Plasmónica en el régimen subnanométrico

Resumen

La interacción de luz con nanopartículas metálicas puede incrementarse dramáticamente si la onda electromagnética incidente está en resonancia con la excitación electrónica colectiva, conocida como plasmón. El campo de investigación emergente, denominado plasmónica, sugiere un sinnúmero de aplicaciones en campos como la nanofotónica, la óptica cuántica y el diseño de nanodispositivos, lo cual hace de esta área de la ciencia, un campo floreciente en investigación teórica y aplicada. En este texto se mostrará cómo utilizar el gran aumento del campo cercano en varias nanoestructuras en las cuales se forman nanocavidades plasmónicas, dímeros de nanopartículas con distancias subnanométricas entre ellas y en sistemas core-shell con separaciones decrecientes hasta menos de 1 nm. Estas separaciones ya no se pueden describir ni el campo cercano ni el campo lejano por modelos clásicos, por lo que se requiere introducir efectos cuánticos, como el tunelamiento, a través de las pequeñas separaciones. Varios estudios experimentales y teóricos han revelado que puede ocurrir tunelamiento por medio de la separación alterando la respuesta de campo lejano y el confinamiento y aumento del campo cercano. El modelo cuántico corregido (QCM, que describe la interfase dieléctrica como en medio efectivo que se convierte en conductor para brechas muy pequeñas) (ESTEBAN et al., 2012) proporciona una descripción adecuada de este efecto y permite allanar el camino para el desarrollo de nuevos dispositivos y sustratos aplicables en espectroscopía Raman.