Resonancias sintonizables de plasmones de superficie de películas delgadas de nanopartículas bimetálicas Al-Cu inducidas por un láser pulsado

 El estudio de nanopartículas (NPs) metálicas ha generado gran interés por sus aplicaciones en múltiples dispositivos electrónicos, así como en la espectroscopía de la dispersión Raman amplificada por la superficie (SERS, por sus siglas del inglés surface-enhanced Raman scattering). El efecto de amplificación en la SERS se asocia directamente al campo cercano generado entre las NPs y las moléculas orgánicas adsorbidas en ellas, y resulta de gran utilidad en el diagnóstico médico. El tamaño, la forma, función dieléctrica del medio y la composición química de las NPs determinan la longitud de onda de las resonancias localizadas de plasmones de superficie (LSPR, por sus siglas del inglés localized surface plasmon resonance).

 

Un equipo interinstitucional de China sintetizó películas delgadas de NPs bimetálicas Al-Cu por ablación con un láser pulsado de Nd:YAG (longitud de onda de 1064 nm, pulsos de 100 ns y frecuencia de repetición de 55 kHz) sobre un apilamiento de bicapas Al/Cu en condiciones ambientales. Estudiaron la morfología, estructura, composición y propiedades ópticas de las muestras. En particular, determinaron la posibilidad de sintonizar tanto la longitud de onda como la intensidad de los plasmones de superficie, variando las características del pulso o el espesor relativo de las bicapas de Al/Cu. Las NPs obtenidas tienen un diámetro medio de 26 a 80 nm, dependiendo de la proporción de Cu. Las propiedades de las LSPR se determinaron por medio de espectroscopía SERS con la molécula de prueba rodamina 6G y se confirmaron por simulaciones numéricas utilizando el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo.

 

En resumen, este estudio proporciona un método símple y efectivo en relación a su costo para fabricar NPs bimetálicas con la propiedad de proveer LSPR sintonizables.

 

Los resultados se publicaron en Applied Surface Science