p (Phys.org) —Progresso recente na engenharia de estruturas plasmônicas permitiu novos tipos de dispositivos optoeletrônicos em escala nanométrica, bem como sensoriamento óptico de alta resolução. Mas até agora, tem havido uma falta de ferramentas para medir o comportamento em escala nanométrica em estruturas plasmônicas que são necessárias para entender o desempenho do dispositivo e para confirmar modelos teóricos. p "Pela primeira vez, medimos a absorção infravermelha em escala nanométrica em micropartículas plasmônicas semicondutoras usando uma técnica que combina microscopia de força atômica com espectroscopia infravermelha, "explicou William P. King, um professor Abel Bliss no Departamento de Ciência Mecânica e Engenharia (MechSE) em Illinois. "A espectroscopia infravermelha do microscópio de força atômica nos permite observar diretamente o comportamento plasmônico dentro das antenas infravermelhas de micropartículas."

p O artigo que descreve a pesquisa, "Absorção infravermelha de campo próximo de micropartículas semicondutoras plasmônicas estudadas usando espectroscopia infravermelha de microscópio de força atômica, " aparece em Cartas de Física Aplicada .

p "Semicondutores altamente dopados podem servir como metais plasmônicos flexíveis de comprimento de onda no infravermelho, "observou Daniel M. Wasserman, professor assistente de engenharia elétrica e da computação em Illinois. "Contudo, sem a capacidade de visualizar a resposta óptica na vizinhança das partículas plasmônicas, só podemos inferir o comportamento das estruturas em campo próximo a partir de sua resposta em campo distante. O que este trabalho nos dá é uma janela clara para o comportamento óptico desta nova classe de materiais em uma escala de comprimento muito menor do que o comprimento de onda da luz. "

p O artigo compara medições de campo próximo e campo distante com simulações eletromagnéticas para confirmar a presença de ressonância plasmônica localizada. O artigo relata ainda mapas de alta resolução da distribuição espacial de absorção dentro de estruturas plasmônicas únicas e variação entre matrizes plasmônicas.

p "A capacidade de medir o comportamento de campo próximo em estruturas plasmônicas nos permite começar a expandir nossos parâmetros de projeto para materiais plasmônicos, "comentou Jonathan Felts, um aluno de pós-graduação em MechSE. "Agora que podemos medir o comportamento óptico de recursos individuais, podemos começar a pensar em projetar e testar materiais ópticos mais complexos. "