Self-assembly and optical properties of gold nanoparticle superlattices for surface-enhanced Raman spectroscopy

Resumo

Esta tesis se centra en la fabricación y la caracterización óptica de clústeres de nanopartículas ordenados periódicamente, es decir super-redes plasmonicas, de cara a su uso como sustratos para espectroscopia Raman amplificada por superficies (SERS). Dichas super-redes presentan resonancias plasmónicas con unas propiedades ópticas sobresalientes, que surgen del acoplamiento entre los modos plasmónicos de los clústeres y el orden de difracción en el plano de la red. Por otra parte, se ha demostrado que este fenómeno puede ser aprovechado en la fabricación de sensores basados en espectroscopia Raman amplificada por superficies, obteniendo un incremento de la señal cuando la longitud de onda del plasmón de superficie coincide con la longitud de onda de la excitación Raman. En este sentido, la comprensión de los fenómenos de acoplamiento en las redes de clústeres de nanopartículas resulta crucial para optimizar del los sustratos plasmónicos de cara a sus aplicaciones en detección. Particularmente, un mayor control en los procesos de fabricación de sustratos plasmonicos es imprescindible para mejorar la reproducibilidad de dicha tecnología, al mismo tiempo que se aumenta su sensibilidad. En este contexto, el reto principal de esta tesis ha sido fabricar super-redes plasmonicas altamente ordenadas y estudiar sus propriedades ópticas, con el fin de optimizar sus capacidades de amplificación SERS.