un subtema y un contunúa

Como ya dijimos, las propiedades ópticas de las nanopartículas metálicas dependen de su tamaño, forma y distribución espacial dentro de la muestra [7]. Todos estos factores se pueden modificar al variar los parámetros experimentales de la implantación (tipo de ion, dosis de implantación, energía, corriente de haz) y de los tratamientos térmicos posteriores (temperatura, duración y tipo de atmósfera utilizada). Nuestras investigaciones sistemáticas nos han permitido lograr un mejor entendimiento de los mecanismos de crecimiento de las nanopartículas y un control de su tamaño, forma y distribución. Como ejemplo de los métodos de caracterización utilizados para demostrar la formación de nanopartículas en la muestra de cuarzo tenemos la absorción óptica. Las nanopartículas metálicas absorben radiación óptica a la longitud de onda correspondiente a la resonancia del plasmon de superficie. Este plasmon de superficie es una especie de huella digital que indica inequívocamente la existencia de nanopartículas en la muestra de cuarzo.

En el caso de nanopartículas de plata el pico del plasmon aparece a una longitud de onda alrededor de los 400 nm y su posición exacta depende del diámetro, de la forma y de la distribución de tamaños de las nanopartículas [8].

En la Fig. 8 se pueden observar los picos correspondientes al plasmon de superficie asociado a la presencia de nanopartículas. La intensidad de este plasmon de superficie aumenta con la dosis de Ag implantada, lo que significa que con una dosis mayor favorecemos la formación de más nanopartículas de plata. Un comportamiento similar ocurre al aumentar la temperatura de los tratamientos térmicos. Por otro lado, en el espectro de absorción también podemos notar el efecto del tipo de atmósfera utilizada durante los recocidos

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Fig.8

Así, el plasmon de superficie es más intenso, para una misma dosis de implantación, cuando el tratamiento térmico se realiza en una atmósfera reductora. Esto significa que, comparada con la atmósfera oxidante, una atmósfera reductora promueve la formación de una mayor cantidad de nanopartículas de plata.

Otra técnica de caracterización que nos permite corroborar la existencia de nanopartículas en nuestras muestras es la microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). En la Fig. 9 podemos observar que el tamaño de las nanopartículas de plata es del orden de 2-3 nm de diámetro.

Estos valores coinciden con los que calculamos a partir del ancho del pico del plasmon de superficie correspondiente. A partir de estudios más detallados de las imágenes de HRTEM confirmamos además que las nanopartículas presentan facetas. En conclusión, en el caso de nanopartículas metálicas hemos determinado correlaciones importantes entre los parámetros de implantación y de tratamientos térmicos y su influencia en el diámetro y la distribución de tamaños de las nanopartículas.

Fig,9

Por otro lado, para nosotros no solamente es importante sintetizar nanopartículas con tamaños homogéneos, sino que resulta esencial modificar en forma controlada su forma, ya que de ésta dependen también sus propiedades. Recientemente hemos logrado modificar la forma de las nanopartículas metálicas, como lo demuestran los espectros de absorción óptica. Todos estos resultados nos hacen pensar que en un futuro no muy lejano lograremos aplicar nuestras investigaciones de ciencia básica hacia un desarrollo tecnológico como son las guías de onda.