¿Fotoluminiscencia? ¡Los Pioneros del Plasma siguen trabajando duro en la Guerra de la Luz!

Es cierto que cuando se ilumina una nanopartícula metálica, se obtiene luz, normalmente de otro color, pero el porqué aún está en debate. En un nuevo artículo publicado en Nano Express, una revista de la Sociedad Química Estadounidense, el químico Stephen Link de la Universidad Rice y el estudiante graduado Cai proponen la idea de que la fotoluminiscencia, en lugar de la luminiscencia, la dispersión del hombre confiere a las nanopartículas de oro sus notables propiedades luminiscentes. Los investigadores dicen que comprender cómo y por qué las nanopartículas emiten luz es importante para mejorar la eficiencia de las células solares y para diseñar partículas que utilicen la luz para desencadenar o detectar reacciones bioquímicas. Los científicos han debatido durante mucho tiempo cómo un color de luz puede hacer que algunas nanopartículas brillen en diferentes colores. Cai, el primer autor del artículo, dijo que este debate se originó en la investigación de semiconductores en la década de 1970 y recientemente se ha expandido al campo de las estructuras de plasma.

Boko Park-Popular Science: El efecto Raman es como una pelota que rebota después de golpear un objeto hacia atrás, pero en la fotoluminiscencia, el objeto absorbe la luz, la energía de las partículas se mueve y luego se emite. El nuevo artículo se basa en hace ocho años, cuando el grupo de Link informó sobre el primer estudio espectroscópico de la luminiscencia de una única nanobarra plasmónica. Este estudio muestra que esta luminiscencia se produce cuando los portadores calientes (electrones y huecos en metales conductores) son excitados por la energía láser de onda continua y, a medida que se relajan, se recombinan con los fotones liberados por la interacción. Al iluminar con luz láser de una frecuencia específica nanobarras de oro, los investigadores pueden sentir temperaturas que sólo pueden provenir de electrones excitados. Este es un signo de fotoluminiscencia porque la teoría Raman supone que los fonones, y no los electrones excitados, son los responsables de la emisión de luz.

Link y Cai dijeron: En comparación con la radiación Stokes, se ha demostrado la eficacia de la radiación anti-Stokes. La emisión Anti-Stokes ocurre cuando la producción de energía de una partícula es mayor que su entrada. La emisión Anti-Stokes ocurre cuando la producción de energía de una partícula es mayor que su entrada. Alguna vez se pensó que las mediciones de Stokes y anti-Stokes eran efectos de fondo relacionados con la dispersión Raman mejorada en la superficie. Los resultados muestran que estas mediciones proporcionan información muy importante y útil a los investigadores. Las nanopartículas metálicas como la plata y el aluminio también son plasmones, y Cai espera probarlas para determinar sus propiedades Stokes y anti-Stokes. Pero primero veremos cómo la fotoluminiscencia decae con el tiempo. El objetivo del equipo era medir la vida útil de esta radiación, es decir, cuánto tiempo sobrevive después de apagar el láser.

Investigadores de la Universidad Rice están estudiando las fuentes de luz emitidas por nanopartículas metálicas plasmónicas. En un nuevo artículo, sostienen que la fotoluminiscencia tiene ventajas sobre la dispersión Raman. De izquierda a derecha: Cai Yuyi, Bernardz Hostoval y Lawrence Taojin. Foto: Jeff Fitlow/Universidad de Rice

Boko Park - Investigación de divulgación científica/De: Universidad de Rice

David Roos, Universidad de Rice

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Literatura de revistas de referencia : Nano Letters

DOI: 10.1021/ACS . nano lett 8b 04359

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