本文设计了一种基于铜纳米基底、石墨烯和二维过渡金属二硫化物（TMDC）的混合结构，以实现超灵敏表面等离子共振（SPR）生物传感器。该系统由 SF11 三棱镜、BK-7 玻璃、铬（Cr）粘附层、薄铜膜、一种 TMDC（MoS2、MoSe2、WS2 或 WSe2，统称 MX2）、石墨烯以及含生物分子分析物的传感层组成。选用铜作为等离子体...
本文报道了一种基于石墨烯–二硫化钼（MoS2）杂化结构的高灵敏度表面等离子共振（SPR）生物传感器。该传感器由BK7棱镜、5 nm Cr粘附层、50 nm Au等离子体层、四层MoS2和单层石墨烯组成。基于传输矩阵法（TMM）的数值模拟表明，四层MoS2与单层石墨烯修饰使传感器最大折射率灵敏度达到282°/RIU，约为传统Au基SP...
新冠疫情使全球面临健康与经济风险。本文从理论上提出一种新型光纤等离子体生物传感器，用于高灵敏、可靠且可重复地检测SARS-CoV-2。该传感器以Ag-Au合金纳米颗粒薄膜作为等离子体活性层，并在其表面覆盖石墨烯层，以增强生物分子吸附；同时采用硫醇连接DNA层作为识别配体，用于捕获SARS-CoV-2相关核酸。作者将两种近期策略结合于...
由于水传播细菌对人体健康构成风险，饮用水中细菌的快速识别已成为全球关注的问题。本文提出一种高灵敏度表面等离子共振（SPR）生物传感器，由棱镜、银（Ag）、石墨烯、亲和层和传感介质组成，用于快速检测水传播细菌。首先比较了四种SPR结构：棱镜/Ag/传感介质、棱镜/Ag/亲和层/传感介质、棱镜/Ag/石墨烯/传感介质和棱镜/Ag/石墨烯...
本文提出一种基于 Kretschmann 构型的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于分析化学、医学和生物分析物。该传感器采用 BK7 棱镜作为耦合基底，并在棱镜表面依次构建 40 nm 金层、单层 ε-硒化锡（ε-SnSe）纳米片、20 nm 金层和单层石墨烯（graphene）层，形成双金属/二维材料复合传感结构。ε-SnSe...
本文提出一种基于石墨烯-等离子体纳米结构的血红蛋白浓度传感器。作者将半圆柱形金棒按周期阵列排布，并结合银、二氧化硅和石墨烯多层结构，构建了五种石墨烯-等离子体组合传感结构，用于检测血液样品中的血红蛋白浓度。通过引入不同平板和圆柱形石墨烯层，可改善吸收器的吸收峰强度与共振波长；增加金层可增强入射电磁波的限制并提高吸收因子。研究还考察了...
本文提出并数值模拟了一种新型波导型表面等离子共振（SPR）传感器。该传感器由石墨烯覆盖层、金（Au）薄膜和碳化硅（SiC）波导层构成，并制备于二氧化硅/硅（SiO2/Si）基底上。由于 SiC 具有较大带隙，传感器可在可见光和近红外波段工作，从而降低水基传感介质中的光吸收并提高灵敏度。研究通过比较传感介质折射率（RI）变化引起的共振...
本研究开发了一种基于特异性适配体的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于农食品样品中卡那霉素残留检测。该传感器为不可逆、连续流动适配体传感器，通过适配体与抗生素的特异性相互作用引起敏感微区折射指数变化，SPR 信号变化与卡那霉素浓度成正比。利用石墨烯 π 电子体系对分子的高效结合，比较了化学气相沉积（CVD）石墨烯单层与还原氧化石...
本文提出一种基于石墨烯的多层（BK7/Au/PtSe2/Graphene）涂层表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于新型冠状病毒（SARS-CoV-2/COVID-19）的快速检测。该传感器基于全内反射（TIR）原理建模，可实时监测传感区配体—分析物结合引起的折射率变化，并进一步影响多层界面的表面等离激元极化激元（SPP）激发。作...
本文提出一种基于表面等离子共振（SPR）的多参数集成检测D型光子晶体光纤（PCF）传感器，用于同时检测温度、磁场强度和折射率。传感器在光纤芯两侧的空气孔中分别填充磁性流体（MF）和聚二甲基硅氧烷（PDMS），并在侧抛光面金膜上引入石墨烯层，以利用磁光效应、热光效应和SPR效应形成磁场、温度与折射率传感通道。采用有限元方法（FEM）对...
本研究理论提出一种新型表面等离子共振生物传感器，通过将新兴二维材料蓝磷和石墨烯层与等离激元金膜结合。通过精确调节金膜厚度和蓝磷层数，可实现用于生物传感的优异性能。我们提出的相位调制设计的等离激元生物传感器架构远优于角度调制，提供 4 个数量级的灵敏度增强。此外，优化的堆叠构型为 42 nm 金膜/2 层蓝磷/4 层石墨烯，可产生最尖...
为提高表面等离子共振（SPR）生物传感器性能，本文提出基于石墨烯和过渡金属二硫化物（TMDCs）二维材料的 Au-ITO-TMDCs-石墨烯异质结构，以显著增强 Goos-Hänchen（GH）位移。理论分析表明，在 Kretschmann 构型中，Au 膜激发表面等离子极化激元后，ITO、TMDCs 和石墨烯层可改变反射相位并放大...
本文报道了一种基于石墨烯/ITO纳米柱超材料/U形退火（Gr/ITO-NM/U-bent-A）的U形光纤局部表面等离子共振（LSPR）传感器，并用于DNA检测。与常规传感器相比，该传感器具有更高灵敏度、更低成本以及更好的生物亲和性和抗氧化性。此外，其原始ITO纳米柱阵列涂覆石墨烯的结构可产生显著的体等离子体共振效应。而且，由于不连续...
针对意外中毒和媒介传播疾病带来的检测需求，本研究将石墨烯基材料与表面等离子共振（SPR）技术相结合，制备了两种石墨烯基传感器芯片，用于快速、定量检测登革病毒（DENV）和作为典型金属离子的钴离子（Co2+）。SPR 传感基于芯片表面折射率变化，因此研究重点考察 DENV 和 Co2+ 与石墨烯基传感膜相互作用时引起的 SPR 信号变...
本文数值开发了一种基于石墨烯-MoS2与TiO2-SiO2混合结构的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测福尔马林。传感器采用衰减全反射（ATR）和角度探测技术，通过监测SPR角对应的最小反射率以及SPR频率（SPRF）对应的最大透射率变化来识别福尔马林。壳聚糖作为探针分析物固定在传感表面，与目标物福尔马林（甲醛）发生化学反应...
本文提出一种基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，以提高生化传感灵敏度。该传感器将不同种类的二维 TMDCs（MoS2、MoSe2、WS2、WSe2）涂覆在金属薄膜两侧，并在异质结构表面引入石墨烯作为生物分子识别层。通过优化 TMDCs 层数、金属厚度及结构参数，可增强光与材料相互作用和局域场增...
本文提出一种基于石墨烯-MoS2杂化结构并采用低折射率MgF2棱镜的新型表面等离子共振（SPR）生物传感器构型，旨在提高灵敏度与品质因数（FOM）。该结构由MgF2棱镜、氯化钾（KCl）缺失层、保护用单层石墨烯、铝（Al）金属层、单层二硫化钼（MoS2）和传感界面单层石墨烯组成。通过传输矩阵法与有限差分时域法优化各层参数，发现KCl...
本文研究一种变入射角亚波长光栅基多层表面等离子共振生物传感器（SPRB）的灵敏度增强。所提设计在多层SPR生物传感器的石墨烯层上方集成周期性亚波长光栅阵列，以增强表面等离子体激发和近场耦合，从而提高对生物分子相互作用的响应。传感器采用Kretschmann构型，由熔融石英棱镜、50 nm金膜、2 nm石墨烯层及PMMA亚波长光栅组成...
本文提出一种基于 S 参数分析的变入射角多层表面等离子共振（SPR）生物传感器，并首次将 S 参数（包括幅度和相位）应用于多层 SPR 生物传感器研究。该传感器采用 Kretschmann 棱镜耦合结构，在棱镜基底上依次设置金膜和石墨烯层，表面固定单链 DNA 作为识别探针，用于捕获互补 DNA 并发生杂交形成双链 DNA。通过有限...
本研究利用石墨烯的高不可渗透性和银膜尖锐的表面等离子共振（SPR）曲线，通过数值模拟证明石墨烯/银基底 SPR 成像生物传感器可在显著提高成像灵敏度的同时防止银氧化。结果表明，在银膜上沉积少量石墨烯层可显著提升成像灵敏度，优于传统金膜 SPR 成像生物传感器。特别是，在 60 nm 厚银膜上沉积单层石墨烯可使 SPR 成像信号放大 ...