Estudos teórico-experimentais da ressonância de Fano e seu impacto sobre a espectroscopia SERS

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Main Author: Santinom, Adriana, 1991-
Publication Date: 2024
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Download full: https://hdl.handle.net/20.500.12733/21985
Summary: Orientadores: Diego Pereira dos Santos, Italo Odone Mazali
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Neste trabalho, discute-se a possibilidade de usar a SERS como uma possível sonda experimental das propriedades de ressonância de campo próximo de agregados de nanopartículas metálicas. Neste caso específico, investiga-se tanto teoricamente quanto experimentalmente o comportamento da intensificação de ressonâncias de campo próximo estreitas e largas nos espectros de SERS de moléculas adsorvidas. Faz-se uso de sistemas que apresentam ressonância de Fano, seja por interações entre nanopartículas e/ou entre nanopartículas e um substrato, para demonstrar a capacidade que o SERS possui de caracterizar a dependência da energia de ressonância plasmônica em sistemas em que tais ressonâncias são estreitas. Ademais, os resultados aqui apresentados indicam a possibilidade do uso tanto de SERS como de Dark Field para avaliar tais efeitos de campo próximo em sistemas plasmônicos. SERS possui uma alta sensibilidade a efeitos de campo próximo e funciona como uma sonda na caracterização de efeitos que podem ser decorrentes, por exemplo, da presença de Ressonância de Fano. Os dados de Dark Field dão subsídio e corroboram a existência do fenômeno em questão. A presença da ressonância de Fano pode contribuir em processos reacionais de superfície devido às diferentes formas de decaimento não-radiativo do plasmon. Dentre tais processos reacionais é possível dizer que a molécula sonda ou analito pode apresentar processos de decomposição, conversão em outras moléculas ou até formação de carbono amorfo pelo alta energia fornecida localmente ao analito ou molécula sondaAbstract: The plasmonic properties of near-field are fundamental for various applications of metallic nanoparticles. These properties directly influence electromagnetic interactions that occur on a nanoscale. In this sense, characterizing such properties is essential for a better understanding of electromagnetic interactions monitored by materials. In this work, we discuss the possibility of using SERS as a potential experimental probe of near-field resonance properties of clusters of metallic nanoparticles. Specifically, we investigate both theoretically and experimentally the behavior of narrow and broad near-field resonance enhancements in the SERS spectra of adsorbed molecules. We employ systems exhibiting Fano resonance, either through interactions between nanoparticles and/or between nanoparticles and a dielectric substrate, to demonstrate SERS' capability to characterize the energy dependence of plasmonic resonance in systems where such resonances are narrow. Additionally, the results presented here indicate the potential use of both SERS and Dark Field to evaluate such near-field effects in plasmonic systems. SERS exhibits high sensitivity to near-field effects and serves as a probe in characterizing effects that may result, for example, from the presence of Fano Resonance. Dark Field data provide support and corroborate the existence of the phenomenon in question. The presence of Fano resonance can contribute to surface reaction processes due to different forms of non-radiative plasmon decay. Among such reaction processes, it is possible to say that the probe molecule or analyte may undergo decomposition processes, conversion into other molecules, or even formation of amorphous carbon due to the high energy locally supplied to the analyte or probe moleculeAbertoDoutoradoFísico-QuímicaDoutora em CiênciasCNPQ165633/2017-4CAPES88881.189260/2018-01[s.n.]Santos, Diego Pereira dos, 1986-Mazali, Italo Odone, 1972-Barros, Anerise deSilva, René Alfonso NomeSant'Ana, Antonio CarlosMamián López, Mónica BeniciaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantinom, Adriana, 1991-20242024-06-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (106 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/21985SANTINOM, Adriana. Estudos teórico-experimentais da ressonância de Fano e seu impacto sobre a espectroscopia SERS. 2024. 1 recurso online (106 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/21985. 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