I ricercatori dell'Università dell'Arkansas hanno contribuito a definire le proprietà ottiche delle nanostrutture plasmoniche, lavoro che potrebbe portare a sensori migliorati nella sicurezza e nei dispositivi biomedici, e hanno applicazioni nelle celle solari. Il team di ricerca del Dipartimento di Fisica ha recentemente pubblicato i suoi risultati sulla rivista PLOS UNO .
I plasmoni sono onde di elettroni sulla superficie di un metallo. La frequenza di queste onde elettroniche può essere modificata per accoppiarsi con la luce cambiando la dimensione delle particelle, forma, materiale e ambiente circostante. I plasmoni possono aumentare l'intensità della luce e focalizzare la luce fino a volumi su scala nanometrica, che può essere utile per una varietà di applicazioni di nanoscienza.
Il nucleo del lavoro è l'argomento della tesi di laurea in fisica dello studente laureato Pijush K. Ghosh. Ghosh ha collaborato con gli altri studenti laureati Desalegn T. Debu e David A. French per l'articolo di giornale, intitolato "Proprietà plasmoniche calcolate dipendenti dallo spessore di nanobarre d'oro nel regime di luce dal visibile al vicino infrarosso". Gli studenti fanno parte di un gruppo di ricerca in fisica guidato dall'assistente professore Joseph Herzog.
Questo lavoro esplora le proprietà ottiche delle nanoparticelle d'oro di forma rettangolare, in particolare come diffondono la luce e la forza della luce diffusa vicino alla nanoparticella. I ricercatori hanno determinato come le variazioni nella geometria delle strutture hanno influenzato il modo in cui si sono accoppiate con la luce, facilitando il lavoro con strutture non perfettamente squadrate. I risultati potrebbero consentire dispositivi plasmonici, come sensori, per essere più accuratamente sintonizzato per un'applicazione specifica.
"Realizzare nanostrutture con angoli perfettamente squadrati è difficile utilizzando le comuni tecniche di nanofabbricazione, " disse Ghosh. "Nel nostro lavoro, abbiamo studiato strutture realistiche con angoli arrotondati. Il lavoro ha determinato la differenza nella lunghezza d'onda di risonanza delle nanobarre ad angolo arrotondato e ad angolo acuto. Abbiamo anche scoperto come lo spettro cambia con precisione quando si creano nanobarre più spesse. Questo rivela informazioni su un'altra dimensione delle strutture che consente un maggiore controllo e sintonizzabilità di queste nanostrutture plasmoniche".
