Avalia??o computacional de sensores ?pticos baseados na espectroscopia de pl?smons de superf?cie localizada em nanopart?culas met?licas: considera??es sobre a sensibilidade e o fator de qualidade

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Bezerra, Bruna Luise Bandeira Carvalho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sensores ?pticos; Resson?ncia de Pl?smons de Superf?cie Localizada (LSPR); Nanopart?culas Met?licas de Ouro
• Link de acesso: http://repositorio.ifpb.edu.br/jspui/handle/177683/4561

Este trabalho prop?e a an?lise computacional de sensores ?pticos que utilizam o fen?meno da Resson?ncia de Pl?smons de Superf?cie Localizada (LSPR, do ingl?s Localized Surface Plasmon Resonance), com ?nfase no estudo das propriedades ?pticas de nanopart?culas met?licas de ouro com diferentes dimens?es. ? realizada uma investiga??o num?rica para obter a contribui??o dos coeficientes de espalhamento, extin??o e absor??o, em fun??o da dimens?o (raio) da nanopart?cula. Al?m disso, como as nanopart?culas s?o sens?veis ? varia??o do ?ndice de refra??o do meio onde elas est?o inseridas, este trabalho objetiva obter um modelo te?rico que aponte os valores de sua permissividade el?trica relativa e efetiva, sendo esta ?ltima uma constante que considere as nanopart?culas e o meio como uma ?nica solu??o, indicando, ainda, a fra??o de volume das nanopart?culas met?licas presentes na solu??o. Para as simula??es realizadas, considera-se que o sensor LSPR opera no modo de interroga??o espectral (WIM, do ingl?s Wavelength Interrogation Mode). Os resultados obtidos s?o discutidos e comparados com os existentes na literatura, em termos de par?metros como sensibilidade, largura total ? meia altura (FWHM, do ingl?s Full Width at Half Maximum) e pico da curva de absorb?ncia de um sensor LSPR. Inicialmente, foi analisada a influ?ncia do raio da nanopart?cula observando-se varia??es na sensibilidade entre 960 e 1080 nm/RIU, com fatores de qualidade variando entre 22 e 32, a depender do ?ndice de refra??o do meio. Em seguida, foi considerada a influ?ncia da fra??o de volume na configura??o do meio efetivo para part?culas de 20 e 50 nm. Embora as altera??es nas curvas de reflect?ncia tenham sido sutis, valores mais elevados de fra??o de volume (?? = 0,14) intensificaram a intera??o plasm?nica e apresentaram sensibilidade m?dia de 900 nm/RIU e fator de qualidade variando entre 22 e 25,5. Esses achados refor?am o papel das simula??es te?ricas na previs?o e otimiza??o do desempenho ?ptico de sensores LSPR, contribuindo para o avan?o no desenvolvimento de dispositivos compactos, sens?veis e ajust?veis ?s diferentes aplica??es.