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塞姆南大学:太赫兹生物传感应用中具有完美吸收的石墨烯基偏振不敏感超材料:分析方法

论论资讯 | 2023-04-20 3热度

Optics and Laser Technology

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Graphene-based polarization-insensitive metamaterials with perfect absorption for terahertz biosensing applications: Analytical approach

Zamzam P.; Rezaei P.; Abdulkarim Y.I.; Mohsen Daraei O.

Published:2023-08-01
DOI:10.1016/j.optlastec.2023.109444

研究背景

在当今社会,生物传感器技术被广泛应用于医疗、环境和化学等行业。然而,现有的传感器存在着一些问题,例如灵敏度不高、无法使用于特定波段等。因此,需要开发一种新型的生物传感器,以解决这些问题。

研究内容

在这篇论文中,研究人员开发了一种新型的太赫兹(THz)超材料吸收结构,用于生物传感应用。该结构由四层构成,从上到下分别为:石墨烯/多晶硅/二氧化硅/金。该结构具有99.99%的优异吸收率,并且具有高达23.4的Q因子。此外,该结构对入射波的偏振不敏感,并且具有广泛的带宽。研究人员使用有限积分技术进行了模拟,并使用传输线理论分析了该结构的特性。研究人员还展示了该结构在不同共振频率下的电场分布情况,并提出了一个等效电路图,以更好地理解该结构的工作原理。通过模拟和计算结果表明,该结构可以检测血糖、疟疾蚊叮咬和癌症的早期检测。

研究意义

该论文提出了一种新型的THz超材料吸收结构,可用于生物传感应用。该结构具有高灵敏度、宽带宽、偏振不敏感等优点,并且可以检测血糖、疟疾蚊叮咬和癌症的早期检测。该研究为生物传感器技术的发展提供了新的思路和方法。此外,该研究还对THz超材料的设计和制备提供了一定的参考意义。

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