Visão ampla da Plasmons em Nanomateriais Metallic

Published on January 13, 2011 at 12:58 AM

Tadaaki Nagao no Centro Internacional de Materiais Nanoarchitectonics (MANA), Instituto Nacional de Ciência dos Materiais (NIMS) e seus colegas na Alemanha e Espanha apresentam uma revisão sobre plasmons em nanomateriais metálicos.

O artigo é publicado esta semana na revista Science e Tecnologia de Materiais Avançados.

SEM imagens de nanopartículas fabricadas para SERS por litografia por feixe de elétrons (acima). Ilustração de câncer multiplex segmentação por SERS nanopartículas codificados por moléculas e anticorpos do câncer Raman (abaixo).

Os autores fornecem uma visão geral ampla das propriedades dos plasmons de nanomateriais com ênfase no trabalho pioneiro de Ruthemann e Lang em espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) de elétrons movimento em chapas de metal fino, análise de infravermelho recente de nanoescala nanorods metálicos e nanoislands produzido pela ' top-down de fotolitografia; eo potencial de fios metálicos atômica para apoiar plasmonic modos de ressonância. A revisão inclui explicações detalhadas de plasmons para in vivo e biosensoriamento nanoantennas.

A plasmon pode ser visualizado como uma oscilação coletiva de 'líquidos' electronic em metais, semelhantes às ondas no lago, que são o modo coletivo de as moléculas de água. Além disso, os plasmons de superfície são tais oscilações confinadas às superfícies dos metais, que apresentam uma forte interação com a luz, levando à formação dos chamados "polaritons. Aplicações futurista de plasmons incluem lentes ideal e até capas de invisibilidade.

Pesquisa na década de 1940 por Ruthemann e Lang em elétrons que fluem em chapas de metal fino usando EELS rendeu o primeiro sinal experimental da presença do previsto teoricamente "oscilações de plasma" em metais. Em 1957, Richie e seus colegas previu a existência de 'superfície localizada "plasmons, que foi confirmada por Powell e Swan por EELS alguns anos mais tarde. Na década de 1960 pesquisadores determinaram curvas de dispersão óptica usando espectroscopia óptica, abrindo a possibilidade de aplicações ópticas das estruturas de plasmon.

Nesta revisão, Nagao e seus colegas oferecem insights sobre aplicações ópticas de plasmons de superfície localizadas em estruturas produzidas por fotolitografia. Exemplos específicos incluem detectores de metal, onde nanoantenna excitação ressonante de luz leva a ultra devido realce campo eletromagnético para polaritons plasmon localizada na superfície de nanoestruturas e interações óptica entre arrays de nanorods para 'superfície espalhamento Raman reforçadas ", que mostra potencial para in vivo detecção biomolecular. Os autores também descrevem a fabricação de um protótipo de antena random-nanogap para o reforço da espectroscopia de IR e no monitoramento espectral situ de aprimoramento da superfície de absorção de infravermelho durante o crescimento filme.

Além disso, os autores descrevem as novas tendências da plasmônica pesquisa, em particular de observação plasmonic modos ressonantes em nanofios de índio cresceu no vácuo ultra pisou em substratos de silício. Eles prevêem que esses nanofios será usado como blocos de construção para o desenvolvimento de dispositivos plasmonic do futuro.

Esta revisão inclui 86 referências e 12 números, proporcionando uma valiosa fonte de up-to-date informações para os novatos e especialistas nesta área de investigação estimulante.

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

Last Update: 4. October 2011 04:11

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