Estudio estocástico de cadenas de azopolímero ante una nanopartícula metálica en resonancia plasmónica

F. TAMBOSCO; LEDESMA S; CAPELUTO, M G

Taller; XVIII Taller de Óptica y Fotónica (TOPFOT)/XIII Encuentro de Estudiantes de Óptica y Fotónica (EEOF).; 2023

Los polímeros con contenido de azobencenos (azopolímeros) poseen propiedades fotoinducidas originadas en la fotoisomerización de las moléculas de azobenceno. Esto es, un proceso reversible que ocurre al absorber fotones de una longitud de onda adecuada, en el que la molécula realiza transiciones conformacionales entre dos estados conocidos como cis y trans. Los principales efectos que se observan como consecuencia de la fotoisomerización, son la fotoinducción de birrefringencia y el transporte de masa. Esto último sucede cuando se ilumina al material con una distribución espacial de intensidades, y se observa como una migración de masa de las zonas más brillantes hacia las más oscuras [1]Se han observado importantes mejoras en las propiedades fotoinducidas en materiales híbridos formados por azopolímeros y nanoparticulas metálicas. Por ejemplo, se han observado incrementos en la modulación de masa, en la birrefringencia máxima y en el tiempo de grabado [2]En este trabajo se propone utilizar un modelo estocástico para el estudio del transporte de masa en los azopolimeros y su comportamiento en el entorno de nanopartículas metálicas.El modelo estocástico se basa en definir determinadas probabilidades y estudiar la evolución usando el método de Monte Carlo. Primero, se define la probabilidad de que se produzca una isomerización de la molécula de azobenceno (generando una reorientación de su eje de simetría). La probabilidad de isomerización se encuentra determinada por la intensidad incidente sobre la molécula y, para los azobencenos trans, el ángulo que forma su eje de simetría con el campo linealmente polarizado. Mediante el modelo de Self Avoiding Walk (SAW) en 2D, en conjunto con las probabilidades descriptas previamente, es posible armar y simular el movimiento de una cadena polimérica iluminada mediante una distribución de intensidades. Finalmente, este modelo es utilizado para estudiar el comportamiento de las cadenas poliméricas en el entorno de una nanopartícula metálica que se encuentra en resonancia plasmónica.