Самойлов А. В. Використання біметалевих шарів і планарних діелектричних структур в оптоелектронних сенсорах

Дисертація присвячена дослідженню фізико-хімічних процесів на межі поділу тонкої металевої плівки з газовим чи рідким середовищем з метою оптимізації характеристик біосенсора, що базується на ефекті оптичного резонансного збудження поверхневої електромагнітної хвилі в тонкій металевій плівці при повному внутрішньому відбитті. Досліджено проблему оптимального вибору металу - носія поверхневих поляритонів з погляду досягнення максимальної чутливості і хімічної інертності робочої поверхні біосенсора на основі ППР. Проаналізовано поводження багатошарових металевих плівок як середовищ-носіїв плазмон-поляритонних коливань. Вивчено вплив оптичних параметрів багатошарового металевого шару на форму кривої ППР. Було показано, що застосування біметалічних плівок срібла-золота дозволяє здійснити припасування основних параметрів ППР-кривої - кутове положення і напівширину плазмонного мінімуму незалежно. Створено сенсор парів НСl на основі ППР. Виявлено вплив адсорбції молекул НСl на кутове положення мінімуму кривоїППР. Запропоновано новий тип біосенсора на основі планарного поляризаційного. Проведено оптимізацію конструкції біосенсора на основі ППІ. Експериментально продемонстровано вплив товщини покривного шару на константу поширення й адсорбційну чутливість s- та p- поляризацій в сердечнику ППІ, отримані розрахункові номограми для визначення товщини і показника заломлення адсорбційного шару в ППІ. Оптимізована конструкція біосенсора була протестована в якості рефрактометра та імуносенсора.