Panoramica completa di Plasmoni in nanomateriali Metallic

Published on January 13, 2011 at 12:58 AM

Tadaaki Nagao presso il Centro Internazionale per i Materiali Nanoarchitectonics (MANA), Istituto Nazionale per la Scienza dei Materiali (NIMS) e colleghi in Germania e Spagna presentano una recensione su plasmoni in nanomateriali metallici.

L'articolo è pubblicato questa settimana sulla rivista Science e tecnologia dei materiali avanzati.

Immagini SEM di nanoparticelle di fabbricato per SERS di litografia a fascio elettronico (sopra). Illustrazione di cancro multiplex targeting dalla SERS nanoparticelle codificata da molecole Raman e gli anticorpi del cancro (sotto).

Gli autori forniscono una panoramica ampia delle proprietà dei plasmoni di nanomateriali con enfasi sul lavoro pionieristico di Rüthemann e Lang sulla spettroscopia di perdita di energia di elettroni (EELS) del movimento di elettroni in sottili lamine di metallo; recente analisi a raggi infrarossi di nanoscala nanotubi metallici e nanoislands prodotto dalla ' top-down 'fotolitografia, e il potenziale atomico di fili metallici per il sostegno plasmoniche modalità di risonanza. La revisione comprende spiegazioni dettagliate di plasmoni in vivo biorilevamento e nanoantenne.

Un plasmone può essere visualizzato come una oscillazione collettiva di 'liquido' elettronica nei metalli, simile alle onde nel lago, che sono modalità collettiva delle molecole d'acqua. Inoltre, plasmoni di superficie sono tali oscillazioni limitate alle superfici dei metalli, che mostrano una forte interazione con la luce, che porta alla formazione dei cosiddetti 'polaritoni'. Applicazioni futuristiche di plasmoni sono lenti ideali e anche mantelli dell'invisibilità.

Ricerca nel 1940 da Rüthemann e Lang su elettroni che scorre in lamine di metallo sottile con EELS ceduto il primo segno sperimentale della presenza del predetto teoricamente 'oscillazioni del plasma' nei metalli. Nel 1957 Richie ei suoi colleghi hanno previsto l'esistenza di plasmoni 'superficiale localizzato', che è stata confermata da Powell e Swan da EELS pochi anni dopo. Nel 1960 ricercatori hanno determinato curve di dispersione ottica tramite spettroscopia ottica, aprendo così la possibilità di applicazioni ottiche di strutture Plasmon.

In questa recensione, Nagao e colleghi offrono interpretazioni applicazioni ottiche dei plasmoni di superficie localizzati in strutture da fotolitografia. Esempi specifici includono rilevatori metallici-dove nanoantenna eccitazione risonante di luce porta ad altissima valorizzazione campo elettromagnetico a causa di polaritoni Plasmon localizzati sulla superficie di nanostrutture e delle interazioni ottiche tra gli array di nanotubi per 'la dispersione delle superfici avanzate Raman', che mostra potenzialità di in vivo biomolecolari di rilevamento. Gli autori descrivono anche la fabbricazione di un prototipo di antenna casuale nanogap per una migliore spettroscopia IR in situ e monitoraggio spettrale di valorizzazione superficie di assorbimento infrarosso durante la crescita del cinema.

Inoltre, gli autori descrivono le nuove tendenze in plasmonica ricerca, in particolare osservazione di plasmoniche modi di risonanza in nanofili indio cresciuto nel vuoto ad altissima su substrati di silicio a gradini. Essi prevedono che questi nanofili saranno utilizzati come mattoni per lo sviluppo di dispositivi plasmoniche del futuro.

Questa revisione include 86 referenze e 12 figure, fornendo una preziosa fonte di up-to-date informazioni per i neofiti e gli esperti in questo campo di ricerca entusiasmante.

Fonte: http://www.nims.go.jp/

Last Update: 27. November 2011 13:39

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