Informe de investigador

Informe científico de investigador: Schinca, Daniel Carlos (2011-2012)

Resumen

Se desarrolló un método paramétrico para determinar el radio del núcleo y el espesor de la cubierta de nanopartículas tipo core-shell de Ag-Ag2O. Dicho método se basa espectroscopía de extinción de partícula aislada. El trabajo realizado explora la relación entre la longitud de onda del pico de plasmón, el FWHM de la resonancia y el contraste en el espectro de extinción y el tamaño del núcleo y espesor de la cubierta. El estudio reveló que la longitud de onda del plasmón es fuertemente dependiente del espesor de la cubierta mientras que el FWHM y el contraste dependen de ambas variables geométricas. Estas propiedades se utilizaron para caracterizar el tamaño de nanopartículas core-shell de Ag-Ag2O en base a un procedimiento secuencial de determinación de la longitud de onda de plasmón resonante y su FWHM. El método permitiría monitorear el crecimiento de una capa de óxido de plata alrededor de una nanopartícula de plata a tiempo real cuando es expuesta a un microambiente rico en oxígeno. Continuando con el estudio de nanopartículas de metales de transición, se analizó la contribución de electrones libres y ligados en la expresión de la función dieléctrica de nanopartículas de cobre. La contribución de los electrones libres es usulamente corregida por tamaño a través de la modificación de la constante de amortiguamiento, adicionándole un término dependiente de la inversa del radio, para tener en cuenta la disminución de camino libre medio por colisiones con las paredes de la partícula para tamaños de 10 nm. Para considerar la contribución de los electrones ligados, se han tenido en cuenta las transiciones interbanda junto con la variación de la densidad de estados en la banda de conducción para tamaños menores que 2 nm. Considerando estas modificaciones, fue posible ajustar los valores experimentales de la función dieléctrica de bulk y determinar valores de parámetros ópticos y de energía de bandas. Basado en la función dieléctrica así determinada, se ajustaron los espectros de extinción dee los coloides de Cu obtenidos por ablación láser de pulsos ultracortos. A partir de este ajuste, fue posible determinar la estructura y distribución de tamaño de dichas suspensiones. Asimismo, se realizó un trabajo de tipo teórico en colaboración con el grupo del Dr Lester en el IFAS, Tandil, sobre la caracterización de nanotubos de oro, plata y cobre vía excitación de plasmón, utilizando el Teorema Integral de Green. Para una correcta descripción de los parámetros constitutivos, se introduce un modelo correctivo para la función dieléctrica para tamaños menores a 10 nm.

Palabras clave
scattering
plasmónica
óptica integrada
espectroscopía
partículas
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