: Схематический вид устройства с наклонным волокном с черным фосфором и его оптической модуляции, б): экспериментальные этапы обнаружения ионов тяжелых металлов, в): спектры резонансов ТМ-мод при разных концентрациях ионов тяжелых металлов, г) резонанс спектров при разных концентрациях ионов тяжелых металлов карта
Недавно исследователи из Шэньчжэньского института передовых технологий, Китайской академии наук Lvjian Cheng, Yu Xuefeng и профессор Чэнь Сианьфэн из британского университета Бангора успешно разработали первый черный фосфорный оптический волоконный химический датчик для реализации ультрачувствительного обнаружения ионов тяжелых металлов.
Наклонная волоконная решетка представляет собой устройство оптического волокна нового типа. Наклонная решетчатая структура с большим углом может направлять основной оптический основной режим на оболочку волокна, чтобы сформировать серию дискретных резонансных пиков на определенной длине волны. Связь света с внешним миром Значения среднего показателя преломления и т. Д. Поэтому наклонная волоконная решетка очень подходит для восприятия применений фотонных устройств. В последние годы непосредственная проблема фосфалозы связана с прямым двумерным материалом полупроводникового запрещенного зазора с уникальным двумерным Плоскостная структура, сверхвысокая удельная площадь поверхности, многочисленные активные сайты и широкий спектр спектрального отклика от видимого до инфракрасного диапазона имеют большие перспективы в оптическом детектировании.
Впервые исследовательская группа объединила черный фосфор с наклонными волоконными решетками, чтобы выявить уникальную оптическую модуляцию наноструктур черного фосфора и построить новый тип ультрачувствительного химического сенсора с уникальной оптической структурой наклонной решетки Разработана модифицированная методика ламинирования in-situ для эффективного прикрепления нанослоев черного фосфора к поверхности волоконно-оптических устройств.Наноски с черным фосфором различной толщины обладают уникальной модуляцией оптических сигналов.С этой особенностью, Возможность обнаружения ионов свинца тяжелых металлов на уровнях sub-ppb с ультравысокой чувствительностью, сверхнизкими пределами обнаружения и широким диапазоном концентраций оптических датчиков позволяет успешно разрабатывать новые датчики из черного фосфора, которые будут обеспечивать химическое и биологическое зондирование Превосходная оптическая платформа обнаружения, тем самым способствуя исследованию и применению черных фосфорных химических биосенсоров.
Соответствующие результаты исследований опубликованы в «Датчики и приводы B: Chemical». Исследование финансировалось Национальным научным фондом Китая и седьмой рамочной программой ЕС.
