[01687755]石墨烯增强的高稳定性高灵敏度局域表面等离激元器件及其传感应用研究

本项目针对金属微结构的表面等离激元现象,设计了几种不同的金属微结构,并研究了其传感特性。同时,利用QCM换能器和石墨烯敏感材料,初步实现了对神经毒剂的高灵敏度传感。因此,具体研究内容包括： 1.基于磁束缚谐振的表面等离激元结构及其传感特性 提出一种基于非对称排布的双金属线的太赫兹电磁诱导透明（EIT）超材料以及一种由该结构与开口谐振环组合而成的结构。达到的折射率灵敏度为51.18 GHz/RIU（586×104nm/RIU）,品质因数最高达到3.02/RIU。 2.工字型高Q值表面等离激元结构及其传感特性 提出了一种可调的高Q值表面等离激元超材料结构,通过改变单金属线的位置可实现Q值可调,结果表明该结构的传感灵敏度为60.69GHz/RIU（606.9×104nm/RIU）,品质因数FOM值为5.25/RIU。 3.基于QCM换能器和石墨烯敏感材料的有机磷传感器实验研究 开展了QCM生物传感器对DMMP的传感实验研究。在搭建了基于乙酰胆碱酯酶生物敏感膜的传感系统的基础上,逐步探索了单一生物敏感膜和复合敏感膜对DMMP的特异性吸附的效果。基于石墨烯/AChE的QCM传感器的灵敏度达到22.4 Hz/（ mg/m3）。