Determinación del Número de Moléculas que Contribuyen al Espectro Raman Incrementado por una Única Nanopartícula

E. M. PERASSI; C. HRELESCU; A. WISNET; M. DÖBLINGER; C. SCHEU; F. JÄCKEL; E.A. CORONADO; J. FELDMANN

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAIFQ

Introducción:Los efectos que resultan de la interacción entre una una onda electromagnética (oem) y una nanopartícula (NP) metálica han permitido el desarrollo de técnicas espectroscópicas y biosensores ultrasensibles, litografías nanométricas, terapias contra el cáncer y   grandes avances en diversos campos de la ciencia.Entre estos efectos,  que se asocian  a resonancias plasmónicas en el interior de la NP, un fuerte incremento de campo eléctrico alrededor de la misma  puede ser aprovechado para incrementar señales Raman de moléculas adsorbidas sobre la superficie de la NP.Predecir y determinar cuantas  moléculas son estimuladas por estos incrementos de campo en una resonancia plasmónica, es de gran importancia para las espectroscopias ultrasensibles y muchas aplicaciones plasmónicas. Objetivos:Medir señales Raman de moléculas adsorbidas sobre la superficie de una única NP de Au para cuantificar incrementos de campo eléctrico producidos en una resonancia plasmónica. Los resultados se contrastarán con cálculos teóricos realizados a partir del algoritmo de aproximación de dipolos discretos (DDA) y técnicas de reconstrucción morfológica de la NP.Resultados:Una NP de Au y forma compleja, es funcionalizada  con ácido 4-mercap-tobenzoico y depositada sobre una grilla de microscopia de transmisión electró-nica (TEM). Utilizando un microscopio de  campo oscuro acoplado a un láser HeNe  de 632.8nm y un espectrómetro, se miden los espectros Raman de las moléculas adsorbidas sobre la NP para dos polarizaciones lineales del láser incidente. Por último, la  morfología de la NP es reconstruida utilizando microscopia de barrido de transmisión electrónica (STEM).Combinando los datos obtenidos de la reconstrucción morfológica con DDA,  se calcula el campo cercano alrededor de la NP  y los factores de incremento Raman en substratos (SSEF) para las dos polarizaciones.Por otro lado y teniendo en cuenta  aspectos de la propagación de ases gausianos,  estos factores se obtienen a partir de los espectros Raman medidos.Conclusiones:Se demostró la gran exactitud que presentan cálculos teóricos realizados a  partir de DDA y tomografia de electrones, para predecir propiedades ópticas de campo cercano de NP metálicas.  En base a la buena correlación que se encontró entre valores calculados y medidos, se utiliza el concepto de área efectiva para determinar el número de moléculas cuyas señales Raman dan lugar a los espectros medidos.