Notice bibliographique
Résumé
The potential of surface plasmon waveguides for bulk and surface (bio)chemical sensing was assessed theoretically, anticipating their use in an integrated optics sensor such as a Mach–Zehnder interferometer (MZI). The performance of a generic MZI implemented with attenuating waveguides was assessed initially, revealing that attenuating waveguides constrain the sensing length to an optimal length equal to the propagation length of the mode used. The MZI sensitivities for bulk and surface sensing were found to be proportional to the ratio of the waveguide sensitivity to its normalized attenuation: H =(∂ n eff /∂ n c )/ k eff for bulk sensing and G =(∂ n eff /∂ a )/ k eff for surface sensing. Maximizing H or G maximizes the corresponding MZI sensitivity and minimizes its detection limit, leading to preferred waveguide designs and operating wavelengths. The propagation constant, the sensitivities, and the H and G parameters were then determined for the surface plasmon in the single interface, the s b mode in the metal–insulator–metal (MIM) waveguide and the s b mode in three variants of the insulator–metal–insulator (IMI) waveguide, as a function of dimensions, for wavelengths spanning 600⩽λ 0 ⩽1600 nm, assuming Au and H 2 O as the materials and adlayers representative of biochemical matter. The principal findings are: (i) the surface sensitivity in the thin MIM can be 100 × larger than in the single interface, whereas that in the thin IMI is up to 5 × smaller; (ii) the bulk sensitivity in the thin MIM can be 3 × larger than in the single interface, whereas that in the IMI is slightly smaller; (iii) G in the thin MIM can be 3 × larger than in the single interface, whereas G in the IMI is about 10 × larger; and (iv) H in the thin MIM can be 10 × smaller than in the single interface, whereas H in the thin IMI is about 10 × larger. The IMI and the MIM both offer an improvement in sensitivity and detection limit for surface sensing over the single interface in an integrated MZI (or Kretschmann–Raether) configuration, despite the fact that they are at opposite ends of the confinement–attenuation trade-off. Preferred wavelengths for surface sensing were found to be near the short wavelength edge of the Drude region, where detection limits of about 0.1 pg mm −2 are predicted. With regard to bulk sensing, only the IMI offers an improvement over the single interface. The results are collected in a form that should be useful for investigating other sensor architectures implemented with these waveguides or variants thereof.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».