Preparación y caracterización de sensor óptico multicapa oro/plata basado en la resonancia de plasmones de superficie - Urriola De La Cruz, Albania Hidekel (Universidad Tecnológica de Panamá, 2024)
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.