手性超表面与双曲超材料界面处的生物分子传感
应用物理
2020-02-14 v1
摘要
近年来，基于纳米尺度光与物质相互作用的调控，为生物医学应用设计和制备功能性纳米材料已付出大量努力。在众多人工材料中，双曲色散超材料因其光学常数的极端各向异性而能够产生前所未有的物理效应与机制。双曲超材料（HMMs）的无界等频面使其有可能支持几乎无限的态密度和电磁场的超强局域化，从而实现光的完美吸收与极端的传感特性。基于等离子体超材料的光学传感器技术为临床诊断领域提供了重要机遇，特别是对于高稀释溶液中低分子量生物分子的检测。在此背景下，我们提出一种基于双曲超材料的计算设计工作，其支持高局域体等离子体模式并与面外手性超表面集成，以构建生物传感平台。螺旋手性超表面的作用是多方面的：i）作为衍射元件，增加入射光的动量，以线性和圆偏振光激发等离子体传感模式；ii）作为面外延伸传感表面，在远离基底处捕获目标分析物从而避开扩散极限；iii）作为等离子体手性纳米结构，在圆偏振反射光下具有增强的传感性能。
引用
@article{arxiv.2002.05472,
title = {Biomolecular sensing at the interface between chiral metasurfaces and hyperbolic metamaterials},
author = {Giovanna Palermo and Giuseppe E. Lio and Marco Esposito and Loredana Ricciardi and Mariachiara Manoccio and Vittorianna Tasco and Adriana Passaseo and Antonio De Luca and Giuseppe Strangi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05472},
year = {2020}
}