Yerelleşmiş yüzey plazmon spektroskopisi ile yüzey plazmon rezonans spektroskopisinin sensör uygulamalarında karşılaştırmalı incelenmesi

Günümüzde kullanım alanları gittikçe artan, Yüzey Plazmon Rezonans Spektroskopisi (SPR) ve Yerelleşmiş Yüzey Plazmon Rezonans Spektroskopisi (LSPR); Nanoteknoloji, Biyosensörler, Kimyasal Sensörler, Malzeme bilimi, Tıp ve Sağlık, Çevre Bilimi, Kinetik Analiz ve Biyomoleküler Etkileşimler gibi pek çok uygulama alanına sahiptir. Hassasiyetleri ve özgüllükleri sayesinde bilimsel araştırmalar ve endüstriyel uygulamalar için vazgeçilmez araçlar haline gelmiştir. Metal bir yüzey ile dielektrik arayüzünde elektromanyetik dalga tarafından uyarılan bir plazmonun rezonansa girmesi ve belirli bir açıda gelen ışığın büyük bir kısmının yüzey plazmonları oluşturmak için kullanılması prensibine dayanan Yüzey Plazmon Rezonans Spektroskopisi (SPR), yansıyan ışığın minimum seviyeye düşüp yoğunluğunun bir dedektör tarafından ölçülmesini, aynı zamanda yüzeydeki biyomoleküler etkileşimleri etiketleme yapmaksızın tespit ve analiz edilmesini sağlar. Bir de özellikle nano ölçekteki metalik yapılar (genellikle altın veya gümüş) ile etkileşime giren ışık dalgalarının nanoparçacık yüzeyindeki elektronların topluca salınımının uyarılmasını inceleyen Yerelleşmiş Yüzey Plazmon Rezonans Spektroskopisi (LSPR), salınan elektronların rezonansa girmesi durumunda ışığın nanoparçacıklar tarafından absorbe edilmesi gibi optik özelliklerini araştırır. SPR ve LSPR'nin karşılaştırmalı incelenmesini konu alan bu çalışmada, öncelikle, harici bir ortama gömülü (yani vakum, gaz veya sıvı) nano boyutta y-yayılımlı z-polarizasyonlu ışınlanmış tek bir metal küre için, kullanılan lazer ışığının dalga boyu λ, ortamın dielektrik sabiti ε_0, kürenin dielektrik sabiti ε_1, kabul edilmek üzere bu küresel yapı için Yerelleşmiş Yüzey Plazmon Spektroskopisi (LSPR) teorik altyapısı incelenecek ve bu bağlamda ilgili Maxwell Denklemleri çözülüp bu iki yöntemin nano yapılara uygunluğu tartışılacaktır. Anahtar Kelimeler: Plazmon, Rezonans Spektroskopisi, Maxwell Denklemleri, Yerelleşmiş Yüzey Plazmon, Yüzey Plazmon