Graphene oxide integrated silicon photonics for detection of vapour phase volatile organic compounds
Notice bibliographique
Résumé
The optical response of a graphene oxide integrated silicon micro-ring resonator (GOMRR) to a range of vapour phase Volatile Organic Compounds (VOCs) is reported. The response of the GOMRR to all but one (hexane) of the VOCs tested is significantly higher than that of the uncoated (control) silicon MRR, for the same vapour flow rate. An iterative Finite Difference Eigenmode (FDE) simulation reveals that the sensitivity of the GO integrated device (in terms of RIU/nm) is enhanced by a factor of ~2, which is coupled with a lower limit of detection. Critically, the simulations reveal that the strength of the optical response is determined by molecular specific changes in the local refractive index probed by the evanescent field of the guided optical mode in the device. Analytical modelling of the experimental data, based on Hill-Langmuir adsorption characteristics, suggests that these changes in the local refractive index are determined by the degree of molecular cooperativity, which is enhanced for molecules with a polarity that is high, relative to their kinetic diameter. We believe this reflects a molecular dependent capillary condensation within the graphene oxide interlayers, which, when combined with highly sensitive optical detection, provides a potential route for discriminating between different vapour phase VOCs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».