بخشی از مقاله
چکیده - تم پلاسمون ها نتیجه به دام افتادن انرژی اپتیکی درفصل مشترک بین بلور فوتونی یک بعدی و لایه فلزی هستند.ویژگی های اپتیکی خاص تم پلاسمون ها مثل قرار گرفتن بردار موج در مخروط نوری و وجود داشتن در هر دو قطبش sوp باعث شده که بتوان تم پلاسمون ها را به طور مستقیم و بدون کمک توری یا منشور برانگیخته کرد.
در این مقاله وجود تم پلاسمون در مرز بین بلور فوتونی و لایه فلزی نقره به صورت تئوری نشان داده شده و حساسیت تم پلاسمون ها به تغییر ضریب شکست ساکاروز بررسی شده است.نتایج به دست آمده نشان می دهد که با استفاده از این ویژگی تم پلاسمون ها می توان حسگر ضریب شکست بر پایه تم پلاسمون طراحی کرد و ساخت.
-1 مقدمه
حالت های تم که اولین بار توسط Tamm درباره بلورهای الکترونی معرفی شدند از بنیادی ترین ویژگی های مربوط به مرز هستند که وجود حالت های الکترونی در گاف انرژی بلور را نشان می دهند .[1] در مقایسه با این حالات سطحی، امواج سطحی در فصل مشترک بلور فوتونی و لایه نازک فلزی تحت عنوان تم پلاسمون شناخته می شوند 2]؛.[3 در این حالت، میدان های الکتریکی و مغناطیسی بین بلور فوتونی و لایه فلزی به شدت محدود می شوند که محدود شدن میدان در فلز به خاطر ثابت دی الکتریک منفی فلز و به دام افتادن در دی الکتریک به خاطر گاف نواری بلور فوتونی است.
در مقایسه با پلاسمون پلاریتون های سطحی، تم پلاسمون ها بردار موجی دارند که داخل مخروط نوری قرار می گیرد و بنابراین می توانند بدون کمک توری یا منشور تحریک شوند. به علاوه در هر دو قطبش می توان وجود این امواج سطحی را درک کرد که نقطه قوت دیگری از این دسته امواج به شمار می رود. به همین دلیل، بهره گیری از امواج سطحی تم پلاسمون در راستای ثبت تغییرات ضریب شکست مورد توجه قرار گرفته است.
-2 ساختار حسگر پیشنهادی
شکل 1 ساختار حسگر مورد مطالعه را نشان می دهد که شامل یک بلور فوتونی یک بعدی و یک لایه نقره است. بلور فوتونی یک بعدی، با طول موج طراحی 632 نانومتر، شامل لایه های متناوب TiO2 وSiO2 است که ضخامت این لایه ها به ترتیب 69/32 و 108/44 نانومتر می باشد ولایه نقره 45نانومتری بر روی بلور فوتونی و در مجاورت TiO2 قرار گرفته است.
