p Quando se trata de extremamente bom, características precisas, um microscópio eletrônico de varredura (SEM) é incomparável. Um feixe de elétrons focado pode depositar diretamente recursos complexos em um substrato em uma única etapa (Deposição induzida por feixe de elétrons, EBID). Embora esta seja uma técnica estabelecida para ouro, platina, cobre e outros metais, a escrita direta do feixe de elétrons de prata permaneceu indefinida. Ainda, o metal nobre prata promete aplicações potenciais especialmente interessantes em nano-óptica em tecnologia da informação. Pela primeira vez, uma equipe do HZB e dos Laboratórios Federais Suíços para Ciência e Tecnologia de Materiais (EMPA) realizou com sucesso a deposição local de nanocristais de prata pelo EBID. p Os resultados já foram publicados no jornal da American Chemical Society's Interfaces de materiais aplicados ACS .

p A química dos compostos de prata típicos é extremamente desafiadora. Eles são difíceis de evaporar e são altamente reativos. Durante o aquecimento na unidade de injeção, eles tendem a reagir quimicamente com as paredes do reservatório. Ao longo do caminho do reservatório até a ponta da agulha, esses compostos congelam novamente à menor queda de temperatura e obstruem o tubo. "Levamos muito tempo e esforço para projetar uma nova unidade de injeção e encontrar um composto de prata adequado", explica a física do HZB, Dra. Katja Höflich, que realizou os experimentos como parte de uma bolsa de pós-doutorado Helmholtz no EMPA. "Finalmente, nós administramos isso. O composto dimetilbutirato de prata permanece estável e se dissocia apenas no foco do feixe de elétrons. ”Höflich e seus colegas usaram o método EBID para criar áreas nitidamente definidas de minúsculos nanocristais de prata pela primeira vez.

p Escrevendo com o feixe de elétrons

p O princípio funciona da seguinte maneira:pequenas quantidades de uma substância precursora - normalmente um composto orgânico-metálico - são injetadas na câmara de vácuo do MEV perto da superfície da amostra usando uma agulha. Onde o feixe de elétrons atinge a superfície da amostra, as moléculas precursoras se dissociam e seus constituintes não voláteis são depositados no lugar. O feixe de elétrons pode se mover como uma caneta sobre o substrato para criar os recursos desejados. Para muitas substâncias precursoras, isso funciona mesmo em três dimensões.

p As nanoestruturas de prata fabricadas possuem propriedades ópticas notáveis:a luz visível pode excitar os elétrons livres no metal em oscilações conhecidas como plasmons. Plasmons são acompanhados por uma iluminação extrema. Informações sobre a composição das superfícies podem ser obtidas a partir da cor e intensidade dessa luz espalhada. Este efeito pode ser utilizado na espectroscopia Raman para detectar a impressão digital de moléculas específicas que se ligam à superfície da prata - até o nível de uma única molécula. Portanto, nanoestruturas de prata são bons candidatos como sensores para explosivos ou outros compostos perigosos.

p Outras aplicações são concebíveis na tecnologia da informação do futuro:nanoestruturas de prata complexas podem constituir a base para o processamento de informação puramente óptico. Para perceber isso, o processo tem que ser refinado, de modo que recursos complexos podem ser escritos diretamente como já é possível para outros compostos precursores.