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Propiedades fotónicas en nanoestructuras de Au y Au@SiO2
PRICILA BETBIRAI ROMERO VAZQUEZ
JOSE LUIS RODRIGUEZ LOPEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
DDSCAT
Resonancia de plasmón de superficie
Nanopartículas de oro
Cristales fotónicos
"La principal motivación de este trabajo de investigación es analizar e interpretar la interacción de la luz con arreglos de nanopartículas de distintas geometrías mediante cálculos en la Aproximación de Dipolo Discreto (DDA, por sus siglas en Inglés), la cual nos permite obtener espectros de extinción, absorción y dispersión de dichos sistemas; donde la resonancia del plasmón de superficie (RPS) es observada, relacionando el tamaño de la nanoestructura y la longitud de onda que se aplica, simulando las condiciones experimentales en las que se obtienen típicamente estas mediciones, por lo que dentro del cálculo todos los sistemas presentados y calculados se encuentran sumergidos en agua y son irradiados en un rango de longitud de onda que va de 300 nm a 1100 nm. Las nanoestructuras construidas, se clasificaron como “isotrópicos” y “anisotrópicos”, y en primera instancia se comenzó estudiando nanopartículas con geometría esférica tipo núcleo-cascarón conformadas a diferentes proporciones de Au y SiO2, obteniendo así configuraciones de 5, 10, 20, 35 y 40 nm de diámetro, en tres configuraciones, y con un corrimiento de hasta 200 nm hacia la zona del infrarrojo cercano tomando como referencia el RPS de nanopartículas monometálicas de Au, cuya respuesta óptica esta entre 520 y 550 nm, dependiendo de su diámetro. En cuanto a los arreglos de sistemas isotrópicos se realizaron configuraciones con un número finito de nanopartículas monometálicas de 5 nm de radio, con dos NPs a varias separaciones, de tres NPs, ordenadas linealmente y en forma de triángulo equilátero, y cuatro NPs, donde en este caso se tomó como variable además del número de nanopartículas, la distancia entre ellas (0, 2, 4 y 6 nm) obteniendo como resultados que cuando se tiene 0 nm de distancia de separación, la curva de resonancia se muestra más ancha y menos definida, con cambios significativos en la respuesta de la eficiencia de extinción íntimamente relacionada con el área de la nanopartícula y su separación, es decir entre más alejadas están las nanopartículas, la eficiencia de extinción es mayor. También se decidió soportar estos 16 sistemas en SiO2, agregándose otra variable, y esta fue el espesor del soporte."
"The main motivation of this research work is to analyze and interpret the interaction of light with nanoparticle systems of different geometries by means of calculations using the Discrete Dipole Approximation, which allows us to obtain extinction, absorption and dispersion spectra for such systems; where the resonance of the surface plasmon (SPR), is observed. This SPR relates the size of the nanostructure and the wavelength that is applied, and we include in the calculation, the experimental condition such as all the calculated systems are immersed in water and irradiated under wavelength rang from 300 nm to 1100 nm. The systems were classified as isotropic and anysotropic systems. In the first instance we started by studying nanoparticles with spherical core-shell geometry conformed with different proportions of Au and SiO2, thus obtaining configurations of 5, 10, 20, 35 and 40 nm in diameter, three configurations with a shift of up to 200 nm towards the near infrared area, taking the SPR as reference for monometallic Au nanoparticles (520 to 550 nm). Regarding the isotropic systems, configuration arrays of NPs were made with a finite number of monometallic NPs of 5 nm radius, with two, three (ordered linearly and in the form of an equilateral triangle) and 4 NPs. In these arrays, the variables xxi considered were the number of nanoparticles and the distance between them (0, 2, 4 and 6 nm), obtaining spectra with very marked trends. When the NPs remained at 0 nm distance, the resonance curve was wider and less defined, and as function of the distance among the NPs, there were significant changes in the response of extinction efficiency of the systems and this is intimately related to the area that the NPs array shows to the irradiation light, i.e., the more distant were the nanoparticles the extinction efficiency was higher. There was also decided to support these array systems in SiO2, fixing previously the thichness of the support. Thus, previously we made tests taking different dimensions of the thickness (1, 2 and 3 nm), and by doing this, we proved that by increasing the thickness of the support, the efficiency of extinction decreases, and this is due to the optical properties of the support, but it was also verified that the support does not change the shift response in any way, that is to say, the SPR of supported Au arrays continues in the position calculated as being unsupported."
2018-11
Tesis de maestría
ÓPTICA
Aparece en las colecciones: Publicaciones Científicas Nanociencias y Materiales

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