Search results for "plasmoni"
showing 10 items of 135 documents
Fabrication-friendly polarization-sensitive plasmonic grating for optimal surface-enhanced Raman spectroscopy
2020
Plasmonic nanostructures are widely utilized in surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) from ultraviolet to near-infrared applications. Periodic nanoplasmonic systems such as plasmonic gratings are of great interest as SERS-active substrates due to their strong polarization dependence and ease of fabrication. In this work, we modelled a silver grating that manifests a subradiant plasmonic resonance as a dip in its reflectivity with significant near-field enhancement only for transverse-magnetic (TM) polarization of light. We investigated the role of its fill factor, commonly defined as a ratio between the width of the grating groove and the grating period, on the SERS enhancement. We des…
Interactions between silver nanoparticles and fluorescent phytochromes from Deinococcus radiodurans
2017
Poikkitieteelliset sovellukset ovat viime aikoina yleistyneet tieteellisessä tutkimuksessa. Tämä näkyy hyvin esimerkiksi elävän kudoksen kuvantamisen kehittymisessä, jota varten etsitään jatkuvasti parempia biologisia leimoja fysiikan ja kemian keinoin. Tässä tutkielmassa on kehitetty ensimmäinen lähi-infrapuna-alueen fluoresenssileima, joka hyödyntää hopeananopartikkeleja ja fytokromeja. Kompleksi on syntetisoitu itse ja sen rakenne on todennettu optisen spektroskopian, elektroforeesin ja elektronimikroskopian keinoin. Lupaavat fluoresenssiominaisuudet saatiin käyttämällä monomeerisen Deinococcus radiodurans -fytokromin kromoforia sitovaa domeenia (CBDmon). Hopeapartikkelien läsnäollessa C…
Design of anisotropic nanostructures for light control
2018
El rápido avance en métodos de micro- y nanofabricación, tanto teórica como experimentalmente, han hecho posible a día de hoy que podamos controlar el flujo de luz con una precisión sin precedentes. Los metamateriales y las metasuperficies son nanoestructuras compuestas a partir de celdas unidad dise˜nadas, de forma que permitan manipular la luz con una respuesta estipulada. Como resultado de esto, los metamateriales han proporcinoado un gran número de posibles aplicaciones nuevas que antes eran inconcebibles. En esta Tesis Doctoral nos hemos centrado en el uso de estos metamateriales excepcionales para conseguir, específicamente, partículas indetectables y también para controlar el modelad…
Pintaplasmonipolaritonien ja molekyylien väliset energiansiirtoprosessit ja dynamiikka
2012
Elongation and plasmonic activity of embedded metal nanoparticles following heavy ion irradiation
2023
Shape modification of embedded nanoparticles by swift heavy ion (SHI) irradiation is an effective way to produce nanostructures with controlled size, shape, and orientation. In this study, randomly oriented gold nanorods embedded in SiO2 are shown to re-orient along the ion beam direction. The degree of orientation depends on the irradiation conditions and the nanorod's initial size. SHI irradiation was also applied to modify spherical metallic nanoparticles embedded in Al2O3. The results showed that they elongate due to the irradiation comparably to those embedded in SiO2. Metallic nanostructures embedded in dielectric matrices can exhibit localized surface plasmon (LSP) modes. The elongat…
Manufacturing of graphene nanodisks for surface plasmon measurements
2017
Grafeeni on ilmestynyt tieteen rintamalle kovalla ryminällä vasta viimeisen 13 vuoden aikana, mutta on jo nyt yksi mielenkiintoisimmista tutkimuskohteista, jolla voisi olla lukuisia sovelluksia tulevaisuudessa. Grafeeni on ilmestynyt myös plasmoniikan tutkimuskohteeksi sen lukuisten ainutlaatuisten sähköisten ja optisten ominaisuuksien takia ja sen ominaisuuksien muokattavuuden helppouden takia. Grafeeni voisi mahdollisesti korvata yleisesti käytössä olleet jalot metallit kuten kullan ja hopean pintaplasmonien tuotossa ja tutkimuksessa ja voisi johtaa uudenlaiseen valon kontrollointiin nanoskaalassa ja optiikan ja elektroniikan yhdistämiseen tässä pienessä mittakaavassa. Tässä työssä tavoit…
Strong coupling between surface plasmon polaritons and molecules : Lindblad equation approach
2016
Pintaplasmonipolaritonit (SPP) ovat metallin ja dielektrisen aineen, esim. ilma, rajapintaan syntyviä sähkömagneettisia aaltoja. Tämä työ käsittelee SPP:en ja molekyylien välistä vuorovaikutusta vahvan kytkennän rajalla. Vahvan kytkennän rajalla systeemin energiatilat muodostavat uusia hybriditiloja. Näitä uusia tiloja voidaan hyödyntää mm. kemiallisten reaktioiden muokkaamisessa ja kvantti-informatioteknologiassa. Eräs SPP:en ominaisuus on, että ne voivat lähettää vain p-polarisoitunutta valoa. Viimeaikaisissa tutkimuksissa on kuitenkin havaittu SPP–molekyyli-systeemin lähettävän myös s-polarisoitunutta valoa. Yksi tämän työn tavoitteista oli löytää prosessi, joka selittäisi s-polarisoitun…
Strong coupling between surface plasmon polaritons and \beta-carotene in nanolayered system
2013
In this article we experimentally demonstrate the strong coupling between surface plasmon polaritons (SPP) and the S2 state of β-carotene. The SPPs are excited by prism coupling technique on a thin silver film with β-carotene embedded in a polymer layer on top of that. Rabi splittings with energies 80 and 130 meV are observed in the recorded dispersion relations. Both coupled oscillator model and transfer matrix method are used to fit the experimental results. The scattered radiation of the propagating strongly coupled SPP-S2 hybrids is collected and an increase of the low energy splitting to 120 meV is observed compared to the reflectivity data. In addition, we performed molecule excitatio…
Kohn-Sham Decomposition in Real-Time Time-Dependent Density-Functional Theory An Efficient Tool for Analyzing Plasmonic Excitations
2017
The real-time-propagation formulation of time-dependent density-functional theory (RT-TDDFT) is an efficient method for modeling the optical response of molecules and nanoparticles. Compared to the widely adopted linear-response TDDFT approaches based on, e.g., the Casida equations, RT-TDDFT appears, however, lacking efficient analysis methods. This applies in particular to a decomposition of the response in the basis of the underlying single-electron states. In this work, we overcome this limitation by developing an analysis method for obtaining the Kohn-Sham electron-hole decomposition in RT-TDDFT. We demonstrate the equivalence between the developed method and the Casida approach by a be…
Plasma polymer films and gold nanoparticles: coupling of properties to design a biosensor
The present investigation deals with the functionalization of gold nanoparticles (Au NPs) with primary amine-based plasma polymer films (NH2-PPF), to improve their properties for bioanalytical applications. Cyclopropylamine (CPA) plasma polymerization, in pulsed and continuous wave radio frequency discharges, was employed to growth CPA amino-based PPFs coatings (18 nm) onto Au NPs of 12 nm of diameter deposited on glass and silicon substrates. A multi-technique investigation, based on FT-IR and XPS spectroscopies, AFM and SEM microscopies and Tof-SIMS spectrometry, revealed peculiar features of the CPA PPFs. In particular, by FT-IR it was possible to obtain an overview about the rich chemis…