Dissertação

A Sensor Based on Nanoantennas EVALUATED

As nanociências e nanotecnologias são áreas emergentes onde novos fenómenos, aplicações e dispositivos foram descobertos e desenvolvidos recentemente. Em 1998, Ebbesen reportou a descoberta da transmissão ótica extraordinária, do inglês extraordinary optical transmission - EOT -, na qual um raio de luz incidia numa estrutura metálica de aberturas de diâmetro inferior ao comprimento de luz incidente. Ele associou este comportamento aos polaritões dos plamões superficiais, e sugeriu que novos dispositivos, como os sensores óticos, pudessem ser desenvolvidos tendo por base este fenómeno. A teoria dos polaritões dos plasmões superficiais foi a primeira abordagem teórica ao EOT. Seguiram-se outras explicações que tentaram explicar este fenómeno, nomeadamente o modelo CDEW, do inglês composite diffracted evanescent waves. Ambas as teorias são apresentadas e discutidas, cobrindo os tópicos mais importantes dos fundamentos teóricos. Nanoantenas, estruturas que suportam o EOT, podem funcionar como sensores. Várias destas estruturas foram criadas e simuladas utilizando o software COMSOL Multiphysics. Os resultados obtidos permitem provar a ocorrência do EOT, verificar a propagação dos polaritões dos plasmões superficiais e demonstrar a viabilidade do desenvolvimento de sensores óticos. Realizaram-se simulações para verificar como é que os parâmetros e a topologia da estrutura afetam a resposta destes dispositivos. Neste trabalho, é simulado o funcionamento de estruturas como sensores de temperatura e como sensores que permitem a deteção e diferenciação de células e tecidos do corpo humano. Com base nos resultados obtidos, é possível concluir que as nanoantenas podem ser partes essenciais de sensores que permitem detetar alterações ou eventos em diferentes ambientes.
Dispositivos ópticos, Nano-antenas, Nano-estruturas, Polaritões dos plasmões superfíciais, Sensores.

Junho 29, 2020, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

António Carlos De Campos Simões Baptista

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

João Paulo Neto Torres

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar Convidado