Diseño de antenas plasmónicas basadas en dímeros de nano-cilindros mejoradas vía deposición controlada de oro para aplicaciones de bio-detección

L. M. LEÓN HILARIO; IVÁN A. RAMOS; MARÍA L. PEDANO; ANDRÉS A REYNOSO

Montevideo

Conferencia; Sólidos 2019: VIII Congreso Nacional de Sólidos y Primer Encuentro Bi-Nacional (Argentina-Uruguay); 2019

En este trabajo utilizamos el método de los dipolos discretos (DDA) [1] con el fin de simular el campo electromagnético en nanoantenas basadas en dímeros de nano-cilindros de oro (o nanorods).[2] La virtud de estos sistemas es amplificar el campo óptico local haciendo posible mediciones mediante espectroscopia Raman amplificada por superficie (SERS) : Una técnica con aplicaciones en detección molecular: incluyendo biomoléculas como ADN. Las moléculas ubicadas en la zona del gap, la brecha entre los dos cilindros coaxiales, son detectadas ya que es allí donde se genera la mayor amplificación óptica. Aquí planteamos depositar oro sobre los cilindros en la zona lejana a dicho gap. Esta investigación es crucial en la etapa de desarrollo de detectores moleculares duales eléctro-ópticos que puedan ser contactados eléctricamente sin que eso degrade sus características de buenas antenas SERS. En esta etapa enfocamos la investigación en hallar parámetros geométricos óptimos con valores compatibles con capacidades disponibles de fabricación estándar. Modificamos los diseños propuestos para que tengan la virtud de incrementar el factor de amplificación del campo en el gap. Los resultados obtenidos demuestran que nuestro diseño de antenas dímeros modificadas vía deposición de oro no solamente logra evitar la degradación de la amplificación, sino que además posee características ópticas superiores a las del sistema en ausencia de la deposición e ingeniería geométrica. [Agradecemos el apoyo de CONCYTEC, Perú, proyecto 174-2018-FONDECYT/BM.][1] Draine, B.T., Flatau, P.J. (1994). Discrete dipole approximation for scattering calculations. J. Opt. Soc. Am. A, 11, 1491-1499 [2] Pedano, M.L., Li, S., Schatz G.C., Mirkin C.A. (2009). Periodic Electric Field Enhancement Along Gold Rods with Nanogaps. Angewandte Chemie International Edition, 49, 78-82