پلاسمونیک علمی است که امکان محدود کردن امواج الکترومغناطیسی در ناحیه‌ای بسیار کوچک را فراهم کرده و به همین علت، یکی از موضوع‌های جذاب در علوم مختلفی همچون پزشکی، محیط‌زیست و طیف‌سنجی است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این پدیده، ساخت حسگرهای پلاسمونیک است. در پلاسمونیک، طیف بازتابی از سطح فلز یا نانوذرات فلزی به ضریب شکست محیط اطراف وابسته است و این موضوع اساس عملکرد حسگرهای پلاسمونیک است. تغییر در ضریب شکست محیط اطراف موجب تغییر طول‌موج، شدت و زاویه پلاسمونیک می‌گردد. بنابراین با پایش پیوسته این پارامترها، می‌توان کمیت موردنظر را اندازه‌گیری کرد.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر می‌باشد.
- مقدمه
- تاریخچه
- تشدید پلاسمون سطحی
- تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده
- مقایسه حسگرهای SPR و LSPR
- بحث و نتیجه‌گیری
1- مقدمه
جامدات از لحاظ الکترون‌های آزاد و مقید به سه دسته اصلی فلز، نیمه هادی و عایق تقسیم می‌شوند. اگر به سطح یک فلز نور بتابانیم دو اتفاق عمده رخ می‌دهد: 1-الکترون به تراز بالاتر انرژی منتقل می‌شود2- الکترون شروع به نوسان می‌کند. این دو پدیده به علت جذب نور توسط فلز رخ می‌دهد. به نوسان الکترون‌ها ناشی از جذب نور، پلاسمون می‌گویند. علت نامگذاری پلاسمون، به دلیل تشابه الکترون‌های آزاد فلز و الکترون‌های پلاسما می‌باشد. اگر فرکانس نور فرودی با فرکانس نوسان ذاتی الکترون‌های فلز برابر شود، بیشترین میزان جذب در این فرکانس شکل گرفته و پدیده تشدید رخ می‌دهد. در حالت تشدید همه انرژی نور فرودی در این فرکانس خاص، از طیف جدا شده و موجب نوسان الکترون‌های آزاد سطح فلز می‌گردد. اگر این نوسانات دسته جمعی در مرز دو محیط فلز- دی‌الکتریک انجام شود به آن پدیده تشدید پلاسمون سطحی یا (Surface Plasmon Resonance) SPR می‌گویند[1].
برانگیختگی نوری پلاسمونیک، به شدت نور، جنس سطوح و ساختار بستگی دارد[2]. فلزاتی مانند طلا، نقره، مس و آلومینیوم به طور گسترده برای تشدید پلاسمون سطحی استفاده می‌شوند[3]. بازه فرکانسی برانگیختگی پلاسمونیک در فلزات مختلف، در محدوده‌های متفاوتی رخ می‌دهد و این موضوع امکان استفاده در کاربرد پلاسمونیک در علوم مختلف را فراهم کرده است[4]. به عنوان مثال، طیف پلاسمونیک فلزاتی همچون سرب، ایندیم، جیوه، قلع و کادمیوم در ناحیه UV و مس، نقره و طلا در ناحیه مرئی می‌باشد.
تشدید پلاسمون سطحی در زمینه‌های مختلفی همچون حسگرهای محیطی و شیمیایی، آشکارسازهای نوری، اپتیک غیرخطی، طیف‌سنجی رامان و درمان سرطان کاربرد دارد[5].
برانگیختگی نوری پلاسمونیک، به شدت نور، جنس سطوح و ساختار بستگی دارد[2]. فلزاتی مانند طلا، نقره، مس و آلومینیوم به طور گسترده برای تشدید پلاسمون سطحی استفاده می‌شوند[3]. بازه فرکانسی برانگیختگی پلاسمونیک در فلزات مختلف، در محدوده‌های متفاوتی رخ می‌دهد و این موضوع امکان استفاده در کاربرد پلاسمونیک در علوم مختلف را فراهم کرده است[4]. به عنوان مثال، طیف پلاسمونیک فلزاتی همچون سرب، ایندیم، جیوه، قلع و کادمیوم در ناحیه UV و مس، نقره و طلا در ناحیه مرئی می‌باشد.
تشدید پلاسمون سطحی در زمینه‌های مختلفی همچون حسگرهای محیطی و شیمیایی، آشکارسازهای نوری، اپتیک غیرخطی، طیف‌سنجی رامان و درمان سرطان کاربرد دارد[5].
2- تاریخچه
در بین سال‌های 1902 تا 1912 ربرت وود متوجه شد، وقتی نور قطبیده را به توری پراشی که در پشت آن یک لایه فلزی داشت، می‌تاباند، باندهای غیرمعمولی تاریک و روشن در طیف بازتابی مشاهده می‌کند(شکل1). در آن زمان نحوه برهم‌کنش نور، توری و لایه فلزی قابل توجیه نبود[6].
اولین بررسی تئوری در مورد این ناهنجاری توسط رایلی در سال 1907 انجام شد[7]. رایلی متوجه شد که طول‌موج‌های رایلی در وقوع این پدیده نقش دارند. فانو در سال 1941 با توجه به تجزیه و تحلیل نظری انجام شده، به ارتباط این پدیده با امواج سطحی اشاره کرد[8] . در دهه پنجاه آزمایش‌های بیشتری بر روی تلفات انرژی الکترون در گازها و بر روی ورقه‌های نازک انجام شد[9]. پینز و بوهم حدس زدند که اتلاف انرژی ناشی از برانگیختگی الکترون‌های هدایت است که پلاسمون را ایجاد می‌کند[10, 11]. تحقیقات بیشتر نشان داد که اتلاف انرژی ناشی از تحریک یک نوسان پلاسمای سطحی است که در آن، بخشی از میدان الکتریکی به فراتر از مرز نمونه گسترش می‌یابد. در اواخر دهه شصت، تحریک نوری پلاسمون‌های سطحی با استفاده از بازتاب کلی ضعیف شده توسط کرشمن، راتر و اتو نشان داده شد[12-14].
3- تشدید پلاسمون سطحی
برای مشاهده پدیده پلاسمونیک به چیدمان‌های خاصی نیاز است که بتواند نور را در یک راستا میرا و در راستای دیگر به شکل موج رونده بر روی سطح تبدیل کند. اولین بار برای جایگزیده کردن نور بر مرز فلز دی الکتریک، یک ساختار دو لایه‌ای فلز- دی الکتریک پیشنهاد شد. این ساختار به صورت تئوری قادر به جایگزیده کردن نور بر مرز می‌باشد، اما به صورت تجربی عمل نمی‌کند. برای مشاهده تجربی پدیده پلاسمونیک، باید از ساختار سه لایه‌ای دی الکتریک- فلز- دی الکتریک استفاده کرد. در این ساختارها، نور قطبیده با قطبشP به سطح محیط دی الکتریک تابیده شده و زمانی که پرتو از یک محیط با ضریب شکست بالاتربه محیطی با ضریب شکست پایین‌تر وارد می‌شود، بازتاب کلی رخ می‌دهد. بازتابش کلی در مرز موجب می شود بخشی از میدان به صورت میرایی به محیط دوم نفوذ پیدا کند. نفوذ میدان میرا در لایه فلزی، می‌تواند موجب نوسان الکترون‌ها گردد. شکل2 شماتیک پدیده تشدید پلاسمون سطحی را نمایش می‌دهد.
در یک طول موج خاص و یک زاویه خاص، این میدان میرا شونده موجب تشدید پلاسمون سطحی می‌گردد، در این طول‌موج به علت پدیده تشدید، یک موج رونده بر مرز ایجاد می‌شود که انرژی خود را از موج فرودی می‌گیرد و در نتیجه این طول موج از طیف باریکه فرودی حذف می‌شود. به این طول موج، طول موج پلاسمونیک یا رزونانس می‌گویند[15]. همانطور که در شکل3 مشخص است، پس از تشدید پلاسمون سطحی، یک طول‌موج از طیف فرودی جذب شده و به صورت دیپ در طیف بازتابی ظاهر می‌شود.
استفاده از منشور، متداول ترین روش برای ایجاد تشدید پلاسمون سطحی است. علاوه بر استفاده از منشور، برای ایجاد بازتاب کلی و فرود نور بر سطح فلز و برانگیزش الکترون‌ها از ابزارهای دیگری همچون فیبرنوری، موجبرها و توری استفاده می‌شود. در شکل 4 چیدمان‌های مختلف برای تشدید پلاسمون سطحی نمایش داده شده است.
ساختارهای اتو و کرشمن دو چیدمان اصلی تشدید پلاسمون سطحی هستند[13, 14]. در این ساختارها محیط دی الکتریک اول به شکل یک منشور و محیط دی الکتریک دوم محیط اطراف می‌باشد که لایه فلز بین این دو محیط قرار می‌گیرد. همانطور که در تصاویر زیر مشاهده می‌شود، در ساختار اتو، لایه فلز با یک فاصله نانومتری از سطح منشور قرار گرفته است اما در ساختار کرشمن، لایه فلزی با ضخامت 50 نانومتر به صورت مستقیم بر روی منشور لایه نشانی شده است[5].
3-1- حسگرهای SPR
یکی از کاربرد های اصلی SPR، ساخت حسگرهای محیطی و زیستی می‌باشد که پارامترهایی همچون ضریب شکست و غلظت را اندازه‌گیری می‌کند. تشدید پلاسمون سطحی، یک روش حساس برای دنبال کردن کوچک ترین تغییرات ضریب شکست یا غلظت است.
طول‌موج رزونانس به ضریب شکست محیط اطراف لایه فلزی وابسته است. تغییر ضریب شکست در محیط اطراف فلز، باعث جابجایی طول موج رزونانس و تغییر شدت نور می‌گردد. دنبال کردن و اندازه‌گیری تغییرات این طول‌موج، اساس عملکرد حسگرهای پلاسمونیک می‌باشد[15]. شکل 6 نمونه‌ای از جابجایی طول‌موج رزونانس در اثر تغییر ضریب شکست را نمایش می‌دهد. با اندازه‌گیری میزان این شیفت طول‌موجی، می‌توان ضریب شکست یا غلظت‌های مجهول را محاسبه کرد.
طول‌موج رزونانس به ضریب شکست محیط اطراف لایه فلزی وابسته است. تغییر ضریب شکست در محیط اطراف فلز، باعث جابجایی طول موج رزونانس و تغییر شدت نور می‌گردد. دنبال کردن و اندازه‌گیری تغییرات این طول‌موج، اساس عملکرد حسگرهای پلاسمونیک می‌باشد[15]. شکل 6 نمونه‌ای از جابجایی طول‌موج رزونانس در اثر تغییر ضریب شکست را نمایش می‌دهد. با اندازه‌گیری میزان این شیفت طول‌موجی، می‌توان ضریب شکست یا غلظت‌های مجهول را محاسبه کرد.
با توجه به اینکه پلاسمونیک در یک زاویه و طول‌موج خاص رخ می‌دهد، با دو مدولاسیون مختلف، می‌توان پلاسمونیک را ایجاد و عمل حسگری را انجام داد.
1- مدولاسیون زاویه‌ای: طول موج فرودی ثابت و زاویه فرودی متغیر
2- مدولاسیون طول موجی: طول موج فرودی متغیر و زاویه فرودی ثابت
در این مدولاسیون‌ها، یکی از دو عامل (زاویه و طول موج) را ثابت کرده و با تغییر دیگری امکان مشاهده پدیده تشدید پلاسمون سطحی فراهم می‌گردد. برای مثال، در حالت مدولاسیون زاویه‌ای، یک طول موج ثابت را انتخاب می‌شود. قرار گرفتن نمونه مورد بررسی در سطح حسگر، ضریب شکست را تغییر می‌دهد، در نتیجه زاویه بازتاب نور و به تبع آن مکان آشکارساز تغییر می‌کند[18]. به عبارت دیگر، یک پارامتر ثابت است و پارامتر دوم تا زمان مشاهده جذب نور در طول‌موج رزونانس متغیر است. برای تشخیص زمان تشدید پلاسمون سطحی، همزمان با تغییر پارامتر دوم، طیف عبوری یا بازتابی ثبت شده و زمانی‌که یک دیپ در طیف بازتابی مشاهده شد، SPR رخ داده است. در نهایت با اندازه‌گیری پارامترهای شدت، طول‌موج و زاویه می‌توان عمل حسگری را انجام داد[17].
برخی از حسگرهای پلاسمونیک به شکل تک جزیی هستند و نمونه مد نظر به تنهایی در تماس با حسگر قرار می‌گیرد. در این حالت، می‌توان با ثبت طیف در چندین غلظت یا ضریب شکست مشخص از نمونه، نمودار کالیبراسیون را ترسیم کرد. پس از رسم نمودار کالیبراسیون، تعیین غلظت یا ضریب شکست نمونه‌های مجهول ممکن می‌شود.
در گروه دیگری از حسگرهای پلاسمونیک، برهم‌کنش‌های دو جزئی دنبال می‌شود. در این گروه از حسگرها، هدف مورد بررسی در یک محلول بیولوژیکی قرار دارد و به صورت جداگانه مورد بررسی قرار نمی‌گیرد. با توجه به اینکه در محلول‌های بیولوژیکی اجزای مختلفی وجود دارد و هدف حسگری، آشکارسازی یک جزء خاص است، باید از تثبیت گیرنده‌هایی که تنها با جزء مورد نظر اندرکنش دارد، بر روی سطح استفاده کرد. در این حالت یک جز برهم‌کنش به صورت گیرنده بر روی حسگر تثبت شده و با برهم‌کنش و قرارگیری جز دوم شیفت طول موجی ایجاد شده و اندازه‌گیری انجام می‌شود [19].
1- مدولاسیون زاویه‌ای: طول موج فرودی ثابت و زاویه فرودی متغیر
2- مدولاسیون طول موجی: طول موج فرودی متغیر و زاویه فرودی ثابت
در این مدولاسیون‌ها، یکی از دو عامل (زاویه و طول موج) را ثابت کرده و با تغییر دیگری امکان مشاهده پدیده تشدید پلاسمون سطحی فراهم می‌گردد. برای مثال، در حالت مدولاسیون زاویه‌ای، یک طول موج ثابت را انتخاب می‌شود. قرار گرفتن نمونه مورد بررسی در سطح حسگر، ضریب شکست را تغییر می‌دهد، در نتیجه زاویه بازتاب نور و به تبع آن مکان آشکارساز تغییر می‌کند[18]. به عبارت دیگر، یک پارامتر ثابت است و پارامتر دوم تا زمان مشاهده جذب نور در طول‌موج رزونانس متغیر است. برای تشخیص زمان تشدید پلاسمون سطحی، همزمان با تغییر پارامتر دوم، طیف عبوری یا بازتابی ثبت شده و زمانی‌که یک دیپ در طیف بازتابی مشاهده شد، SPR رخ داده است. در نهایت با اندازه‌گیری پارامترهای شدت، طول‌موج و زاویه می‌توان عمل حسگری را انجام داد[17].
برخی از حسگرهای پلاسمونیک به شکل تک جزیی هستند و نمونه مد نظر به تنهایی در تماس با حسگر قرار می‌گیرد. در این حالت، می‌توان با ثبت طیف در چندین غلظت یا ضریب شکست مشخص از نمونه، نمودار کالیبراسیون را ترسیم کرد. پس از رسم نمودار کالیبراسیون، تعیین غلظت یا ضریب شکست نمونه‌های مجهول ممکن می‌شود.
در گروه دیگری از حسگرهای پلاسمونیک، برهم‌کنش‌های دو جزئی دنبال می‌شود. در این گروه از حسگرها، هدف مورد بررسی در یک محلول بیولوژیکی قرار دارد و به صورت جداگانه مورد بررسی قرار نمی‌گیرد. با توجه به اینکه در محلول‌های بیولوژیکی اجزای مختلفی وجود دارد و هدف حسگری، آشکارسازی یک جزء خاص است، باید از تثبیت گیرنده‌هایی که تنها با جزء مورد نظر اندرکنش دارد، بر روی سطح استفاده کرد. در این حالت یک جز برهم‌کنش به صورت گیرنده بر روی حسگر تثبت شده و با برهم‌کنش و قرارگیری جز دوم شیفت طول موجی ایجاد شده و اندازه‌گیری انجام می‌شود [19].
شکل7 تصویر شماتیک حسگر پلاسمونیک با هدف اندازه‌گیری پروتئینY را نمایش می‌دهد. در مرحله اول، پروتئین X ،که فقط پروتئین Y را به دام می‌اندازد، بر روی سطح تثبت شده و طیف ثبت می‌شود. بعد از ریختن نمونه بیولوژیکی، در صورت وجود پروتئینY و اتصال به پروتئین X ، طول‌موج پلاسمونیک تغییر می‌کند و تاییدی بر وجود هدف مدنظر است. علاوه بر تشخیص وجود یا عدم وجود پروتئینY، می‌توان با ثبت طیف در چندین غلظت معلوم از پروتئینY می‌توان نمودار کالیبراسیون مربوط به حسگر را ترسیم و غلظت‌های مجهول را تعیین کرد.
پدیده‌های اپتیکی همچون پراش، خطاهای موجود در منبع نوری و آشکار ساز باعث کاهش دقت حسگرهای پلاسمونیک می‌شوند.
پدیده‌های اپتیکی همچون پراش، خطاهای موجود در منبع نوری و آشکار ساز باعث کاهش دقت حسگرهای پلاسمونیک می‌شوند.
4- تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده
تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده یا (Localized Surface Plasmon Resonance) LSPR، شکل دیگری از تشدید پلاسمون سطحی است که با استفاده از نانوذرات فلزی اتفاق می‌افتد. در نانو ذرات فلزی، نور با ذرات بسیار کوچکتر از طول موج فرودی برهم‌کنش کرده و در نتیجه امواج پلاسمون سطحی در سطح نانوذرات جایگزیده شده و منتشر نمی‌شوند. به عبارت دیگر وقتی یک نانو ذره در برابر نور قرار می‌گیرد، میدان الکترومغناطیسی نوسانی نور، یک نوسان در الکترون‌های آزاد فلز ایجاد می‌کند. این نوسان در اطراف سطح ذره ، یک جدایی بار در شبکه یونی ایجاد می‌کند و در نتیجه یک نوسان دو قطبی در جهت میدان الکتریکی نور تولید می‌کند(شکل8). دامنه این نوسان در یک فرکانس خاص به بیشترین مقدار خود می‌رسد که به آن تشدید پلاسمونی می‌گویند. در آرایه‌ای از نانوذرات کروی تشدید الکترون‌های سطحی با موج فرودی زمانی رخ می‌دهد که مقدار ثابت دی الکتریک ذره، دو برابر ثابت دی الکتریک محیط شود. با توجه به اینکه تشکیل چیدمان پلاسمونیک دشوار است، استفاده از LSPR بسیار جذاب‌تر است[20].
4-1- حسگرهای LSPR
مکانیزم عملکرد در این حسگر بسیار شبیه به حسگرهای SPR است، با این تفاوت که در اینجا برای تحریک پلاسمون به منشور نیازی نداریم و نور مستقیما به سطح نانوذرات برخورد می‌کند. در حسگرهای LSPR، پس از برخورد نور به نانوذرات فلزی و وقوع پدیده تشدید، نور در یک طول موج خاص از طیف فرودی حذف می شود که طول موج رزونانس نامیده می‌شود. اساس تحلیل و اندازه‌گیری در این حسگرها تئوری پراکندگی می[Mie] و بررسی طیف خاموشی نانو ذرات است. خاموشی مجموع پراکندگی و جذب است. طول موج تشدید در طیف جذب و خاموشی به صورت یک پیک ظاهر می‌شود. تغییر پارامترهایی مثل غلظت و یا ضریب شکست در اطراف این نانو ذرات موجب شیفت طول موجی یا شدتی در این پیک می‌گردد، که با اندازه‌گیری میزان شیفت، عمل حسگری انجام می‌گیرد.
در گروه دیگری از حسگرهای LSPR که برای اندازه‌گیری‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود، ابتدا نانوذرات بر روی زیرلایه رشد داده می‌شوند، سپس گیرنده مورد نظر بر روی نانو ذرات تثبیت می‌گردد، با قرارگیری جز دوم برهم کنش بر سطح نانوذره، ضریب شکست تغییر پیدا کرده و موجب شیفت طول‌موجی می‌گردد. شکل9 تصویر شماتیک و طیف حسگر LSPR نانوذرات طلا را نمایش می‌دهد[21].
در گروه دیگری از حسگرهای LSPR که برای اندازه‌گیری‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود، ابتدا نانوذرات بر روی زیرلایه رشد داده می‌شوند، سپس گیرنده مورد نظر بر روی نانو ذرات تثبیت می‌گردد، با قرارگیری جز دوم برهم کنش بر سطح نانوذره، ضریب شکست تغییر پیدا کرده و موجب شیفت طول‌موجی می‌گردد. شکل9 تصویر شماتیک و طیف حسگر LSPR نانوذرات طلا را نمایش می‌دهد[21].
5- مقایسه حسگرهای SPR و LSPR
برای ساخت یک حسگر SPR، لایه فلزی بر سطح منشور لایه نشانی می‌شود. در این حسگرها، علاوه بر اینکه تهیه منشور هزینه بر است، انجام لایه‌نشانی با دقت بالا، مستلزم استفاده از فناوری‌های دقیق و گران قیمت است. استفاده از روش LSPR، نیاز به منشور و لایه‌نشانی را برطرف می‌کند، و هزینه و پیچیدگی را به شدت کاهش می‌دهد. حسگرهای SPR و LSPR به تغییر ضریب شکست حساس هستند، اما با توجه با اینکه سایز نانوذرات کوچکتر است برای آشکارسازی‌های بیولوژیکی مناسب‌تر می‌باشد. همچنین استفاده از نانوذرات امکان ساخت شکل‌ها و آرایه‌های متفاوت نانوذرات را فراهم می‌کند. در شکل 10 به صورت شماتیک تفاوت SPR و LSPR نمایش داده شده است.
مزیت‌های LSPR را می توان به صورت زیر خلاصه کرد]24 [:
-عدم نیاز به حضور منشور و در نتیجه ساده و قابل حمل‌تر شدن چیدمان
-عدم نیاز به کنترل زاویه و در نتیجه کاهش نویزهای مکانیکی و ارتعاشات
-حمل و نگهداری راحت‌تر
-عدم نیاز به کنترل دمایی
-کاهش هزینه
اگرچه حسگر SPRدر ضریب شکست‌سنجی حساسیت بالاتری نسبت به حسگر LSPR دارند، اما در مواجه با بیومولکول‌ها دارای حساسیت مشابه هستند. این به علت طول تخلیه کوتاه‌تر در نانوذرات نسبت به فیلم فلزی است. این باعث می‌شود حسگرهای نانوذرات نسبت به آشکارسازی مولکولی بسیار حساس‌تر از آشکارسازی بالکی است (شکل11). بنابراین یکی از معایب LSPR نسبت به SPR، حساسیت پایین در آشکار سازی‌های بالکی است[24].
-عدم نیاز به حضور منشور و در نتیجه ساده و قابل حمل‌تر شدن چیدمان
-عدم نیاز به کنترل زاویه و در نتیجه کاهش نویزهای مکانیکی و ارتعاشات
-حمل و نگهداری راحت‌تر
-عدم نیاز به کنترل دمایی
-کاهش هزینه
اگرچه حسگر SPRدر ضریب شکست‌سنجی حساسیت بالاتری نسبت به حسگر LSPR دارند، اما در مواجه با بیومولکول‌ها دارای حساسیت مشابه هستند. این به علت طول تخلیه کوتاه‌تر در نانوذرات نسبت به فیلم فلزی است. این باعث می‌شود حسگرهای نانوذرات نسبت به آشکارسازی مولکولی بسیار حساس‌تر از آشکارسازی بالکی است (شکل11). بنابراین یکی از معایب LSPR نسبت به SPR، حساسیت پایین در آشکار سازی‌های بالکی است[24].
6- نتیجه‌گیری
به نوسان دسته جمعی الکترون‌های آزاد در مرز فلز-دی الکتریک پلاسمون سطحی گفته می‌شود. موج رونده ناشی از نوسان الکترون‌ها بر سطح، موجب به وجود آمدن یک میدان قوی در نزدیک سطح فلز می‌گردد. از این میدان در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود که ساخت حسگرها یکی از مهم‌ترین آن‌هاست. تشدید پلاسمون سطحی به دو صورت SPR و LSPR رخ می‌دهد، که در این مقاله به معرفی و بررسی هر دو پدیده، چیدمان‌های مختلف و نحوه عملکرد حسگرهای مبتنی بر پلاسمونیک پرداخته شده است.
منابـــع و مراجــــع
۱ – Raether, H., Surface Plasmons on SmoothRough Surfaceson Gratings. Springer Berlin, Heidelberg, 1988.
۲ – Maier, S.A., et al., Erratum: Plasmonics-A route to nanoscale optical devices (Advanced materials (2001) 13 (1501)). Advanced Materials, 2003. 15(7-8).
۳ – Maier, S.A., Plasmonics: fundamentalsapplications. Vol. 1. 2007: Springer.
۴ – Barnes, W.L., A. Dereux,T.W. Ebbesen, Surface plasmon subwavelength optics. nature, 2003. 424(6950): p. 824-830.
۵ – Ahmadivand, A., Plasmonic Nanoplatforms for Biochemical SensingMedical Applications. 2018.
۶ – Wood, R.W., XLII. On a remarkable case of uneven distribution of light in a diffraction grating spectrum. The London, Edinburgh,Dublin Philosophical MagazineJournal of Science, 1902. 4(21): p. 396-402.
۷ – JW, S., Dynamical theory of the grating. Proc Roy Soc A, 1907. 79: p. 399-416.
۸ – Fano, U., The theory of anomalous diffraction gratingsof quasi-stationary waves on metallic surfaces (Sommerfeld’s waves). JOSA, 1941. 31(3): p. 213-222.
۹ – Ritchie, R.H., Plasma losses by fast electrons in thin films. Physical review, 1957. 106(5): p. 874.
۱۰ – Bohm, D.D. Pines, A collective deion of electron interactions. I. Magnetic interactions. Physical Review, 1951. 82(5): p. 625.
۱۱ – Pines, D.D. Bohm, A collective deion of electron interactions: II. Collective vs individual particle aspects of the interactions. Physical Review, 1952. 85(2): p. 338.
۱۲ – Kretschmann, E.H. Raether, Radiative decay of non radiative surface plasmons excited by light. Zeitschrift für Naturforschung A, 1968. 23(12): p. 2135-2136.
۱۳ – Kretschmann, E., Die bestimmung optischer konstanten von metallen durch anregung von oberflächenplasmaschwingungen. Zeitschrift für Physik A Hadronsnuclei, 1971. 241(4): p. 313-324.
۱۴ – Otto, A., Excitation of nonradiative surface plasma waves in silver by the method of frustrated total reflection. Zeitschrift für Physik A Hadronsnuclei, 1968. 216(4): p. 398-410.
۱۵ – Schasfoort, R.B., Handbook of surface plasmon resonance. 2017: Royal Society of Chemistry.
۱۶ – Ahn, J.H., et al., Fiber-optic waveguide coupled surface plasmon resonance sensor. Optics Express, 2012. 20(19): p. 21729-21738.
۱۷ – Homola, J., S.S. Yee,G. Gauglitz, Surface plasmon resonance sensors. Sensorsactuators B: Chemical, 1999. 54(1-2): p. 3-15.
۱۸ – Mondal, B.S. Zeng, Recent advances in Surface Plasmon Resonance for biosensing applicationsfuture prospects. Nanophotonics in Biomedical Engineering, 2021: p. 21-48.
۱۹ – Nguyen, H.H., et al., Surface plasmon resonance: a versatile technique for biosensor applications. Sensors, 2015. 15(5): p. 10481-10510.
۲۰ – Hammond, J.L., et al., Localized surface plasmon resonance as a biosensing platform for developing countries. Biosensors, 2014. 4(2): p. 172-188.
۲۱ – !!! INVALID CITATION !!!
۲۲ – Schenström, K., Biofunctionalization of a Fiber Optics-Based LSPR Sensor. 2016.
۲۳ – Masson, J.-F., Portablefield-deployed surface plasmon resonanceplasmonic sensors. Analyst, 2020. 145(11): p. 3776-3800.
۲۴ – https://nicoyalife.com/nicoya-surface-plasmon-resonance-resources/what-is-spr/lspr-vs-spr-2/
