Claims (7)
1. Сенсорный элемент для детектирования изменения состава исследуемой жидкой или газообразной среды, характеризующийся тем, что он представляет собой многослойный наноструктурированный материал с сенсорной поверхностью, выполненный в виде дифракционной решетки с периодом от 300 до 3000 нм, обеспечивающей возможность возбуждения на границе раздела сенсорная поверхность/исследуемая среда поверхностных плазмон-поляритонов, при этом материал включает последовательно расположенные на полимерной подложке по крайней мере один слой из ферромагнитного материала и один слой из благородного металла.1. A sensor element for detecting changes in the composition of the investigated liquid or gaseous medium, characterized in that it is a multilayer nanostructured material with a sensor surface, made in the form of a diffraction grating with a period from 300 to 3000 nm, which provides the possibility of excitation at the interface of the sensor surface / the studied medium of surface plasmon polaritons, while the material includes at least one layer of ferrom sequentially located on the polymer substrate agnitic material and one layer of noble metal.
2. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что многослойный наноструктурированный материал дополнительно содержит слой из пассивирующего диэлектрика или оксида алюминия, расположенный поверх слоя благородного металла, выполненный толщиной не более 50 нм.2. The sensor element according to claim 1, characterized in that the multilayer nanostructured material further comprises a layer of a passivating dielectric or aluminum oxide, located on top of the noble metal layer, made with a thickness of not more than 50 nm.
3. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что толщина слоя из ферромагнитного материала составляет от 2 до 50 нм, при этом в качестве ферромагнитного материала используют железо, или никель, или кобальт.3. The sensor element according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the ferromagnetic material is from 2 to 50 nm, while iron or nickel or cobalt is used as the ferromagnetic material.
4. Сенсорный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что толщина слоя из благородного металла составляет от 10 до 100 нм, при этом в качестве благородного металла используют золото, или серебро, или платину.4. The sensor element according to claim 1, characterized in that the thickness of the noble metal layer is from 10 to 100 nm, while gold or silver or platinum is used as the noble metal.
5. Способ детектирования изменения состава исследуемой жидкой или газообразной среды, характеризующийся тем, что сенсорный элемент, выполненный в соответствии с п. 1, помещают в емкость с исследуемой средой с обеспечением прямого непосредственного контакта сенсорной поверхности сенсорного элемента и исследуемой среды, затем сенсорный элемент подвергают ТМ-поляризованному оптическому облучению длиной волны λ=400-3000 нм под углом падения θ в диапазоне 15-70° для возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов, при этом сенсорный элемент намагничивают переменным магнитным полем частотой 10-200 Гц в продольной геометрии, затем регистрируют интенсивность отраженной от сенсорной поверхности электромагнитной волны при помощи фотоэлектронного умножителя и анализируют с использованием экваториального эффекта Керра, в результате чего при выявлении сдвига положения минимума относительно шкалы длины волны в спектре отраженной волны по длине волны делают вывод об изменении состава исследуемой среды.5. A method for detecting changes in the composition of the investigated liquid or gaseous medium, characterized in that the sensor element, made in accordance with p. 1, is placed in a container with the medium under study to provide direct direct contact between the sensor surface of the sensor element and the studied medium, then the sensor element is subjected TM-polarized optical irradiation with a wavelength of λ = 400-3000 nm at an incidence angle θ in the range of 15-70 ° to excite surface plasmon polaritons, while the sensor they are doped with an alternating magnetic field with a frequency of 10-200 Hz in longitudinal geometry, then the intensity of the electromagnetic wave reflected from the sensor surface is recorded using a photoelectronic multiplier and analyzed using the equatorial Kerr effect, as a result of which a shift in the position of the minimum relative to the wavelength scale in the spectrum of the reflected wave is detected along the wavelength, they conclude that the composition of the studied medium changes.
6. Способ по п. 5, характеризующийся тем, что сигнал оптического излучения дополнительно модулируют внешним магнитным полем.6. The method according to p. 5, characterized in that the optical radiation signal is additionally modulated by an external magnetic field.
7. Способ по п. 5, характеризующийся тем, что при использовании эффекта Керра вычисляют вторую производную детектируемого сигнала по длине волны падающей ЭМ-волны.7. The method according to p. 5, characterized in that when using the Kerr effect, the second derivative of the detected signal is calculated by the wavelength of the incident EM wave.