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  • Ressonância de plasmão de superfície em heterodímeros interfaceados
    p Heterodímeros de nanopartículas de prata e ouro (cerca de 10 nm de diâmetro); linhas onduladas verdes representam moléculas de surfactante no esquema. Subjacente está uma imagem TEM de nanopartículas de ouro (cor dourada) e prata (cinza escuro) após crescimento epitaxial por 180 segundos.

    p Heterodímeros de Au-Ag com interface de alta qualidade no regime de tamanho quântico (diâmetro <10 nm) foram sintetizados por meio de uma semente mediada, estratégia de supercrescimento epitaxial confinado à superfície por pesquisadores do Nanophotonics Group no Argonne National Laboratory. Cálculos de primeiros princípios pelo Theory &Modeling Group confirmaram que os efeitos do tamanho quântico e a formação de interfaces Au / Ag levam a um aumento incomum da ressonância de plasmon de superfície de ouro característica e ao surgimento de um plasmon de transferência de carga através dos domínios Au / Ag. Para nosso conhecimento, o desempenho plasmônico aprimorado devido à ressonância de plasmon de transferência de carga Au / Ag não foi descrito antes. p Uma das grandes promessas da nanotecnologia é a capacidade de controlar e confinar a luz em escalas de comprimento que são ordens de magnitude menores do que os comprimentos de onda ópticos, explorando um fenômeno conhecido como plasmons, que são oscilações coletivas de elétrons de condução em metais excitados pela luz visível. Esta promessa é particularmente tentadora quando o tamanho das estruturas plasmônicas se aproxima da escala molecular ( <10 nm) porque abre caminhos para a catálise, de detecção, e certas aplicações médicas. Contudo, geralmente se supõe que o desempenho dos materiais plasmônicos se degrada significativamente nessa escala devido ao início dos efeitos da mecânica quântica.

    p Um aumento surpreendente foi observado neste regime de tamanho quando dois materiais diferentes (prata e ouro) foram interligados. Por meio de modelagem teórica e cálculos de mecânica quântica, efeitos quânticos foram determinados como sendo responsáveis ​​por este aumento, criando uma condição mais forte para uma ressonância de "plasmon de transferência de carga". O conhecimento obtido sobre este novo mecanismo pode sugerir estratégias gerais para superar as perdas no desempenho plasmônico no regime de tamanho quântico.


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