A kutatómunka során plazmonikus nanokompozitok viselkedését vizsgáltam multifizikai modellező és szimulációs rendszerek segítségével. A vizsgált (nanotechnológiákkal realizálhtó) felületi nanokompozitban egy epoxy mátrix felületén találhatók arany nanorészecskék, szabályos (hexagonális) elrendezésben. A részecskék mérete, és közöttük lévő távolság befolyásolják a plazmonikus tulajdonságokat, így a nanokompozit érzékelőként történő alkalmazását is (törésmutató-változásra vonatkoztatott érzékenységét). A munka során multifizikai szimulációk segítségével a nanokompozit viselkedését vizsgáltam és a nanorészecskék geometriai elrendezését optimalizáltam a minél nagyobb érzékenység elérése érdekében. A kutatás során egy lokalizált felületi plazmonrezonancia (LSPR) érzékelő tervezésén dolgoztam, amely hatszögletű ellipszoid alakú arany nanorészecskéken alapul, valamint végeselemes módszerrel (FEM) vizsgáltam a COMSOL Multiphysics segítségével. A hullámoptikai modult használtam a nanorészecskék elrendezésének geometriai tulajdonságai és a törésmutató-érzékenységük közötti kapcsolat vizsgálatára. Három különböző részecskeelrendezést vizsgáltam; a hatszögletűen elrendezett ellipszoid alakú nanorészecskék közötti különböző részecskék közötti távolságok hatását néztem. Korábbi kísérleti eredmények és szimulációs eredmények alapján létrehoztam a nanorészecske elrendezések digitális iker modelljét. A Layer-By-Layer kísérletek és digitális iker modellek segítségével pontosan meghatároztam a rétegvastagságokat, valamint a törésmutató értékeket, melyek hasznos információt nyújtanak a további munkafolyamatokhoz.
Kovács Rebeka
2023-10-31
Támogató: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem