ساختار جاذب کامل گرافنی دو باندی مستقل از قطبش جهت استفاده در حسگرهای زیستی | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 23، شماره 83، زمستان 1404، صفحه 121-132 اصل مقاله (1.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2025.34256.2675 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا پیله رودی؛ جواد جاویدان* ؛ یوسف رفیق ایرانی؛ حمید حیدرزاده | ||
| دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، ساختار برش یافته گرافنی جاذب کامل دو باندی مستقل از پلاریزاسیون پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی از سه لایه طلا، دی اکسید سیلیکون و لایه گرافنی برشیافته و آنالیت تشکیل شده است. با تغییر اندازه لایهها و شکل برشهای گرافن تعدادمناسب باندها طراحی شده است. با تغییر در مقادیر پتانسیل شیمیایی و زمان استراحت گرافن، کیفیت و میزان جذب قابل تغییر است در ضمن طول موج جذب را میتوان با پارامترهای مذکور به مقدار مورد نظر تنظیم کرد. این ساختار به عنوان حسگر زیستی برای تشخیص ویروسها، پروتئینها و سلولهای سرطانی، تصویربرداری و فیلتر کردن امواج مخابراتی با توجه به نتایج ساختار پیشنهادی بسیار مناسب میباشد. با توجه به برشهای انجام گرفته روی گرافن در طول موج nm ۲۴۵۸۱ وnm۲۷۶۴۰ مقادیر جذب به ترتیب ۹۹.۹ و ۹۹.۹ درصد به دست آمده است. وجود ضریب شکست متفاوت عناصر با قرار گرفتن آنالیت روی ساختار طراحی شده موجب جابجایی مقادیر طول موج جذب شده و نوع عنصر قرار گرفته با استفاده از مقادیر طول موج قابل تشخیص است که این روش تشخیص اساس کار حسگر زیستی طراحی شده است. بیشترین مقدار حساسیت در باند دوم nm / RIU۴۸۲۰۰ بدست آمده که با توجه به ساختار ساده متشکل از سه لایه و با مقایسه مقادیر خروجی این تحقیق با تحقیقات قبلی، میتواند بهترین گزینه برای ساخت حسگر زیستی باشد. از دیگر ویژگی مهم این ساختار حساس نبودن به قطبی شدن میباشد. شبیه سازیها در نرمافزار شبیه سازی کامپیوتری (CST) انجام شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| گیرنده زیستی؛ حسگر زیستی؛ ساختار ناهمگن گرافن؛ تراهرتز؛ فراماده؛ ضریب شکست | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 729 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 503 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,839,115 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,535,741 |