خط‌کش بسیار کوچک برای اندازه‌گیری نانوساختارها

یکی از راه‌های اندازه‌گیری فواصل در مقیاس‌های بسیار کوچک، استفاده از خط‌کش پلاسمونی است. اخیراً به کمک نانوذرات یک خط‌کش پلاسمونی ساخته شده که به‌راحتی می‌توان آن را برای سنجش‌های مختلف تنظیم کرد.

یکی از راه‌های اندازه‌گیری فواصل در مقیاس‌های
بسیار کوچک، استفاده از خط‌کش پلاسمونی است. اخیراً به کمک نانوذرات یک خط‌کش
پلاسمونی ساخته شده که به‌راحتی می‌توان آن را برای سنجش‌های مختلف تنظیم
کرد. ساختار این خط‌کش ترکیبی از نانوکره و نانومیله‌ی دیمر است.

مدت‌هاست که دانشمندان به دنبال ابزاری پایدار و دقیقی می‌گردند که بتواند
فاصله‌ها و تغییر این فواصل را نشان دهد؛ یکی از گزینه‌های مورد نظر آنها
استفاده از خط‌کش پلاسمونی است. پلاسمون به شبه ‌ذراتی گفته می‌شود که از
نوسانات پلاسمایی کوانتایزشده به‌دست می‌آید. این دسته از مواد زمانی ایجاد
می‌شوند که یون‌های گازی روی سطح یک فلز با فرکانس نور مرئی نوساناتی داشته
باشند.

از یک جفت اتم از فلزات نوبل می‌توان به‌عنوان خط‌کش پلاسمونی در اندازه‌گیری
فاصله‌ها و این فواصل استفاده کرد. یک جفت اتم، مولکولی است که از اتصال ۲
اتم هم‌جنس ایجاد شده باشد.

فیزیک‌دانان چینی دانشگاه ووهان دریافته‌اند که ترکیب یک نانوکره با یک
نانومیله دیمر می‌تواند مشکل اندازه‌گیری با حساسیت بالا را حل کند. شاو
لیو به همراه موچنگ، از این نانوساختار در اندازه‌گیری استفاده کردند.
نانوکره مورد استفاده آنها در اصلاح کوپلینگ پلاسمون رزونانس یک نانومیله‌ی
دیمر استفاده می‌شود. آنها دریافته‌اند که افزایش فاصله‌ی موجود میان
نانوکره‌ها، می‌تواند منجر به افزایش خطی انتقال طول موج رزونانس شود که از
این مسئله در اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌شود.

خط‌کش پلاسمون نانوذره‌ای، دارای مزایای
متعددی است که از آن جمله می‌توان به یکنواختی حساسیت اندازه‌گیری آن اشاره
کرد؛ به‌طوری که از آن می‌توان در اندازه‌گیری در ناحیه‌ی مادون قرمز نزدیک
استفاده کرد، همچنین می‌توان با تغییر اندازه‌ی نانومیله به‌راحتی سیستم را
برای اندازه‌گیری در یک محدوده و حساسیت خاص اصلاح کرد.

کاربردهای خط‌کش پلاسمون بسیار وسیع است؛ به‌طوری که از آن می‌توان در سنجش
ویژگی‌های نوری نانوساختارهای فلزی، طیف‌سنجی تک‌مولکول‌ها، طیف‌سنجی رامان
و حسگرهای زیستی استفاده کرد.

نتایج این پروژه در نشریه‌ی Physics\’ Journal of Applied Physics مربوط
مؤسسه‌ی فیزیک آمریکا به چاپ رسیده‌‌است.