已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Terahertz ultrasensitive biosensor based on wide-area and intense light-matter interaction supported by QBIC

太赫兹辐射 生物传感器 折射率 纳米技术 四极 偶极子 激发 材料科学 光电子学 光学 物理 量子力学 原子物理学
作者
Bingwei Liu,Yan Peng,Zuanming Jin,Xu Wu,Hongyu Gu,Dongshan Wei,Yiming Zhu,Songlin Zhuang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:462: 142347-142347 被引量:110
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142347
摘要

A quasi-bound state in the continuum (QBIC) has unique attraction in optical switch, nonlinearity, communication, and sensing due to its ultrahigh radiation quality (Q) factor. The QBIC observed in metasurfaces also provides a feasible platform to achieve in-plane strong light-matter interaction, as well as to develop ultrasensitive biosensor. However, the existing metasurface designs are difficult to realize highly efficient excitation and high-performance sensing of QBIC in terahertz (THz) band. Here, we manipulate the interference coupling between electric quadrupole and magnetic dipole by introducing an asymmetry α into the metallic metasurface structure, which excites ultrahigh quality QBIC resonance with Q factor of up to 503. Correspondingly, light field energy constrained by the metasurface and effective sensing area achieved enormous increases of about 400% and 1300%, respectively, which greatly expands the spatial extent and intensity of light-matter interaction. Simulations and experiments show that the proposed QBIC metasurface deliver a high refractive index sensitivity reaching 420 GHz/RIU, where RIU is the refractive index unit, and its direct limit of detection (LoD) for trace homocysteine (Hcy) molecules is 12.5 pmol/μL. Its performance is about 40-times better than that of the classical Dipole mode. This work provides a new avenue to achieve rapid, precise, and nondestructive sensing of trace molecules, and has potential applications in the fields of biochemical reaction monitoring, photocatalysis and photobiomodulation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
英俊的铭应助12采纳,获得10
2秒前
zcz完成签到 ,获得积分20
3秒前
活力的静曼完成签到,获得积分10
3秒前
beifa发布了新的文献求助10
5秒前
上官若男应助神帅酷哥采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助zyz采纳,获得10
9秒前
wangrch6完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
大块完成签到 ,获得积分10
13秒前
12发布了新的文献求助10
14秒前
Hello应助beifa采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
吃花生酱的猫完成签到,获得积分10
19秒前
兴奋念真发布了新的文献求助10
21秒前
Owen应助螺旋向上采纳,获得10
23秒前
清云完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
体贴茉莉完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
AAAB发布了新的文献求助10
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
31秒前
Zero_榊啸号完成签到,获得积分10
32秒前
英姑应助02采纳,获得10
33秒前
糊涂的剑发布了新的文献求助10
35秒前
共享精神应助mt1314采纳,获得10
38秒前
天天快乐应助早睡会儿采纳,获得10
41秒前
苗条的辣辣完成签到,获得积分10
43秒前
48秒前
夏紊完成签到 ,获得积分10
49秒前
Jasper应助糊涂的剑采纳,获得10
51秒前
畅快访蕊发布了新的文献求助10
51秒前
大个应助戒之初戒之盛采纳,获得10
54秒前
55秒前
大方太清发布了新的文献求助10
55秒前
韩寒完成签到 ,获得积分10
56秒前
George完成签到,获得积分10
57秒前
雪霁发布了新的文献求助20
1分钟前
记忆超群完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3972533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3516958
关于积分的说明 11185559
捐赠科研通 3252371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1796440
邀请新用户注册赠送积分活动 876380
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805546