Nanostructured multilayers with controlled plasmonic response for sensor applications and quantum technologies
Project goals
Current theoretical and technological advances make it possible to prepare new plasmon nanostructures exhibiting extreme amplification of local optical fields with possible future applications in sensors and quantum technologies. The aim of the project is the analysis, design, realization, and preparation of such structures based on the periodic repetition of the metallic and dielectric layers with gradually reduced thickness and lateral nanostructuring, and their functionalization for purposes of selective ammonia and hydrogen gas sensing. The optical response of bare and functionalized structures will be analyzed and the optimized structures will be prepared and characterized. New technique of PEALD+IJD+LB preparation, with top-down and bottom-up procedures will be used. Optical field amplification coefficients, EOT spectra, together with other quantum plasmonic properties, and responses to target gas exposures will be determined. The new principle of local plasmonic field amplification will be verified and samples of highly sensitive sensor nanostructures will be prepared.
Keywords
thin filmsmultilayersnanostructuressurface plasmon polaritonlocalized plasmon resonanceoptical propertiesoptical sensorquantum technologiesatomic layer deposition
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-05259S
Alternative language
Project name in Czech
Nanostrukturované multivrstvy s řízenou plazmonickou odezvou pro senzorické aplikace a kvantové technologie
Annotation in Czech
Současný teoretický a technologický pokrok vytváří možnost přípravy nových plazmonických nanostruktur vykazujících extrémní zesílení lokálního optického pole s perspektivním uplatněním v oblasti senzoriky i pro kvantové technologie. Cílem projektu je analýza, návrh a příprava takových struktur založených na periodickém opakování kovové a dielektrické vrstvy s postupně redukovanou tloušťkou a laterálním nanostrukturováním, spolu s funkcionalizaci těchto struktur pro potřeby selektivní detekce, zejména plynného čpavku a vodíku. Teoreticky bude modelována plazmonická a optická odezva základních a funkcionalizovaných struktur, spolu s kvantovými vlastnostmi; optimalizované struktury budou připraveny a charakterizovány. K přípravě bude využita nová platforma PEALD+IJD+LB, v kombinaci s top-down a bottom-up postupy. Bude stanoveny koeficienty zesílení optického pole, spektra mimořádné optické transmise a odezvy na expozici cílovými plyny. Bude ověřen nový princip zesílení lokálního plazmonického pole a připraveny vzorky vysoce citlivých struktur s potenciálními budoucími aplikacemi.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jul 1, 2021
Realization period - end
Jun 30, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
7,650 thou. CZK
Public financial support
7,650 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 650 CZK thou.
Public support
7 650 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Solution period
01. 07. 2021 - 30. 06. 2024