Caracterización fototérmica in-situ de nanoesferas de oro individuales

MARIANO BARELLA; JULIÁN GARGIULO; FLORIAN GOSCHIN; GUILLERMO P. ACUNA; FERNANDO D. STEFANI; IANINA L. VIOLI; VICTORIA GUGLIELMOTTI; SEBASTIAN SCHLÜKER; EMILIANO CORTÉS; LUCIANA P. MARTÍNEZ; DIEGO PALLAROLA; MAURICIO PILO-PAIS; STEFAN A. MAIER

Jornada; JoBioN 2020; 2020

INQUIBICEN-CONICET, QB, FCEyN, UBA, Fundación Leloir, CIBION-CONICET, INS-UNSAM

Las nanopartículas plasmónicas (PNP) se usan ampliamente como fuentes de calor en la nanoescala. Sin embargo, la determinación precisa de la temperatura de su superficie in-operando es una tarea difícil. Varias aplicaciones como catálisis asistida por plasmónica [1], trampas ópticas [2], o el control térmico en dispositivos nanoelectrónicos [3] motivan el desarrollo de un método confiable, robusto y no invasivo que permita estimar la temperatura de nanoestructuras.En los últimos años, varios grupos de investigación han abordado este problema utilizando diferentes estrategias. Algunos de ellos utilizan la dependencia de la temperatura de las variables del entorno (funciones dieléctricas e índices de refracción) para realizar simulaciones y ajustar los espectros de dispersión de nanoesferas de oro [4]. Recientemente, una nueva termometría basada en la emisión defotoluminiscencia Anti-Stokes de PNP ha emergido como una nueva alternativa [5]. Esta técnica permite realizar mediciones de temperatura sin marcadores y en las condiciones de operación de los experimentos [6].En este trabajo, se presenta un método que permite caracterizar fototérmicamente PNP individuales en un solo escaneo. Adquiriendo una única imagen hiper-espectral de fotoluminiscencia es posible determinar cuánto aumenta la temperatura de una PNP. El método fue aplicado para medir el coeficiente fototérmico de nanoesferas de oro de varios tamaños soportadas en sustratos de vidrio, zafiro y grafeno. Estos resultados abren las puertas a nuevas estrategias que permiten controlar ycuantificar los flujos de calor presentes en la nanoescala.REFERENCIAS[1] E. Pensa, et al., Nano Lett. 19(3) (2019) pp. 1867-1874[2] S. Jones, et al., ACS Phot. 5 (7) (2018) pp. 2878-2887[3] D. G. Cahill, et al., App. Phys. Rev. 1 (2014) pp. 011305 1-45[4] K. Setoura, et al., ACS Nano 7 (9) (2013) pp. 7874-7887[5] X. Xie, et al., App. Phys. Lett. 109 (2016) pp. 183104 1-4[6] A. Carattino, et al., Nano Lett. 18 (2) (2017) pp. 874-880