Preparación y caracterización de sensor óptico multicapa oro/plata basado en la resonancia de plasmones de superficie /
Las propiedades ópticas de los materiales metálicos cambian abruptamente cuando al menos una de sus dimensiones se reduce a la escala nanométrica. Las nanoestructuras metálicas presentan el fenómeno de resonancia de plasmones de superficie que corresponde a la oscilación coherente y colectiva...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | Thesis Book |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Panamá :
Universidad Tecnológica de Panamá,
2024
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| Subjects: |
| Summary: | Las propiedades ópticas de los materiales metálicos cambian abruptamente cuando al menos una de sus dimensiones se reduce a la escala nanométrica. Las nanoestructuras metálicas presentan el fenómeno de resonancia de plasmones de superficie que corresponde a la oscilación coherente y colectiva de electrones libres bajo la excitación de radiación electromagnética. Estos plasmones de superficie pueden ser de tipo localizados o propagativos. En el caso de nanoestructuras en forma de películas delgadas, se excitan los plasmones de tipo propagativo, los cuales se propagan a lo largo de una interfaz metal-dieléctrico y su frecuencia de resonancia depende del tipo de metal y del índice de refracción del medio al que está expuesta la película. Debido a esta última propiedad, las películas delgadas metálicas han sido utilizadas en diferentes aplicaciones sensoras. En este proyecto se tiene como objetivo preparar películas delgadas de oro y plata, una montada sobre la otra (sistema multicapa), para estudiar como la relación entre los espesores puede mejorar las propiedades sensoras del sistema con respecto a un sistema de una sola película monometálica. Las propiedades sensoras se estudian exponiendo el sistema a gas etanol a diferentes concentraciones y el comportamiento de este sistema se modeló a través de la solución de las ecuaciones de Maxwell usando Python. Los principales resultados muestran que para el sistema oro sobre plata (Au/Ag) se obtienen las mejores respuestas cuando el espesor total es de ~55 nm y para el sistema plata sobre oro (Ag/Au) cuando el espesor total es de ~65 nm. The optical properties of metallic materials change abruptly when at least one of their dimensions is reduced to the nanoscale. Metallic nanostructures present the Surface plasmon resonance phenomenon that corresponds to the coherent and collective oscillation of free electrons under the excitation of electromagnetic radiation. These surface plasmons can be localized or propagative. In the case of nanostructures in the form of thin films, propagative-type plasmons are excited, which propagate along a metal-dielectric interface and their resonance frequency depends on the type of metal and the refractive index of the surrounding medium. Due to this last property, metallic thin films have been used in different sensor applications. The objective of this project is to prepare thin films of gold and silver, one mounted on the other (multilayer system), to study how the relationship between the thicknesses can improve the sensor properties of the system with respect to a single monometallic film system. The sensing properties are studied by exposing the system to ethanol gas at different concentrations and the behavior of this system was modeled through the solution of Maxwell's equations using Python. The main results show that for the gold on silver (Av/Ag) system the best responses are obtained when the total thickness is ~55 nm and for the silver on gold (Ag/Au) system when the total thickness is ~65 nm. |
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| Physical Description: | 124 hojas : ilustraciones, tablas, gráficas ; 28 cm |
| Bibliography: | Incluye bibliografía, hojas 107-111 y anexos, hojas 112-124. |
| Access: | No se presta a domicilio. |