Cuando enciende una nanopartícula de metal, obtiene luz de regreso. A menudo es de un color diferente. Eso es un hecho, pero el por qué está en debate.
en un nuevo artículo en la revista American Chemical Society Nano letras , el químico de Rice Stephan Link y el estudiante graduado Yi-Yu Cai afirman que la fotoluminiscencia, en lugar de la dispersión Raman, le da a las nanopartículas de oro sus notables propiedades de emisión de luz.
Los investigadores dicen que entender cómo y por qué las nanopartículas emiten luz es importante para mejorar la eficiencia de las células solares y diseñar partículas que utilicen la luz para desencadenar o detectar reacciones bioquímicas.
El debate de larga data, con científicos decididos a ambos lados, trata sobre cómo la luz de un color hace que algunas nanopartículas emitan luz de un color diferente. Cai, autor principal del artículo, dijo que el debate surgió de la investigación de semiconductores en la década de 1970 yse extendió más recientemente al campo de las estructuras plasmónicas.
"El efecto Raman es como una pelota que golpea un objeto y rebota", dijo Cai. "Pero en la fotoluminiscencia, el objeto absorbe la luz. La energía en la partícula se mueve y la emisión llega después".
Hace ocho años, el grupo de investigación de Link informó el primer estudio de espectroscopía sobre la luminiscencia de nanorods plasmónicos individuales, y el nuevo papel se basa en ese trabajo, mostrando que el resplandor emerge cuando los portadores calientes - los electrones y agujeros en metales conductores - sonexcitado por la energía de un láser de onda continua y recombinado a medida que se relajan, con las interacciones que emiten fotones.
Al iluminar frecuencias específicas de luz láser en nanorods de oro, los investigadores pudieron detectar temperaturas que, según ellos, solo podían provenir de electrones excitados. Eso es una indicación de fotoluminiscencia, porque la vista Raman supone que los fonones, no los electrones excitados, son responsables deemisión de luz.
Link y Cai dicen que la evidencia aparece en la eficiencia de anti-Stokes en comparación con la emisión de Stokes. La emisión de Anti-Stokes aparece cuando la salida energética de una partícula es mayor que la entrada, mientras que la emisión de Stokes, el tema de un artículo anterior por ellaboratorio, aparece cuando lo contrario es cierto. Una vez considerado un efecto de fondo relacionado con el fenómeno de dispersión Raman mejorada en la superficie, las mediciones de Stokes y anti-Stokes están llenas de información útil importante para los investigadores, dijo Cai.
La plata, el aluminio y otras nanopartículas metálicas también son plasmónicas, y Cai espera que se sometan a pruebas para determinar sus propiedades Stokes y anti-Stokes también. Pero primero, él y sus colegas investigarán cómo la fotoluminiscencia decae con el tiempo.
"La dirección de nuestro grupo para avanzar es medir la vida útil de esta emisión, cuánto tiempo puede sobrevivir después de apagar el láser", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Mike Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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