Magnetoplasmonics Lab

Archives November 2023

Our Group Meeting

Our Group Meeting _ Tuesday 28 Nov 2023

This image has an empty alt attribute; its file name is 20231128_091114-1-1024x768.jpg
News on Biosensors and Bioelectronics

In these days, the journal of Biosensors and Bioelectronics published a paper entitled as “Powering smart contact lenses for continuous health monitoring: Recent advancements and future challenges

As the tear is noninvasively and continuously available, it has been turned into a convenient biological interface as a wearable medical device for out-of-hospital and self-monitoring applications. Recent progress in integrated circuits (ICs) and biosensors coupled with wireless data communication techniques have led to the implementation of smart contact lenses that can continuously sample tear fluid, analyze physiological conditions, and wirelessly transmit data to an electronic device such as smartphone, which can send data to relevant healthcare units. Continuous analyte monitoring is one of the significant characteristics of wearable biosensors. However, despite several advantages over other on-skin wearable medical devices, batteries cannot be incorporated on smart contact lenses for continuous electrical power supply due to the limited area. Herein, we review the progress of power delivery techniques of smart contact lenses for the first time. Different approaches, including wireless power transmission (WPT), biofuel cells, supercapacitors, flexible batteries, wired connections, and hybrid methods, are thoroughly discussed to understand the principles of self-sustainable contact lens biosensors comprehensively. Additionally, recent progress in contact lens biosensors is reviewed in detail, thereby providing the prospects for further developments of smart contact lenses as a common biosensing platform for various disease monitoring and diagnostic applications.

Congratulations for our new paper

Many Congratulations for our new paper in Journal of scientific reports:

Quasi‑BIC based all‑dielectric metasurfaces for ultra‑sensitive
refractive index and temperature sensing

Seyedeh Bita Saadatmand, VahidAhmadi1* & Seyedeh Mehri hamidi

Abstract- In this paper, an all-dielectric metasurface that measures refractive index and temperature using silicon disks is presented. It can simultaneously produce three resonances excited by a magnetic toroidal dipole, magnetic toroidal quadrupole, and electric toroidal dipole, in the THz region. Asymmetric structures are used to generate two quasi-bound states in the continuum (BIC) resonances with ultra-high-quality factors driven by magnetic and electric toroidal dipoles. We numerically study and show the dominant electromagnetic excitations in the three resonances through near-field analysis and cartesian multipole decomposition. The effects of geometric parameters, scaling properties, polarization angles, incident angles, and silicon losses are also investigated. The proposed metasurface is an excellent candidate for sensing due to the extremely high-quality factor of the quasi-BICs. The results demonstrate that the sensitivities for liquid and gas detection are Sl = 569.1 GHz/RIU and Sg = 529 GHz/RIU for magnetic toroidal dipole, and Sl = 532 GHz/RIU and Sg = 498.3 GHz/RIU for electric toroidal dipole, respectively. Furthermore, the sensitivity for temperature monitoring can reach up to 20.24 nm/°C. This work presents a valuable reference for developing applications in the THz region such as optical modulators, multi-channel biochemical sensing, and optical switches.

News On Biosensors

The Journal of Materials Research Express published a paper entitled as “Excitation of Bloch surface wave using silver nanoparticles for sensitivity enhanced biosensor”

A silver nanoparticles array is introduced on the top layer of all-porous-silicon refractive index sensor. Bloch surface wave (BSW) resonance is realized at the interface between air and multilayer porous silicon structure, which can be excited by different coupling schemes: the Kretschmann prism and silver nanoparticles array. In addition to sustaining the BSW mode, the silver nanoparticles add an additional degree of freedom to the phase-matching conditions. We demonstrated the sharp BSW reflectivity dip with an ultra-narrow linewidth. The performance of the designed BSW sensor is numerically calculated by the rigorous coupled wave analysis (RCWA) method under s-polarized light. The optimized silver nanoparticles coupled BSW (AgNPs-BSW) sensor has a much higher figure of merit (~17000RIU-1) than conventional prism-coupled BSW sensors. The azimuthal sensitivity can reach about 703°/RIU or even higher. The proposed silver nanoparticles coupled BSW(AgNPs-BSW) sensor exhibits the capacity to eliminate the adverse effects of inhomogeneous penetration of analytes. With such excellent performance, our study demonstrates its potential applications in the field of chemical and biological sensors in the future.

Our Group Meeting

Our Group Meeting _ Tuesday 14 Nov 2023

Congratulations for PHD Defense

Many Congratulations to Dr. Hayder Maki Hamodi for achieving PHD degree! Many congratulations on your success. You’ve inspired all of us not only to dream but also to work hard to achieve them. Wish you many years of achievement of your goal and success.

News

رونمایی از حسگر تمام اتوماتیک پلاسمونی ساخت شرکت حسگرسازان نور گستر (پلاسنس) به مدیریت خانم دکتر حمیدی توسط معاون علمی ریاست جمهوری

روح الله دهقانی فیروزآبادی، معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان رئیس‌جمهور؛ پیش از ظهر دوشنبه (۱۵ آبان ۱۴۰۲) ازچهاردهمین نمایشگاه بین المللی نانو بازدید و از جدیدترین محصولات فناورانه نانویی رونمایی کردند. در میان محصولات فناورانه، حسگر تمام اتوماتیک پلاسمونی ساخت شرکت دانش بنیان حسگرسازان نور گستر از پژوهشکده لیزر وپلاسمای دانشگاه شهید بهشتی و به مدیریت خانم دکتر سیده مهری مهری حمیدی سنگدهی توسط معاون علمی ریاست جمهوری رونمایی شد

رونمایی حسگر تمام اتوماتیک پلاسمونی شرکت پلاسنس توسط دکتر دهقانی معاونت علمی ریاست جمهوری

خانم دکتر حمیدی سنگدهی مدیرعامل شرکت دانش بنیان پلاسنس از دانشگاه بهشتی، خاطرنشان کردند که حسگر تمام اتوماتیک پلاسمونی برای اولین بار در ایران تولید شده است و قیمت آن در مقایسه با نمونه مشابه خارجی آن به مراتب پایین تر است و در واقع یک چیدمان اپتیکی آزمایشگاهی بصورت دستگاه جمع شده است که در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی، دارویی و حوزه های زیست پزشکی برای کاربردهای حسگری مورد استفاده قرار میگیرد

درخشش شرکت پلاسنس به مدیریت خانم دکتر حمیدی از دانشگاه شهید بهشتی در نمایشگاه بین المللی ستاد توسعه فناوری های اپتیک و کوانتوم
Congratulations ?

حضور پررنگ شرکت حسگرسازان نور گستر (پلاسنس) در نمایشگاه بین المللی ستاد توسعه فناوری‌های اپتیک و کوانتوم

چهاردهمین نمایشگاه فناوری نانو امسال (13 تا 16 آبان ماه 1402) در حالی برگزار شد که بخش‌های بسیاری برای بازدید بازدیدکنندگان به آن اضافه شده بود. غرفه محصولات دارای نوآوری جهانی، غرفه ستاد اپتیک و کوانتوم، غرفه شرکت‌های فعال در زمینه کوانتوم از جمله بخش‌های اضافه شده به چهاردهمین دوره نمایشگاه فناوری نانو بوده است

دبیر ستاد توسعه فناوری های اپتیک و کوانتوم با بیان اینکه این برای اولین‌بار است که شرکت‌های حوزه اپتیک و لیزر در نمایشگاه نانو حضور دارند، ادامه داد: در سال‌های گذشته دستاوردهای شرکت‌های ‌این حوزه در نمایشگاهی تحت عنوان اپتیک و لیزر عرضه می‌شدند، ولی فعالان این عرصه با تاکید بر فناوری‌های فوتونیک و لیزر و اپتیک همراه با فناوری‌های مبتنی بر کوانتوم که در حال حاضر اشتراکات زیادی با فناوری‌های نوری یا اپتیکی دارند، در این نمایشگاه حضور یافته‌اند

در این میان، شرکت دانش بنیان حسگرساران نور گستر به مدیریت سرکار خانم دکتر مهری حمیدی از پژوهشکده لیزر و پلاسمای دانشگاه شهید بهشتی حضور داشت و به معرفی محصولات فناورانه خود در حوزه اپتیک و کوانتوم پرداخت. محصولات این شرکت دانش بنیان شامل دستگاه حسگری تمام اتوماتیک پلاسمونی، سل های اتمی و سامانه تصویربرداری پلاسمونی بود که برای اولین بار در کشور تولید شده اند. سومین روز برگزاری نمایشگاه دکتر روح الله دهقانی فیروزآبادی ضمن بازدید از نمایشگاه بین المللی ستاد اپتیک و کوانتوم از دستگاه حسگر پلاسمونی تمام اتوماتیک ساخت شرکت پلاسنس از دانشگاه شهید بهشتی رونمایی کردند

Congratulations for our new Paper

Congratulations for Our New Paper in Journal of Theoretical and Applied Physics:

Spatial self-phase modulation in plasmon excited Graphene/WS2 heterostructure

Hayder Maki Hamodi, Raad Sami Fyath, Seyedeh Mehri Hamidi

Abstract: In this work a spatial phase modulation and four-wave mixing in Graphene/ tungsten disulfide (WS2) heterostructure have been demonstrated, which is excited by plasmons of nano-plasmonic donate shape rings. For this purpose, a laser writing system was used to fabricate nanohole arrays and cover them with the plasmonic gold thin film via a sputtering machine and WS2 and Graphene heterostructure by chemical vapor deposition method. After evaluating the plasmon excitation in this system by the ellipsometric method, the probe laser excitation was set to 980 nm to record spatial phase modulation, and also, four-wave mixing was used. Our results show spatial self-phase modulation (SSPM) and temperature enhancement due to the nonlinear enhancement of two-dimensional structure by heterostructure substances suitable for new-generation optical devices.

Congratulations for our new paper

Many Congratulations for our new paper in Journal of Optical Material Express:

Light blocking and phase modulation based on Thermo-Plasmonic hotspots in WS2 monolayer

Hayder Maki Hamodi, Raad Sami Fyath, Seyedeh Mehri Hamidi

Here we demonstrate light blocking and phase modulation in nano-plasmonic donate shape rings based on the thermo-plasmonic effect in these structures. For this purpose, we use a laser writing system to fabricate nanohole arrays and cover them with plasmonic gold thin film via a sputtering machine. The chemical vapor deposition method is also used to produce WS2 layer which is suitable for light blocking and phase modulation due to, nonlinearity of this two-dimensional material. After theoretically and experimentally evaluating the plasmonic donate shaped substrate, we use ellipsometric method to characterize the optical modes of the samples and record the switching manner and light blocking phenomena under the probe laser excitation set to 980 nm. Our results show phase modulation based on thermo-plasmonic effect of nano gap in donated double rings and light blocking by thermal expansion of the WS2 layer which can open new insight in plasmon and two-dimensional material-based devices.