Sensibilidad al entorno dieléctrico de las propiedades plasmónicas del oro

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Resumen

In this work, a study of the sensitivity to the dielectric environment of plasmonic resonances in gold films is presented. The system consists of a 38 nm thick gold film grown on a glass substrate that is illuminated under conditions of total internal reflection (Kretschmann configuration) with a 533 nm laser. A layer of silicon oxide (SiO) of variable thickness that simulates the changes in the dielectric environment and allows to evaluate the principle of reflectometric detection is considered on the system. The problem of propagation of light in this system is treated with the transfer matrix method, with which the reflectance of the structure is calculated. The analysis described here consists of calculating the evolution of the angular dependence of the reflectance of the system as a function of the SiO thickness, besides the theoretical results are contrasted with experimental results and allow to obtain the limit of detection of the structure. Finally, a sensitivity model is suggested to explain the angular shift of the reflectance in this system and thus quantify the sensitivity of the structure.

Descripción

En este trabajo se presenta un estudio de la sensibilidad al entorno dieléctrico de las resonancias plasmónicas en películas de oro. El sistema consiste en una película de oro de 38 nm de espesor crecida sobre sustrato de vidrio que es iluminada en condiciones de reflexión interna total (Configuración de Kretschmann) con un láser de 533 nm. Sobre el sistema se considera una capa de óxido de silicio (SiO) de espesor variable que simula los cambios en el entorno dieléctrico y permite evaluar el principio de detección reflectométrica. El problema de propagación de la luz en este sistema es tratado con el método de matriz de transferencia, con el que se calcula la reflectancia de la estructura. El análisis aquí descrito consiste en calcular la evolución de la dependencia angular de la reflectancia del sistema como función del espesor del SiO, además los resultados teóricos son contrastados con resultados experimentales y permiten obtener el límite de detección de la estructura. Finalmente se sugiere un modelo de sensibilidad para explicar el corrimiento angular de la reflectancia en este sistema y así cuantificar la sensibilidad de la estructura.

Palabras clave

Sensibilidad, Resonancia plasmónica

Materias

Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicas , Dieléctricos , Plasmones (Física) , Relación de dispersión

Citación