Optica en la nanoescala: Plasmònica de nanoestructuras y materiales nanoesytructurados En el campo de la nanociencia, las propiedades ópticas de las nanopartículas metàlicas (especialmente de Ag y Au) y sus agregados difieren de las correspondientes a los sólidos extendidos o a los agregados en la escala molecular y son sintonizables mediante el control de parámetros geométricos. La capacidad de estas estructuras de sustentar oscilaciones electrónicas coherentes, denominadas polaritones del plasmón superficial, o simplemente resonancias plasmónicas superficiales (RPS), produce un fuerte incremento y confinamiento del campo electromagnético sobre la superficie metálica. La utilización y comprensión teórica de estas propiedades son la base del desarrollo de poderosas técnicas analíticas para efectuar bioensayos y producir sensores ultrasensibles del orden del zeptomol ((zeptomol, 10-22 mol) utilizando colorimetría, SERS, o SPR y para el diseño de futuros dispositivos en microelectrónica. El objetivo general de este proyecto es combinar metodologías experimentales y teóricas para determinar y comprender los factores que controlan las resonancias plasmónicas en nanopartículas y en agregados de nanopartículas, con aplicación al desarrollo de sensores ópticos y espectroscopias ulktrasensibles amplificadas por plasmones. En particular se desarrollan métodos que permitan la síntesis de nanoestructuras metálicas de forma y tamaño controlado, se determina la dependencia de las propiedades de campo lejano(espectros de extinción con la forma, tamaño y medio ambiente químico para nanopartículas (NPs) metálicas aisladas o en agregados, como asì tambien se estudia la variación del campo electromagnético local (propiedad de campo cercano) en la vecindad de NPs (campo cercano) mediante simulaciones computacionales y microscopía óptica de campo cercano (SNOM) como los factores que controlan el incremento de señales espectroscòpicas (Raman, fluorescencia) de moléculas en nanoestructuras metálicas de diferente geometría y composición. Para el logro de estos objetivos se sintetizan, y se caracteriza la morfologìa por microscopias de sonda (AFM) o electronicas (TEM, STEM, SEM ) nanoparticulas de distinta forma y tamaño de Ag y Au , y se correlaciona su respuesta òptica con simulaciones electrodinàmicas. Asi mismo, dado que las propiedades opticas de las nanoestructuras de plata y oro dependen fuertemente del entorno quimico, se estudia la dependencia y el acoplamiento òptico entre moléculas o corazas adsorbidas sobre nanoparticula mediante su respuesta espectroscòpica.

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