Cristales Fotónicos Mesoporosos con Inclusión de Nanoparticulas de Ag

MARTINEZ GAZONI, RODRIGO; MARTINEZ RICCI, MARIA LUZ; BELLINO, MARTIN; FUERTES, CECILIA; SOLER-ILLIA, GALO

Ciudad Autonoma de Buenos Aires

Taller; IX TALLER DE ÓPTICA Y FOTOFÍSICA (TOPFOT); 2013

Introducción: En los últimos años, ha surgido especial interés en la obtención de materiales cuya respuesta óptica pueda ser controlada, para ello se han desarrollado diferentes clases de dispositivos que permiten, por ejemplo, que la luz se propague sólo en ciertas direcciones, o confinándola dentro de estructuras. Para obtener esta clase de materiales, muchas veces resulta necesario controlar su estructura en escalas menores a la longitud de onda de la luz, dando así lugar a estructuras nanométricas y obteniendo nanomateriales. Objetivos: El objetivo de este trabajo se basa en el diseño y posterior síntesis de nanoestructuras compuestas, que permitan la concentración de campo electromagnético dentro de la estructura mediante la localización espacial del mismo. Para ello, se trabajó con cristales fotónicos (CFs) mesoporosos unidimensionales los cuales fueron infiltrados selectivamente con nanoartículas (NPs) de Ag. Resultados: Se comenzó con una exhaustiva caracterización de los films de SiO2 y TiO2 (con y sin carga de Ag), los cuales conformaron posteriormente la celda unidad de los cristales fotónicos. Estas caracterizaciones fueron realizadas por UV-Vis por transmisión y reflexión, SEM y elipsometría. Con la información obtenida, se realizaron programas numéricos que permitieron reproducir los resultados obtenidos, para ser luego utilizados para el diseño y simulación de los casos de interés. Conociendo que los CFs concentran el campo en capas alternadas en los bordes de banda del band gap y que las NPs metálicas poseen una respuesta plasmónica en el visible, la cual conlleva a una concentración de campo local (Fig 1a), se diseñaron entonces CFs cuyo borde de band gap coincidiera con el plasmón de las NP de Ag (que sólo se depositan en las capas de TiO2), tal como muestra la fig 1b. Conclusiones: Utilizando la espectroscopía Raman como sonda, se obtuvo una notable mejora en la definición de la señal Raman, observándose intensificaciones de modos de vibración de la molécula TioPiridina que no resultaban visibles para la misma concentración del marcador cuando éste era adsorbido en estructuras que no presentaban el carácter periódico de los CFS, dando cuenta entonces del aporte del CF a la concentración de campo.