Tamm等离激元共振作为银/细菌相互作用的光学指纹
光学
2023-06-16 v1 应用物理
摘要
将响应性元件引入光子晶体是构建用作传感器、执行器与调制器的有源光学元件的有效策略。就此而言，Tamm等离激元(TP)模式近年作为操控光—物质相互作用及构建传感器/执行器的强有力光学工具而出现。这些模式出现于介质镜与等离激元层界面，且有趣的是可在正入射角以较高品质因子被激发。尽管其场位于介质镜与金属界面，近期研究已表明纳米尺度波纹可自外部访问TP模式，为众多现实应用开启新前景。此处，我们展示以纳米结构银层覆盖分布布拉格反射镜所获得的TP共振对细菌存在敏感。我们观察到纳米尺度波纹对访问TP场至关重要，而银纳米结构众所周知的生物响应性使该局域模式对大肠杆菌(Escherichia Coli)存在敏感。电掺杂实验确认了纳米结构化的关键作用，并强化我们的假设：暴露于细菌时TP模式的改变与细菌驱动从晶格移除Ag+离子所导致的负电荷积累有关。最后，我们设计案例研究，利用TP共振作为读出光学区分增殖与非增殖细菌，从而使这些器件成为用于细菌代谢活动（包括对药物与抗生素的响应）的有前景的简单全光学探针。
引用
@article{arxiv.2212.05287,
title = {Tamm Plasmon Resonance as Optical Fingerprint of Silver/Bacteria Interaction},
author = {Simone Normani and Pietro Bertolotti and Francesco Bisio and Michele Magnozzi and Francesco Federico Carboni and Samuele Filattiera and Sara Perotto and Fabio Marangi and Guglielmo Lanzani and Francesco Scotognella and Giuseppe Maria Paterno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05287},
year = {2023}
}