1. 本选题研究的目的及意义
折射率是物质的重要光学参数之一,其测量在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有至关重要的作用。
而表面等离激元(SurfacePlasmonResonance,SPR)作为一种光学现象,对周围环境介质折射率变化高度敏感,为高灵敏度、实时、无标记的折射率传感提供了新的思路和方法。
本选题旨在深入研究基于表面等离激元的折射率传感技术,探索其在相关领域的应用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,表面等离激元(SPR)传感技术因其高灵敏度、实时检测和无标记传感等优势,在生物传感、环境监测、食品安全等领域引起了广泛关注。
国内外学者在SPR传感器的理论研究、结构设计、材料制备以及应用探索等方面取得了显著进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将从以下几个方面开展:1.表面等离激元理论基础:深入研究表面等离激元的激发原理、传播特性、共振条件以及影响因素,为传感器设计提供理论指导。
2.表面等离激元折射率传感器设计与制备:-基于理论分析和仿真模拟,设计高灵敏度的传感器结构,优化结构参数,提高传感性能。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟、实验研究和应用验证相结合的方法,逐步开展以下研究工作:1.理论研究阶段:-深入学习和研究表面等离激元的基本理论,包括其激发机理、传播特性、共振条件以及影响因素。
-查阅相关文献,了解国内外在基于表面等离激元的折射率传感器方面的研究现状、最新进展和未来趋势,为本研究提供参考。
-利用COMSOL等仿真软件对不同结构和材料的表面等离激元传感器进行模拟分析,优化传感器设计,提高传感性能。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.提出一种新型的基于表面等离激元的折射率传感器结构设计,通过优化结构参数,提高传感器的灵敏度和检测限。
2.探索新型材料在表面等离激元折射率传感器中的应用,例如二维材料、金属有机框架材料等,以期进一步提高传感器的性能。
3.开发基于表面等离激元折射率传感器的集成化、微型化系统,拓展其在生物医学、环境监测、食品安全等领域的应用。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张瑞,张亚超,刘畅,等.基于Darcy-Forchheimer模型的多孔介质中Casson纳米流体流动的熵产生和热传递分析[J].物理学报,2020,69(18):176-192.
[2] 刘洋,张文栋,周强,等.二维材料等离激元光波导及其应用[J].物理学报,2018,67(17):118-132.
[3] 谭山. 表面等离激元共振传感芯片的制备及其应用研究[D].南京: 南京大学, 2020.
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