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Previous issue date: 2018-05-11 / Nesta tese, apresenta-se a análise teórica de um sensor de ressonância plasmônica de superfície
(SPR) acoplado a nanopartículas metálicas. O sensor é considerado na configuração
de Emissão Acoplada de Plasmon de Superfície (SPCE), onde as nanopartículas metálicas
(ou analitos) são modeladas por dipolos equivalentes localizados acima do sensor. Um
conjunto completo de funções diádicas de Green para o campo elétrico é derivado para
meios planares, multicamadas e uniaxiais em uma forma computacionalmente eficiente e
conveniente para aplicações que utilizem-se do Método das Imagens Complexas Discreta
(DCIM) com a utilização do Generalized Pencil of Function Method (GPOF). O princípio
da deformação do caminho complexo em um contorno de dois níveis é empregado para
expressar uma integral original como uma soma de imagens complexas. Apresenta-se
resultados de ressonância plasmônica de superfície, reflexão, campo próximo e distante
de sensores planares e descreve-se como estas nanopartículas influenciam na capacidade
de aumentar a intensidade de campo próximo e alterar a resposta de sensibilidade destes
sensores ópticos. Além disso, para comparação, alguns resultados são calculados por métodos
numéricos e experimentais. Os resultados mostram uma boa concordância, o que
prova que o DCIM é um método teórico eficiente e poderoso para analisar sensores SPR
na configuração SPCE. / In this thesis, the theoretical analysis of a surface plasmon resonance (SPR) sensor coupled
to metallic nanoparticles is presented. The sensor is considered in the Surface Plasmon
Coupled Emission (SPCE) configuration, where the metallic nanoparticles (or analytes)
are modeled by equivalent dipoles located above the sensor. A complete set of Green’s
dyadic functions for the electric field is estimated for planar, multilayer, and uniaxial
media in a computationally efficient and convenient manner for applications using the
Discrete Complex Imaging Method (DCIM) via the Generalized Pencil of Function Method
(GPOF). The principle of complex path deformation in a two-level contour is employed to
express an original integral as a sum of complex images. The results related to the surface
plasmon resonance, reflection, near and far field of planar sensors are presented and it is
described how these nanoparticles influence the ability to increase the near field strength
and alter the sensitivity response of these optical sensors. In addition, for comparison
purposes, some results are calculated by numerical and experimental methods. The results
show suitable agreement, which proves that DCIM is an efficient and powerful theoretical
method for analyzing SPR sensors in the SPCE configuration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/10215 |
| Date | 11 May 2018 |
| Creators | SOUZA, Nadson Welkson Pereira de |
| Contributors | COSTA, Karlo Queiroz da |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | 1 CD-ROM, reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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