Increasing the sensitivity of a surface plasmon resonance sensor using Ti3C2 MXene

Анотація

Сенсори, що базуються на явищі поверхневого плазмонного резонансу, мають обмежену чутливість, до 123 градусів на одиницю показника заломлення (RIU), що обмежує їх застосування для виявлення незначних змін у біологічних середовищах (близько 10^–5 RIU). Щоб розв’язати цю проблему, сенсор, оснований на конфігурації Кретчмана–Ретера, був модифікований з використанням матеріалу Ti₃C₂ MXene. Сенсор змодельовано за допомогою методу скінченних елементів (FEM), що дозволило отримати залежність параметра відбиття хвилі від кута падіння. На основі цих результатів розраховано чутливість датчика, яка виявилася на 10% вищою порівняно з традиційною конфігурацією Кретчмана–Ретера. Крім того, змодельовано реальні зразки людських біологічних тканин за допомогою даних про показник заломлення, і похибка запропонованого сенсора склала приблизно 3%.