"Función dieléctrica y espectroscopía de extinción óptica para la determinación del tamaño de nanopartículas de Ag generadas por ablación láser de pulsos ultracortos"

SANTILLÁN, JESICA MARÍA JOSÉ; SCAFFARDI, LUCÍA BEATRÍZ; VIDELA, FABIÁN ALFREDO; SCHINCA, DANIEL CARLOS

Ciudad Autónoma de Buenos Aires - Buenos Aires

Taller; IX TALLER DE ÓPTICA Y FOTOFÍSICA (TOPFOT) - IV ENCUENTRO DE ESTUDIANTES DE ÓPTICA Y FOTOFÍSICA (EEOF): "FOTÓNICA Y ÓPTICA APLICADAS A LA NANOTECNOLOGÍA"; 2013

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA)

El estudio de las propiedades ópticas de nanopartículas (Nps) de plata es de gran interés en los últimos años por sus aplicaciones en diversos campos de la ciencia y la tecnología. Este trabajo analiza por separado la contribución de los electrones libres y ligados de la función dieléctrica de plata en escala nanométrica. La contribución de los electrones libres se corrige por tamaño a través de la modificación de la constante de amortiguamiento para incluir las colisiones adicionales con el contorno de la partícula en el caso de radios menores a 10 nm. En cuanto a la contribución de los electrones ligados, hemos considerado las transiciones interbanda de la banda-d a la banda de conducción, incluyendo la dependencia de la densidad de estados electrónicos con el tamaño para radios inferiores a 2 nm. Teniendo en cuenta estas modificaciones específicas, fue posible ajustar la función dieléctrica compleja bulk, y en consecuencia, determinar los parámetros ópticos y los valores de energía de banda, tales como el coeficiente de la contribución de los electrones ligados Qbulk = 2e24 , energía del gap Eg = 1,91 eV , energía de Fermi EF = 4,12 eV , y la constante de amortiguamiento de los electrones ligados γb = 1,5e14 Hz. Estos estudios se aplican al ajuste de los espectros de extinción experimental de Nps esféricas core-shell Ag-Ag2O muy pequeñas, generadas por ablación con láser de pulsos ultracortos sobre un blanco sólido en agua. A partir del ajuste, fue posible determinar la distribución de radios de núcleo y espesores de recubrimiento de las Nps. Los resultados del análisis de AFM y TEM realizadas en las muestras obtenidas están en concordancia con el tamaño obtenido por Espectroscopía de Extinción Óptica, mostrando que esta última es una muy buena técnica complementaria a los métodos estándar de microscopía.