минимальное изменение показателя преломления при адсорбции небольшого числа молекул аналита на поверхности плазмонных наночастиц, представляет практический интерес. Одним из подходов к увеличению чувствительности массивов наноструктур служит нивелирование влияния подложки, которое заключается в том, что при возбуждении поверхностно-плазмонного резонанса значительная часть локально усиленного электрического поля, определяющего возможность детектирования, находится в объеме материала подложки и недоступна для молекул аналита. С помощью численного моделирования методом конечных разностей во временной области изучена чувствительность массива золотых треугольных нанопризм к изменению показателя преломления среды в зависимости от высоты дополнительного диэлектрического слоя под частицами. Показано, что прирост чувствительности достигает 42 ± 6% при высоте слоя 15 нм, при этом дальнейшее увеличение толщины спейсера не приводит к существенному увеличению чувствительности системы.
Ключевые слова: локализованный поверхностно-плазмонный резонанс, золотые нанопризмы, оптические биосенсоры, наноструктуры, компьютерное моделирование

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2022, том 63, № 4, стр. 277-282