Tuvu sakārtotu metāla nanodaļiņu masīvu optisko īpašību izmantošana sensoru veidošanai

Abstract

Darbā tiek pētītas tuvu sakārtotu metāla nanodaļiņu masīvu, iegūtu ar anodizeta oksīda maskas palīdzību, īpašības. Sudraba un zelta nanodaļiņas ar diametru 20-30 nm robežās un centru attālumu 50 nm izrāda spēcīgu gaismas izkliedi redzamajā un tuvajā infrasarkanajā reģionā lokalizētās plazmonu rezonanses dēļ.

Pateicoties masīvu tuvajai sakārtotībai var novērot haotisku granulu struktūras interferences ainu izkliedētajā gaismā, kura ir atkarīga no polarizācijas un citiem eksperimentāliem parametriem.

Darba galvenais uzdevums ir pētīt šo masīvu optiskās īpašības un to pielietojumu sensoru izgatavošanai. Svarīgākais rezultāts ir novērotā polarizācijas maiņa izkliedētajai gaismai daļiņu mijiedarbības dēļ, kā arī demonstrēts laušanas koeficienta noteikšanas sensors, kurš balstās uz izkliedētās gaismas depolarizāciju

This work addresses properties of dense metal nanoparticle arrays obtained using anodized aluminum oxide masks. Silver and gold nanoparticles with diameters in 20-30 nm range and center separation approximately 50 nm show strong light scattering in visible and near infrared spectral range due to localized surface plasmon resonance.

Short-range ordered arrangement of arrays cause chaotic interference grain structure which can be observed in scattered image and is sensitive to light polarization and other experimental parameters.

The main task of this work is to study optical properties of arrays and test their usage in sensor applications. The key observation is change of polarization in scattered field due to interparticle coupling. A prototype of refractive index sensor, which relies on changes in scattered depolarized field is demonstrated.