Новый метод наномасштабного сканирования находит применение в плазмонике

Исследователь показали, как провести наноразмерные измерения критических свойств плазмонных материалов.

Плазмонные материалы — особым образом спроектированные наноструктуры, которые модифицируют взаимодействие света и материи для множества применений, включая сенсоры, невидимость, фотогальванику и медицину.

Технология ученых — одна из немногих, которая позволяет ученым проводить фактические измерения этих материалов в наномасштабе, не затрагивая их функцию.

Плазмонные наноматериалы содержат особым образом спроектированные проводящие наноструктуры, которые могут усиливать взаимодействие между светом и смежным материалом, причем форма и размер таких структур могут быть приспособлены для настройки этого взаимодействия.

Часто для понимания и предсказания оптических свойств плазмонных наноматериалом используются теоретические вычисления, но существует лишь немного экспериментальных методов для их подробного изучения. Исследователи должны суметь измерить оптические свойства отдельных структур и их взаимодействие с окружающими материалами методом, которые не повлияет на функции этих наноструктур.

Так ученые из Национального института стандартов и технологий (США) обратились к фототепловому индуцированному резонансу, имеющейся технологии анализа химически специфичных материалов, и показали, что данная технология может использоваться для просмотра реакции плазмонных наноматериалов, на которые воздействуют инфракрасным светом с нанометровым разрешением.

Впервые ученые точно определили поглощение в горячих точках и показали, что для исследуемых образцов оно примерно в 30 раз выше, чем в области за пределами резонаторов.

Также исследователи показали, что плазмонные материалы могут использоваться для увеличения чувствительности инфракрасной и фототепловой индуцированной резонансной спектроскопии для химического анализа, за счет повышения интенсивности света и спектроскопического сигнала.

Наконец, работа продемонстрировала многосторонность фототеплового индуцированного резонанса как измерительного инструмента, который одновременно позволяет измерять форму наноматериала, его размер и химический состав — три особенности, определяющие его свойства.

17.07.2013