21 Temmuz 2018
Bu iletişim kuralı için uyarma belirlenmesi ve oranları Bloch benzeri yüzey plasmon polaritons periyodik diziler doğan arasındaki ışık yayıcılar kaplin araçları açıklar.
Bu yöntem, yüzey plazmon aracılı floresan gibi floresan geliştirmedeki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, yüzey plazmon aracılı floresanın uyarılma ve bozunma süreçlerini tamamen frekans alanında ayırt etmesidir. Periyodik dizi için bir alt tabaka hazırlayın.
Bu deney için bir santimetre karelik bir cam parçası kullanın. Her biri 10 dakika boyunca metanol ve aseton ultrasonik banyolarında temizleyin. İşiniz bittiğinde, bir saat boyunca 200 santigrat derecelik bir ocak gözüne koyun.
Spin kaplama adımları için, doğal fotorezisti bir tiner ile seyreltin ve yapışma solüsyonunu hazır bulundurun. Cam alt tabakayı bir spin kaplayıcıya taşıyın ve üzerine üç ila beş damla yapışma solüsyonu dağıtın. Alt tabakayı 10 saniye boyunca 600 rpm'de, ardından bir dakika boyunca 3.600 rpm'de döndürün.
Ardından, alt tabakaya beş ila yedi damla seyreltilmiş fotorezist yerleştirin. Alt tabakayı 600 rpm'de 10 saniye, ardından bir dakika boyunca 3.600 rpm'de döndürün. Bittiğinde, spin kaplı numuneyi 65 santigrat derecelik bir ocak gözüne taşıyın ve bir dakika orada bırakın.
Ardından, numuneyi 95 santigrat derecelik bir ocak gözüne aktarın ve bir dakika daha bırakın. Ocak gözünden, bir Lloyd's interferometresine monte etmek için numuneyi alın. Kurulum, bir numune tutucu için bir prizmaya sahiptir ve ona dik bir ayna vardır.
Prizmaya tutturmak için numune üzerinde bir damla kırılma indisi eşleşen yağ kullanın. Numuneyi aynaya mümkün olduğunca yakın konumlandırın. Örneği bu ilk yönlendirmede ortaya çıkarın.
Ardından, iki boyutlu bir kare kafes oluşturmak için, numuneyi prizma üzerinde 90 derece döndürün. İkinci bir pozlama için aynı pozlama süresini kullanın. Numuneyi iki dakika boyunca 65 santigrat derece ocak gözüne geri koyun.
Ardından, iki dakika boyunca 95 santigrat derece ocak gözüne yerleştirin. Ardından, numuneyi sürekli çalkalama ile iki dakika boyunca geliştiriciye daldırın. Numuneyi alın ve kalıntıları durulamak için bir dakika boyunca izopropil alkole batırın.
Numunenin üzerine 100 nanometre altın film koymak için bir RF püskürtme biriktirme sistemi ile çalışın. Numune hazır olduğunda, onu ve bir styryl 8 boya preparatını bir spin kaplayıcıya alın. Çözeltiyi numuneye 0,2 mililitre veya üç ila beş damla dağıtın.
Yaklaşık 80 nanometrelik bir kalınlık elde etmek için bunu döndürün. Yansıtıcılık ölçümleri için bir gonyometre kullanın. Bu sistem, bir kuvars lambadan gelen geniş bantlı beyaz ışığı kullanır.
Çok modlu bir fiber demet, kolimasyon için ışığı yüz yüze objektif lenslerine iletir. Sırada bir polarizör ve deklanşör var. Işık, üç bağımsız dönüş aşaması ile bir numune tablasındaki bir numuneyi aydınlatır.
Bir algılama analizörü, numune aşamasından sonradır. Başka bir çok modlu fiber, numuneden aynasal yansımayı toplayarak bir spektrometreye ve CCD kameraya iletir. Kurulumu hizaladıktan ve kalibre ettikten sonra, veri toplamak için otomatik bir sistem kurun.
Farklı olay açılarından geçmek ve yansıma spektrumlarını toplamak için otomasyonu kullanın. Bu ölçümler için, gelen açının adım boyutu 0,5 derecedir. Dalga boyu çözünürlüğü 0.66 nanometredir.
Ortogonal yansıtıcılığı ölçmek için kurulumu değiştirin. Gelen polarizörü gelen düzleme göre 45 dereceye ayarlayın. Analizörü olay düzlemine göre eksi 45 dereceye ayarlayın.
Başka bir otomatik ölçümle devam edin. Fotolüminesans ölçümleri, kurulumda başka bir değişiklik gerektirir. Geniş bantlı ışık kaynağını 633 nanometre helyum neon lazerle değiştirin.
Polarizörden önce bir lazer çizgi filtresi yerleştirin. Ayrıca, deklanşörden sonra yarım dalga plakası yerleştirin. Spektrometreden önce analizör için bir çentik filtresi değiştirerek kurulumu tamamlayın.
Algılama açısını sabitleyerek ve olay açısını numune normaline göre değiştirerek otomatik olay taramaları gerçekleştirin. Yüzey plazmon polaritonları geliş açısına bağlıdır ve seçici olarak uyarılır. Ardından, olay açısını numune normaline göre sabitleyerek ve algılama açısını değiştirerek bir algılama taraması yapın.
Bu, iç kısımdaki altın dizisinin gama X yönü boyunca alınan P-polarize yansıtma haritasıdır. Kesikli çizgi, faz eşleştirme denklemi kullanılarak hesaplanır ve M'nin negatif olana eşit olduğunu ve N'nin sıfıra eşit olduğunu ima eder yüzey plazma polaritonları uyarılır. Bu yansıtma haritası, polarizör ve analizörün ortogonal konumlarda olduğu zamana aittir.
Arka plan, renk haritasının mavisi ile gösterildiği gibi artık sıfırdır. Yansıtma profilleri, arka planı kaldırdıktan sonra yalnızca yüzey plazma polaritonları kaldığından, düşüşler yerine yeşil tepe noktalarına sahiptir. Bu, kadmiyum, selenyum, tellürid, kuantum nokta katkılı PVA polimeri, dizi üzerinde kaplanmış spin için gama X boyunca P-polarize yansıtma haritalaması ve ortogonal yansıtma haritalamasıdır.
Ek olarak, burada olay ve algılama açısı fotolüminesans ölçümleri için veriler bulunmaktadır. Veriler, ışık yayıcılar ve yerleşik boşluklar arasındaki uyarma ve eşleşme oranlarını belirlemek için kullanılabilir. Bu yöntem, periyodik dizilerden floresan artışı hakkında bilgi sağlayabilse de, metamalzemeler ve fotonik kristaller gibi diğer sistemlere de uygulanabilir.
Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa üç saat içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, dizi kurulumunun hizalamasını ve yansıtıcılık spektrografisinin polarizasyonunu ve açılarını kontrol etmeyi unutmamak önemlidir. Geliştirilmesinden sonra, bu teknik, fotolüminesans alanındaki araştırmacıların, reçine geliştirme alanında yüzey plazması ile zenginleştirilmiş floresansı keşfetmelerinin yolunu açtı.
Bu videoyu izledikten sonra, periyodik dizilerden kaynaklanan ışık yayıcılar ve yüzey plazma polaritonları arasındaki uyarma ve bağlanma oranının nasıl belirleneceğini iyi anlamış olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, zaman çözünürlüklü tekniklere ihtiyaç duymadan, metalik periyodik dizilerdeki ışık yayıcılar ile yüzey plazmon polaritonları (SPP'ler) arasındaki uyarılma ve kuplaj hızlarını ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir yöntem sunmaktadır. Yaklaşım, standart optik ekipmanlar ve mekanik tablalar kullanarak açı ve polarizasyon çözünürlüklü yansıtıcılık ve fotolüminesans spektroskopisine dayanmakta olup, çoğu araştırma laboratuvarı için erişilebilir bir yapıdadır.
Işık yayıcılar ile yüzey plazmon polaritonları (SPP'ler) arasındaki uyarılma ve kuplaj hızlarının nicel ölçümü, fotonik cihaz geliştirme sürecindeki risklerin azaltılması ve floresans artırma platformlarının optimize edilmesi için kritik öneme sahiptir. Bu frekans alanı yöntemi, erişilebilir enstrümantasyon kullanarak sağlam ve tekrarlanabilir veri üretimine olanak tanır; böylece erken aşama fotonik ve biyogörüntüleme Ar-Ge çalışmalarında öngörücü güveni destekler. Basitliği ve ölçeklenebilirliği, bu yöntemi translasyonel araştırmalar ve gelişmiş malzeme taramaları için yeniden kullanılabilir bir yetkinlik konumuna getirmektedir.
Bu yöntem, erken keşif ve tarama aşamaları arasında köprü kurarak, öncü bileşiklerin belirlenmesi ve preklinik doğrulama için fotonik substratların hızlı hipotez testlerini ve kantitatif karşılaştırmalarını mümkün kılar.