Nanoestruturas dielétricas e plasmônicas para aplicações em pinças nano-ópticas.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Bustamante, Rina Huamanrayme
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Collective plasmon; Enantioselectivity; Enantiosseparação; Fano-type plasmon; Hexagonal oligomer; Nano-optical tweezers; Nanopartículas; Pinça nano-óptica; Plasmon tipo fano; Plasmônica; Plasmonics
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-01032024-111902/

Plataformas nanofotônicas baseadas em arranjos periódicos densos de nanopartículas, caracterizadas pelo seu parâmetro de rede (g), vêm ganhando especial atenção devido a suas propriedades ópticas excepcionais provenientes de um forte acoplamento de seus constituintes. A configuração e a intensidade desse acoplamento, produto de uma interferência coletiva de campos eletromagnéticos próximos, dita a eficiência e o desempenho dos dispositivos baseados nessa metodologia. É neste sentido que a presente tese de doutorado tem por objetivo fabricar, caracterizar, e simular arranjos hexagonais bidimensionais de nanocristais de Au e Ag, com g < res/10, que suportam ressonâncias plasmônicas coletivas (e interferência entre eles) por acoplamento de campo próximo. Particular ênfase foi dada ao arranjo hexagonal de nanoesferas de Au com o menor parâmetro de rede (g = res/27), por apresentar, além do plasmon coletivo, um plasmon assimétrico tipo Fano. Com essa observação, o próximo objetivo foi a simulação de oligômeros plasmônicos densamente hexagonais (g res/80) com o intuito de intensificar o perfil da ressonância plasmônica tipo Fano, originado de uma interferência de plasmons coletivos. Motivado pela propriedade excepcional do plasmon tipo Fano, de induzir uma forte intensificação e localização do campo elétrico próximo (~ 6000 para um oligômero com g = 5 nm) no interstício do oligômero, foi proposto teoricamente uma pinça nanoplasmônica de alta eficiência para aprisionar uma única biomolécula de 2 nm de raio. Em adição, a metodologia foi estendida para processos enantiosseletivos de biomoléculas quirais com pequeno parâmetro de quiralidade (±0,001) assumindo a hipótese da existência de fortes campos magnéticos localizados.