Generación y detección de ondas superficiales de hipersonido en nanoantenas plasmónicas individuales

BERTÉ, RODRIGO; FABRICIO DELLA PICCA; YI LI; EMILIANO CORTÉS; STEFAN A. MAIER; ANDREA V. BRAGAS

Encuentro; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados, Nano2018; 2018

detección de hipersonido [1]. Se las excita con pulsos de luz ultracortos que desencadenan una rápida expansión térmica y dan lugar a modos de oscilación localizados compatibles con dicha expansión [2]. Cuando las nanoantenas tienen tamaños del orden de los 100nm pueden generar vibraciones de decenas de GHz. Los fonones acústicos resultantes, cuya frecuencia se define por múltiples condiciones de contorno tales como tamaño, composición, entorno de las nanoantenas, vínculos mecánicos [3], adhesión al sustrato [4] y hasta del modo que se lo excite mediante multiples pulsos para favorecer ciertos modos [5] hacen que estos resonadores sean extremadamente adecuados para la generación coherente de hipersonido con ancho de banda fino [3], formación de imágenes fotoacústicas [6], modulación acústico-óptica [7] y sensado de nanomasas [8]. También se han reportado interacción entre distintos nanoresonadores cercanos [9] indicando algún tipo de interacción a través del sustrato. En este trabajo detectamos ondas mecánicas de hipersonido que se transmiten por un sustrato de cuarzo amorfo y que son generadas por una nanoantena. La detección se hace también con nanoresonadores ubicados a distintas distancias de mas de un orden de magnitud que los tamaños característicos de las nanoantenas. Se utilizaron nanobarras y nanodiscos de oro como generadores y detectores, en arreglos con distancias de separación entre 1 a 3 um y distintas orientaciones. A diferencia de otros trabajos, presentamos aquí una forma totalmente nueva de generar modos mecánicos en nanoantenas plasmónicas, utilizando una excitación puramente mecánica y direccional.