Omfattende Oversikt over plasmons i Metallic Nanomaterialer

Published on January 13, 2011 at 12:58 AM

Tadaaki Nagao ved International Center for Materials Nanoarchitectonics (Mana), National Institute for Materials Science (NIMS) og kolleger i Tyskland og Spania presentere en gjennomgang på plasmons i metallic nanomaterialer.

Artikkelen er publisert denne uken i tidsskriftet Science and Technology for Advanced Materials.

SEM bilder av nanopartikler fabrikkert for SERS av elektron-litografi (ovenfor). Illustrasjon av multiplex kreft Målretting etter SERS nanopartikler kodet av Raman molekyler og kreft antistoffer (nedenfor).

Forfatterne gir en omfattende oversikt over egenskapene til plasmons i nanomaterialer med vekt på pionerarbeid av Ruthemann og Lang på elektron energi tap spektroskopi (EELS) av elektron bevegelse i tynne metall-folier; siste infrarød analyse av nanoskala metallic nanorods og nanoislands produsert av ' top-down 'fotolitografi, og potensialet for metallic atom ledninger for å støtte plasmonic resonerende moduser. Gjennomgangen inkluderer detaljerte forklaringer av plasmons for in vivo biosensing og nanoantennas.

En plasmon kan visualiseres som en kollektiv svinging av elektroniske "flytende" i metaller, lik bølger i innsjøen, som er kollektive modus av vannmolekyler. Videre overflaten plasmons er slike svingninger begrenset til overflaten av metaller, som viser en sterk interaksjon med lys, som fører til dannelse av såkalte "polaritons '. Futuristisk anvendelser av plasmons omfatter ideelle linser og selv usynlighet kapper.

Forskning på 1940-tallet ved Ruthemann og Lang på elektroner flyter i tynn metall folie using EELS ga den første eksperimentelle tegn på tilstedeværelse av teoretisk forutsagt "plasma svingninger" i metaller. I 1957 Richie og kolleger forutså eksistensen av 'overflate lokalisert' plasmons, som ble bekreftet av Powell og Swan ved EELS noen år senere. I 1960 forskerne bestemmes optisk spredning kurver bruker optisk spektroskopi, og dermed åpner opp muligheten for optiske anvendelser av plasmon strukturer.

I denne gjennomgangen Nagao og kolleger gi innsikt i optiske anvendelser av lokalisert overflaten plasmons i konstruksjoner produsert av fotolitografi. Konkrete eksempler er metallic nanoantenna detektorer-hvor resonans eksitasjon av lys fører til svært høy elektromagnetisk felt ekstrautstyr grunn plasmon polaritons lokalisert på overflaten av nanostrukturer, og optisk interaksjoner mellom matriser av nanorods for 'overflate forbedret Raman spredning ", som viser potensialet for in vivo biomolekylære sensing. Forfatterne beskriver også produksjon av en prototype random-nanogap antenne for forbedret IR spektroskopi og in situ spektral overvåking av overflate forbedring av infrarød absorpsjon under film vekst.

Videre forfatterne beskriver nye trender i plasmonics forskning, særlig observasjon av plasmonic resonant moduser i indium nanotråder dyrket i ultrahøy vakuum på trappet silisium underlag. De spår at disse nanotråder vil bli brukt som byggesteiner for å utvikle plasmonic enheter i fremtiden.

Denne gjennomgangen inkluderer 86 referanser og 12 tall, og gir en uvurderlig kilde til up-to-date informasjon for nybegynnere og eksperter i dette spennende forskningsfeltet.

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

Last Update: 10. October 2011 07:16

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit