Nanomateriais Plasmônicos: Parte I. Fundamentos Da Espectroscopia De Nanopartículas E Sua Relação Com O Efeito Sers

Comportamento da intensidade SERS de junções moleculares com a distância do gap e com diferentes morfologias de nanoestruturas em sistemas metal liso-fio molecular-nanoestruturas metálicas

“…Nas figuras são apresentadas as densidades de carga na superfície dos nanobastões. Reproduzido com autorização da referência [36]. Reproduzido sob regime de licença para fins não lucrativos (CC-BY) ..................................... 36 Figura 1.13: Representação da transferência de carga entre o metal e a molécula adsorvida.…”

“…Felizmente, para uma esfera metálica, podemos calcular o valor do campo elétrico na superfície da esfera por meio da teoria de Mie a partir da resolução da equação de LaPlace: As simulações de eletrodinâmica baseadas na Teoria de Mie apresentam soluções exatas para certas geometrias conhecidas, como por exemplo esferas e elipsoides. Já para outras geometrias, as soluções podem ser obtidas numericamente por outros métodos como FDTD ("Finite-difference Time-domain"), DDA (Discrete Dipole Approximation"), FEM ("Finite Element Method") ou BEM ("Boundary Element Method) [9,36] A Equação 1.17 é uma equação de auto-vetores e auto-valores, e assim como equação de Schrödinger também possui uma parte angular, os harmônicos esféricos. A solução geral da Equação 1.17 pode ser escrita da seguinte forma:…”

“…Assim como na Teoria dos Orbitais Moleculares, em que dois orbitais atômicos com energias semelhantes interagem entre si para formar um novo conjunto de orbitais híbridos, a interação entre um dímero de nanopartículas e o campo elétrico incidente promove uma combinação construtiva (estado ligante) ou destrutiva (estado anti-ligante) de modos plasmônicos descritos por diferentes funções de onda obtidas a partir Equação 1.17, e gerando um conjunto de plasmons híbridos. [36] A representação da hibridização dos modos plasmônicos dipolares de duas nanoesferas quando a polarização do campo é paralela ao eixo de separação entre as esferas é apresentada na Figura 1.9A. Quando a interação ocorre entre uma nanopartícula e uma superfície metálica a formação dos modos plasmônicos híbridos ocorre devido ao acoplamento dos modos plasmônicos de uma nanoesfera, por exemplo, com o plasmon de superfície de uma superfície metálica (𝜔 𝑠𝑝 ), como mostrado na Figura 1.10B, bem como o a interação entre a nanopartícula e sua imagem formada na superfície, como um espelho.…”

“…Quando a interação ocorre entre uma nanopartícula e uma superfície metálica a formação dos modos plasmônicos híbridos ocorre devido ao acoplamento dos modos plasmônicos de uma nanoesfera, por exemplo, com o plasmon de superfície de uma superfície metálica (𝜔 𝑠𝑝 ), como mostrado na Figura 1.10B, bem como o a interação entre a nanopartícula e sua imagem formada na superfície, como um espelho. [36] Figura 1.10: Representação esquemáica para a hibridização de modos plasmônicos (A) para um dímero de nanoesferas de Au e (B) para o efeito dipolo-imagem. Adaptado com permissão da ref.…”

“…Já o modo longitudinal ocorre em maior comprimento de onda, devido ao crescimento da estrutura nesta direção, isto faz com que a razão de aspecto (L/D) possua um papel importante na modulação da ressonância plasmônica para os nanobastões. [36] Figura 1.12: (A) e (B) Espectros de extinções de nanobastões de Au de diferentes razões de aspecto (L/D). Em (A) a polarização do campo elétrico incidente é paralela ao eixo principal dos bastões e em (B) a polarização é perpendicular ao eixo principal.…”