Year: 2025
Type: article
Abstract: 表面等离激元共振（surface plasmon resonance, 简记为SPR）是一种高灵敏度的光学现象，它对周围介质环境的变化具有极强的响应能力。当附着在金属薄膜表面的介质折射率变化时，共振频率也随之改变。因此，通过测量SPR峰的变化，可以反映金属薄膜表面与周围环境的相互作用。对于这一现象，本文设计一种金属-介质-金属（MDM）型纳腔结构的温度传感器，根据温度与折射率之间具有线性关系，利用时域有限差分法对该结构的传输特性进行了数值模拟。结果表明，吸收光谱中存在三个共振峰，通过对结构参数的优化可以实现对这三段光谱高达98.8%，98.9%，96.1%的完美吸收能力，且这三个共振峰对传感材料的折射率极为敏感，其灵敏度分别为0.1 nm/℃，0.275 nm/℃，0.3125 nm/℃。同时发现折射率改变时局域场强也会随之改变，基于上转换荧光增强因子与局域场强的关系实现测温。通过观测光谱位移和上转换荧光强度从而实现对局部温度或环境的双模传感。论文的工作为新型纳米温度传感器的设计和应用提供一种新的策略，有助于高性能的复合上转换纳米材料的推广使用。
Authors: GuoZheng NIE, JiaJin JIANG, DiWen TAN, HaiLiang HOU, KeJing REN, NanLiu LIU, Sa YANG, YunXin LIU
Language: English
Subfield: Biomedical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W7083170423