표면 플라스몬 공명

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1. 개요
2. 설명
- 2.1. 표면 플라즈몬의 종류
- 2.2. 표면 플라즈몬의 특성
3. 구현
- 3.1. 크레치만 (Kretschmann) 구성
- 3.2. 오토 (Otto) 구성
4. 응용
5. 최신 연구 동향
- 5.1. 자기 플라즈몬 공명
- 5.2. 광섬유 SPR
참조

1. 개요

표면 플라스몬 공명(SPR)은 금속과 유전체 물질의 계면에서 전자기파가 표면을 따라 전파되는 현상으로, 빛과 물질의 상호 작용을 활용하여 다양한 분야에 응용된다. 표면 플라스몬 폴라리톤(SPP)과 국소 표면 플라스몬 공명(LSPR)의 두 가지 주요 형태로 나뉘며, LSPR은 금속 나노 입자에서 빛에 의해 여기된 전하 진동으로 나타난다. SPR은 바이오센서, 광학 센서, 태양 전지, 분광학, 나노 기술 등 다양한 분야에서 활용되며, 분자 흡착 감지, 생체 분자 검출, 태양 전지 효율 향상 등에 기여한다. 최근에는 그래핀을 이용한 SPR 센서의 성능 향상 연구와 광섬유 SPR 센서 개발 등 새로운 연구가 진행되고 있으며, 한국에서도 관련 연구가 활발히 이루어지고 있다.

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표면 플라스몬 공명
개요
정의	금속 표면의 자유 전자 집단 진동과 빛의 상호 작용으로 나타나는 공명 현상
관련 현상	표면 플라즈몬 폴라리톤 (Surface Plasmon Polariton, SPP) 국소 표면 플라즈몬 공명 (Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)
원리
발생 조건	입사광의 주파수, 금속의 유전율, 주변 매질의 유전율 등의 조건이 맞아야 함
유전율	금속의 유전율이 특정 주파수에서 음의 값을 가질 때 발생
빛의 상호작용	입사광이 금속 표면의 자유 전자와 상호 작용하여 플라즈몬을 생성하고, 이 플라즈몬이 공명하여 특정 파장에서 빛의 흡수 또는 반사 강도가 변화함
종류
표면 플라즈몬 폴라리톤 (SPP)	금속 박막 표면을 따라 전파하는 플라즈몬
국소 표면 플라즈몬 공명 (LSPR)	금속 나노 입자에서 발생하는 플라즈몬 공명
응용 분야
센서	바이오 센서: 생체 분자 검출 화학 센서: 특정 화학 물질 검출
이미징	세포 이미징, 물질 표면 이미징
분광학	물질의 광학적 특성 분석
기타	태양 전지 효율 향상, 광 촉매 반응
관련 용어
플라즈몬	금속 내 자유 전자의 집단적인 진동
유전율	물질이 전기장을 얼마나 잘 통과시키는지를 나타내는 물리량

2. 설명

표면 플라스몬 폴라리톤(SPP)은 음의 유전율을 가진 금속과 양의 유전체 물질 사이의 경계면에서 발생하는 전자기적 표면파이다. 이 파동은 금속 표면의 자유 전자와 빛의 상호작용으로 발생하며, 경계면에 수직인 방향으로는 급격히 감소하는 특성을 가진다.

표면 플라스몬 폴라리톤은 금속/유전체 (또는 금속/진공) 계면에 평행하게 전파되며, 금속과 외부 매체(예: 공기 또는 물)의 경계에 위치하기 때문에 금속 표면에 대한 분자의 흡착과 같은 경계면의 변화에 매우 민감하다.^[3]

표면 플라스몬 폴라리톤의 존재와 성질은 양자 이론이나 드루드 모형 등 다양한 모델을 통해 설명할 수 있다. 가장 간단한 방법은 각 재료를 균질 연속체로 취급하여 외부 매체와 표면 사이의 주파수 의존적 비유전율로 설명하는 것이다. 이 물리량은 복소 유전율로 표현되며, 전자 표면 플라스몬이 존재하기 위해서는 금속의 유전율 실수가 음수여야 하고, 그 크기는 유전체의 것보다 커야 한다. 이 조건은 공기/금속 또는 물/금속 계면에서 적외선-가시광선 파장 영역에서 충족된다.

국소 표면 플라스몬 공명(LSPR)은 빛에 의해 여기되는 금속 나노 입자 내의 집단적인 전자 전하 진동이다. LSPR은 공명 파장에서 향상된 근거리장 진폭을 나타내는데, 이 필드는 나노 입자에 매우 국한되어 있다. 입자에 의한 원거리장 산란도 공명에 의해 향상되지만, 나노 입자/유전체 경계면에서 유전체 배경으로 빠르게 감소한다. 빛 세기 증폭은 LSPR의 매우 중요한 측면이며, 국소화는 LSPR이 나노 입자의 크기에 의해서만 제한되는 매우 높은 공간 해상도(서브 파장)를 갖는다는 것을 의미한다. 증폭된 필드 진폭으로 인해 자기 광학 효과와 같은 진폭에 의존하는 효과도 LSPR에 의해 증강된다.^[29]^[30]

2. 1. 표면 플라즈몬의 종류

표면 플라스몬은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

'''전파형 표면 플라스몬 (Propagating Surface Plasmon)''': 음의 유전율을 가진 금속과 유전체 물질의 경계면을 따라 전파되는 표면파이다. 전도체와 외부 매질(공기, 물, 진공 등)의 경계에 존재하기 때문에 경계면의 변화에 매우 민감하다.^[37] 드루데 모델 등 다양한 모델로 설명할 수 있는데, 가장 간단한 방법은 각 물질을 균질한 연속체로 취급하여 외부 매체와 표면 사이의 주파수에 따른 상대 유전율로 설명하는 것이다. 이 때, 금속의 유전율의 실수 부분은 음수여야 하고, 그 크기는 유전체의 크기보다 커야 한다.^[3]

'''국소 표면 플라스몬 (Localized Surface Plasmon)''': 빛에 의해 들뜨는 금속 나노 입자의 집합적인 전자 전하 진동이다. 공진 파장에서 근거리장 진폭이 향상되며, 이 필드는 나노 입자에 매우 국한되어 유전체 배경으로 빠르게 감소한다. 광 강도 향상은 국소 표면 플라스몬의 중요한 특징이며, 높은 공간 해상도를 가진다. 또한, 증폭된 필드 진폭으로 인해 자기 광학 효과와 같은 효과도 향상된다.^[38]^[39]

2. 2. 표면 플라즈몬의 특성

표면 플라스몬은 음의 유전율을 가진 전도체와 양의 유전율을 가진 유전체 사이의 경계면에서 발생하며, 다음과 같은 특징을 갖는다.

표면파: 표면 플라스몬 폴라리톤(SPP)은 금속과 유전체 경계면에 평행하게 전파되는 비방사성 전자기 표면파이다. 전도체와 외부 매질(공기, 물, 진공 등)의 경계에 존재하기 때문에 경계면의 변화(예: 분자 흡착)에 매우 민감하다.^[37]
주파수 의존성: 표면 플라스몬의 특성은 외부 매체와 표면 사이의 주파수 의존적 비유전율(유전체 함수)에 의해 설명된다. 이 값은 복소 유전율로 표현된다.
존재 조건: 전자 표면 플라스몬이 존재하려면 도체의 유전율 실수가 음수여야 하고, 그 크기가 유전체의 유전율 크기보다 커야 한다. 이 조건은 공기/금속 및 물/금속 계면의 적외선-가시광선 파장 영역에서 충족된다.
국소 표면 플라스몬 공명 (LSPR): 금속 나노 입자에서 빛에 의해 여기되는 집단적인 전자 전하 진동이다. 공진 파장에서 향상된 근거리장 진폭을 나타내며, 나노 입자에 매우 국한된다. 또한, 나노 입자에 의한 원거리장 산란도 공명에 의해 향상되지만, 나노 입자/유전체 인터페이스에서 유전체 배경으로 빠르게 감소한다.
높은 공간 해상도: LSPR의 국소화 특성으로 인해 나노 입자 크기에 의해서만 제한되는 매우 높은 공간 해상도(서브 파장)를 가진다.
광 강도 증폭: LSPR의 중요한 특징 중 하나는 빛 세기 증폭이며, 증폭된 필드 진폭으로 인해 자기 광학 효과와 같은 진폭 의존 효과도 향상된다.^[38]^[39]

표면 플라스몬의 특성을 설명하기 위해 양자 이론, 드루드 모형 등 다양한 모델을 사용할 수 있다.

3. 구현

표면 플라스몬을 발생시키기 위해서는 전자 충격이나 입사 광선(주로 가시광선 및 적외선)을 사용한다.^[31] 입사 광선의 운동량은 플라즈몬의 운동량과 일치해야 한다.^[6] P-편광 (입사면에 평행하게 편광)의 경우, 빛을 유리 블록에 통과시켜 파수 (및 운동량)를 증가시키고, 특정 파장과 각도에서 공명을 일으킬 수 있다. S-편광 (입사면에 수직으로 편광)은 전자 표면 플라스몬을 여기시킬 수 없다.

전자 및 자기 표면 플라즈몬은 다음 분산 관계를 따른다.^[7]

: $k(\omega) = \frac{\omega}{c} \sqrt{\frac{\varepsilon_1 \varepsilon_2 \mu_1 \mu_2}{\varepsilon_1 \mu_1 + \varepsilon_2 \mu_2}}$

여기서 k( $\omega$ )는 파동 벡터, $\varepsilon$ 는 상대 유전율, $\mu$ 는 재료의 상대 투자율(1: 유리 블록, 2: 금속 박막), $\omega$ 는 각주파수, ${c}$ 는 진공에서의 빛의 속도이다.

표면 플라스몬을 지지하는 일반적인 금속은 은과 금이지만, 구리, 티타늄, 크롬과 같은 금속도 사용된다.

빛을 사용하여 표면 플라스몬(SP) 파를 여기시키는 방법에는 잘 알려진 두 가지 구성으로 오토(Otto) 구성과 크레치만(Kretschmann) 구성이 있다.

3. 1. 크레치만 (Kretschmann) 구성

크레치만 구성(Kretschmann configuration)은 크레치만-레터 구성(Kretschmann–Raether configuration)이라고도 불리며, 표면 플라스몬을 여기시키는 데 널리 사용되는 방법이다. 이 구성에서는 금속 박막(주로 금)이 유리 블록(일반적으로 프리즘) 위에 증착된다. 빛은 유리 블록을 통과하면서 전반사되고, 이때 발생하는 소멸파가 금속 박막을 통과하면서 박막 바깥쪽 면에서 표면 플라즈몬을 여기시킨다.^[41]^[8] 이 방식은 대부분의 실제 응용 분야에서 사용된다.^[8]

3. 2. 오토 (Otto) 구성

오토(Otto) 구성은 빛이 유리 블록(일반적으로 프리즘)의 벽을 비추고 전반사되는 구조이다. 얇은 금속 박막(예: 금)은 소멸파가 표면의 플라스마파와 상호 작용하여 플라즈몬을 여기시킬 수 있도록 프리즘 벽면에 매우 가깝게 위치한다.^[40]

4. 응용

표면 플라스몬 현상은 그 특성을 활용하여 다양한 분야에 응용된다.

표면 플라스몬은 형광, 라만 산란, 제2고조파 발생 등 여러 분광학적 측정의 표면 감도를 향상시키는 데 사용되어 왔다.^[10] 가장 간단한 형태의 표면 플라스몬 공명(SPR) 반사율 측정은 폴리머, DNA, 단백질과 같은 분자의 흡착을 감지하는 데 사용될 수 있다. 기술적으로는 최소 반사각(최대 흡수각)을 측정하며, 이 각도는 얇은(약 나노미터 두께) 막 흡착 동안 0.1° 정도 변화한다. 다른 경우에는 흡수 파장의 변화를 추적한다.^[10] 감지 메커니즘은 흡착 분자가 국소 굴절률 변화를 일으켜 표면 플라스몬파의 공명 조건을 변화시키는 데 기반한다.

표면에 서로 다른 생체 고분자가 패턴화된 경우, 적절한 광학 장치와 이미징 센서(예: 카메라)를 사용하면 이 기술을 표면 플라스몬 공명 이미징(SPRI)으로 확장할 수 있다. 이 방법은 흡착된 분자의 양을 기반으로 이미지의 높은 대비를 제공한다.

나노입자의 경우, 국소 표면 플라스몬 진동은 현탁액 또는 졸에 포함된 나노입자의 강렬한 색상을 나타낼 수 있다. 귀금속의 나노입자 또는 나노와이어는 벌크 금속에는 없는 자외선–가시광선 영역에서 강한 흡수 띠를 나타낸다. 이러한 특이한 흡수 증가는 금속 나노입자를 셀 표면에 증착하여 태양 전지에서 빛 흡수를 증가시키는 데 활용되어 왔다.^[12] 이 흡수의 에너지(색상)는 빛이 나노와이어를 따라 또는 수직으로 편광될 때 다르다.^[13] 나노입자에 흡착 시 국소 굴절률의 변화로 인한 이러한 공명의 이동은 DNA 또는 단백질과 같은 생체 고분자를 감지하는 데에도 사용될 수 있다. 관련 보완 기술에는 플라즈몬 도파관 공명, QCM, 특이 광학 투과, 이중 편광 간섭계가 있다.

다중 매개변수 표면 플라스몬 공명(MP-SPR)은 층 및 층의 적층 구조를 특성화하는 데 사용될 수 있으며, 결합 반응 속도뿐만 아니라 층의 실제 두께와 굴절률 측면에서 구조적 변화에 대한 정보도 제공할 수 있다. MP-SPR은 지질 표적화 및 파괴 측정,^[18] CVD로 증착된 단일층 그래핀(3.7Å),^[19] 그리고 마이크로미터 두께의 고분자 측정에 성공적으로 적용되었다.^[20]

4. 1. 바이오센서

---

표면 플라스몬 공명(SPR) 바이오센서는 생체 분자의 결합을 실시간으로, 표지 물질 없이 측정할 수 있어 질병 진단, 신약 개발, 식품 안전 검사 등 다양한 분야에서 활용된다.

최초의 SPR 면역 분석법은 1983년 린셰핑 공과대학교의 Liedberg, Nylander, Lundström에 의해 제안되었다.^[15] 이들은 사람 IgG를 은 박막에 흡착시켜 수용액에서 항-사람 IgG를 검출하는 데 사용했다. ELISA와 같은 다른 많은 면역 분석법과 달리 SPR 면역 분석법은 분석물 검출에 표지 분자가 필요하지 않다는 점에서 '무표지'이다.^[16]^[17]^[14]

SPR은 분자 상호 작용의 실시간 동역학을 연구하는 데 사용될 수 있다. 두 리간드 간의 친화도를 결정하기 위해 평형 해리 상수 (K_D)를 설정하며, 이는 해리 속도()를 결합 속도()로 나누어 계산하여 동적 SPR 매개변수를 사용하여 결정할 수 있다.

:

K_{\rm D} = \frac{k_{\text{d}}}{k_{\text{a}}}

이 과정에서 리간드는 SPR 결정의 덱스트란 표면에 고정된다. 미세 유체 시스템을 통해 분석물이 포함된 용액을 리간드로 덮인 표면에 주입한다. 분석물이 리간드에 결합하면 SPR 신호가 증가한다. 결합 시간 이후, 분석물이 없는 용액(일반적으로 완충액)을 미세 유체에 도입하여 리간드와 분석물 사이의 결합 복합체의 해리를 시작한다. 분석물이 리간드에서 해리되면 SPR 신호가 감소한다.

다중 매개변수 표면 플라즈몬 공명 (MP-SPR)은 SPR의 특수한 구성으로, 층 및 층의 적층 구조를 특성화하는 데 사용될 수 있다. MP-SPR은 결합 반응 속도뿐만 아니라 층의 실제 두께와 굴절률 측면에서 구조적 변화에 대한 정보도 제공할 수 있다.

SPR 바이오센서는 다양한 온도에서 측정을 용이하게 하므로, 열역학적 분석을 수행하여 연구된 상호 작용에 대한 이해를 높일 수 있다. 일반적으로 4~40 °C 사이의 다양한 온도에서 측정을 수행하여, 결합 속도 상수와 활성화 에너지 간의 관계를 설정하고, 이를 통해 결합 엔탈피, 결합 엔트로피, 기브스 자유 에너지 및 열용량을 포함한 열역학적 매개변수를 얻을 수 있다.

SPR 장비의 다재다능함 덕분에 이 기술은 다른 접근 방식과 잘 결합되어 생의학 및 환경 연구와 같은 다양한 분야에서 새로운 응용 분야를 이끌어낸다.

나노기술과 결합하면 SPR 바이오센서는 치료용 임플란트의 담체로 나노 입자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 알츠하이머병 치료에서 나노입자는 표적 방식으로 치료 분자를 전달하는 데 사용될 수 있다.^[21]

환경 오염 물질 연구에서 SPR 장비는 기존의 크로마토그래피 기반 기술을 대체하는 데 사용할 수 있다.

4. 2. 광학 센서

표면 플라스몬은 형광, 라만 산란, 2차 고조파 발생 등 여러 분광학적 측정의 표면 감도를 높이는 데 사용되어 왔다. 가장 간단한 형태의 SPR 반사율 측정은 폴리머, DNA, 단백질과 같은 분자가 흡착되는 것을 감지하는 데 사용될 수 있다. 흡착된 분자는 국소 굴절률을 변화시켜 표면 플라스몬파의 공명 조건을 바꾸는데, 이를 이용하여 얇은(약 나노미터 두께) 막이 흡착될 때 0.1° 정도 변화하는 최소 반사각(최대 흡수각)을 측정하거나, 흡수 파장의 변화를 추적한다.^[10]

표면에 서로 다른 생체 고분자가 패턴화된 경우, 적절한 광학 장치와 이미징 센서(예: 카메라)를 사용하면 표면 플라스몬 공명 이미징(SPRI)으로 확장할 수 있다. 이 방법은 흡착된 분자의 양에 따라 이미지의 대비를 크게 변화시킨다.

나노입자의 경우, 국소 표면 플라스몬 진동은 현탁액 또는 졸에 포함된 나노입자의 강렬한 색상을 나타낼 수 있다. 귀금속 나노입자나 나노와이어는 벌크 금속에는 없는 자외선-가시광선 영역에서 강한 흡수 띠를 보인다. 이러한 흡수의 에너지(색상)는 빛이 나노와이어를 따라 편광될 때와 수직으로 편광될 때 서로 다르다.^[13] 나노입자에 물질이 흡착되면 국소 굴절률이 변화하여 이러한 공명이 이동하는데, 이를 이용하여 DNA나 단백질과 같은 생체 고분자를 감지할 수 있다. 관련된 보완 기술에는 플라즈몬 도파관 공명, QCM, 특이 광학 투과, 이중 편광 간섭계가 있다.

다중 매개변수 표면 플라즈몬 공명(MP-SPR)은 층과 층의 적층 구조를 특성화하는 데 사용될 수 있으며, 결합 반응 속도뿐만 아니라 층의 실제 두께와 굴절률 측면에서 구조적 변화에 대한 정보도 제공할 수 있다.

SPR 장비는 나노기술과 결합하여 치료용 임플란트의 담체로 나노 입자를 사용하거나, 알츠하이머병 치료에서 나노입자를 이용해 표적 방식으로 치료 분자를 전달하는 데 사용될 수 있다.^[21] 또한, 환경 오염 물질 연구에서 SPR 장비는 기존의 크로마토그래피 기반 기술을 대체하여, 신종 오염 물질인 클로로펜을 검출하는 데 사용될 경우 크로마토그래피 기술과 유사한 정밀도와 정확도를 가지면서도, 더 빠르고 간단하게 분석할 수 있다.^[22]

4. 3. 태양 전지

귀금속 나노입자 또는 나노와이어는 벌크 금속에는 없는 자외선-가시광선 영역에서 강한 흡수 띠를 나타낸다. 이러한 흡수 증가는 금속 나노입자를 셀 표면에 증착하여 태양 전지에서 빛 흡수를 증가시키는 데 활용된다.^[12] 흡수되는 에너지(색상)는 빛이 나노와이어를 따라 또는 수직으로 편광될 때 달라진다.^[13]

4. 4. 분광학

표면 플라즈몬은 형광, 라만 산란, 2차 고조파 발생을 포함한 여러 분광학적 측정의 표면 감도를 향상시키는 데 사용되어 왔다.^[10] 가장 간단한 형태에서 SPR 반사율 측정은 폴리머, DNA 또는 단백질 등과 같은 분자 흡착을 감지하는 데 사용할 수 있다. 기술적으로 최소 반사각(최대 흡수각)을 측정하는 것이 일반적이다. 이 각도는 얇은(약 나노미터 두께) 막 흡착 동안 0.1° 정도 변화한다. 다른 경우에는 흡수 파장의 변화를 추적한다.^[10] 감지 메커니즘은 흡착 분자가 국소 굴절률 변화를 일으켜 표면 플라즈몬파의 공명 조건을 변화시키는 데 기반한다.

표면에 서로 다른 생체 고분자가 패턴화된 경우, 적절한 광학 장치와 이미징 센서(예: 카메라)를 사용하면 이 기술을 표면 플라즈몬 공명 이미징(SPRI)으로 확장할 수 있다. 이 방법은 흡착된 분자의 양을 기반으로 이미지의 높은 대비를 제공하며, 이는 다소 브루스터 각도 현미경과 유사하다.

나노입자의 경우, 국소 표면 플라즈몬 진동은 현탁액 또는 졸에 포함된 나노입자의 강렬한 색상을 나타낼 수 있다. 귀금속의 나노입자 또는 나노와이어는 벌크 금속에는 없는 자외선–가시광선 영역에서 강한 흡수 띠를 나타낸다. 이러한 특이한 흡수 증가는 금속 나노입자를 셀 표면에 증착하여 태양 전지에서 빛 흡수를 증가시키는 데 활용되어 왔다.^[12] 이 흡수의 에너지(색상)는 빛이 나노와이어를 따라 또는 수직으로 편광될 때 다르다.^[13] 나노입자에 흡착 시 국소 굴절률의 변화로 인한 이러한 공명의 이동은 DNA 또는 단백질과 같은 생체 고분자를 감지하는 데에도 사용될 수 있다.

4. 5. 나노 기술

금속 나노입자의 경우, 국소 표면 플라즈몬 진동은 현탁액 또는 졸에 포함된 나노입자의 강렬한 색상을 나타낼 수 있다. 귀금속의 나노입자 또는 나노와이어는 벌크 금속에는 없는 자외선–가시광선 영역에서 강한 흡수 띠를 나타낸다. 이러한 특이한 흡수 증가는 금속 나노입자를 셀 표면에 증착하여 태양 전지에서 빛 흡수를 증가시키는 데 활용되어 왔다.^[12] 이 흡수의 에너지(색상)는 빛이 나노와이어를 따라 또는 수직으로 편광될 때 다르다.^[13] 나노입자에 흡착 시 국소 굴절률의 변화로 인한 이러한 공명의 이동은 DNA 또는 단백질과 같은 생체 고분자를 감지하는 데에도 사용될 수 있다. 관련된 보완 기술에는 플라즈몬 도파관 공명, QCM, 특이 광학 투과, 이중 편광 간섭계가 있다.

5. 최신 연구 동향

그래핀을 금 위에 겹쳐 놓으면 SPR 센서 성능이 향상된다.^[23] 높은 전기 전도도는 검출 감도를 높이고, 그래핀의 넓은 표면적은 바이오 분자 고정을 용이하게 하며, 낮은 굴절률은 간섭을 최소화한다. 그래핀을 다른 물질과 통합하여 SPR 감도를 향상시키면 SPR 센서의 잠재력을 확장하여 더 광범위한 응용 분야에서 실용적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 그래핀의 향상된 감도는 은 SPR 센서와 함께 사용하여 소변 내 포도당 수치를 측정하는 비용 효율적인 대안을 제공할 수 있다.^[24]

그래핀은 또한 최대 500°C까지 고온 어닐링에 대한 SPR 센서의 저항을 향상시킨다.^[25]

5. 1. 자기 플라즈몬 공명

최근에는 자기 표면 플라스몬에 대한 관심이 높아지고 있다. 이는 큰 음의 자기 투자율을 가진 물질을 필요로 하며, 이는 최근에 메타물질의 제작을 통해 가능해졌다.

5. 2. 광섬유 SPR

최근 표면 플라스몬 공명(SPR) 기술의 발전으로 SPR 감지의 범위와 적용 가능성을 높이는 새로운 형태가 등장했다. 광섬유 SPR은 광섬유 끝에 SPR 센서를 통합하여 분석물이 속이 빈 SPR 코어를 통과할 때 표면 플라스몬과 빛을 직접 결합시키는 방식이다.^[26] 이 형태는 감도를 향상시키고 소형 감지 장치의 개발을 가능하게 하여 현장에서 원격 감지가 필요한 응용 분야에 특히 유용하다.^[27] 또한 표면적이 증가하여 분석물이 광섬유의 내부 코팅에 결합할 수 있다.

참조

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_[6] 논문 Size dependence of Au NP-enhanced surface plasmon resonance based on differential phase measurement https://www.research[...] 2013
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_[9] 논문 "Surface plasmon resonance spectroscopy: a versatile technique in a biochemist’s toolbox." 2013
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