Perpustakaan Digital ITB

Surface Plasmon Polariton (SPP) adalah gelombang yang terbentuk dari peristiwa resonansi antara gelombang elektromagnetik (cahaya) dan elektron-elektron di permukaan logam pada perbatasan logam-dielektrik yang menghasilkan osilasi elektron-elektron di permukaan logam tersebut. Ketika gelombang plasmon polariton ini terbentuk, medan listrik yang sangat kuat terbentuk, yang dapat bermanfaat dalam proses serapan cahaya atau eksitasi cahaya di bidang batas logam-dielektrik. Oleh sebab itu, ini mungkin berguna untuk meningkatkan penyerapan cahaya dalam biosensor berbasis SPP, yang semakin banyak dikembangkan untuk keperluan bidang biokimia dan kimia biomedik. Gelombang SPP dapat dibangkitkan dengan bantuan pengkopel seperti prisma dan kisi, atau dengan struktur khusus seperti waveguide (pandu gelombang) atau struktur nano. Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk mengkaji pembuatan struktur periodik satu dimensi dengan periodisitas sub-mikron dan menganalisa karakteristik gelombang SPP yang dibangkitkan pada struktur tersebut berdasarkan hasil eksperimen maupun simulasi. Simulasi dilakukan dengan menggunakan metode Rigorous Coupled Wave Analysis (RCWA). Prinsip dari metode ini adalah mendapatkan solusi yang tepat dari persamaan Maxwell, yang telah terlebih dahulu diformulasikan dalam bentuk matriks. Sementara itu, fungsi bentuk struktur dan fungsi gelombang medannya diekspansi dalam deret Fourier, yang cocok untuk menganalisa struktur periodik yang dikaji. Pada penelitian ini digunakan tiga jenis dielektrik yang berbeda yaitu udara, minyak zaitun, dan larutan Rhodamin B dalam polyethylene gylcol (PEG) 400. Struktur yang dikaji merupakan struktur kisi dielektrik-logam dengan perioda 700 nm dan 500 nm dan ketebalan lapisan emas sekitar 50 nm. Hasil eksperimen memperlihatkan bahwa panjang gelombang terjadinya SPP bergeser ke panjang gelombang yang lebih besar seiring dengan membesarnya sudut datang. Panjang gelombang SPP juga bergeser ke panjang gelombang yang lebih besar untuk dielektrik dengan indeks bias total yang lebih besar. Hasil ini sesuai dengan hasil simulasi. Selanjutnya, hasil eksperimen menunjukkan peningkatan fotoluminesensi dari larutan Rhodamin B, yang diartikan sebagai hasil dari efek polariton plasmon.