Heterodímeros de nanopartículas de plata y oro (de unos 10 nm de diámetro); Las líneas onduladas verdes representan moléculas de tensioactivo en el esquema. Debajo hay una imagen TEM de nanopartículas doradas (color dorado) y plateadas (gris oscuro) después de un crecimiento excesivo epitaxial durante 180 segundos.
Heterodímeros de Au-Ag interconectados de alta calidad en el régimen de tamaño cuántico (diámetro <10 nm) se sintetizaron a través de una semilla, estrategia de sobrecrecimiento epitaxial confinado en la superficie por investigadores del Grupo de Nanofotónica del Laboratorio Nacional Argonne. Los cálculos de los primeros principios realizados por Theory &Modeling Group confirmaron que los efectos del tamaño cuántico y la formación de interfaces Au / Ag conducen a una mejora inusual de la resonancia característica del plasmón de la superficie del oro y la aparición de un plasmón de transferencia de carga a través de los dominios Au / Ag. Hasta donde sabemos, el rendimiento plasmónico mejorado debido a la resonancia de plasmón de transferencia de carga de Au / Ag no se ha descrito antes.
Una de las grandes promesas de la nanotecnología es la capacidad de controlar y confinar la luz en escalas de longitud que son órdenes de magnitud más pequeñas que las longitudes de onda ópticas mediante la explotación de un fenómeno conocido como plasmones. que son oscilaciones colectivas de electrones de conducción en metales excitados por luz visible. Esta promesa es particularmente tentadora cuando el tamaño de las estructuras plasmónicas se acerca a la escala molecular ( <10 nm) porque abre vías para la catálisis, sintiendo y determinadas aplicaciones médicas. Sin embargo, En general, se supone que el rendimiento de los materiales plasmónicos se degrada significativamente a esta escala debido a la aparición de efectos mecánicos cuánticos.
Se observó una mejora sorprendente en este régimen de tamaños cuando se interconectaron dos materiales diferentes (plata y oro). Mediante modelos teóricos y cálculos mecánicos cuánticos, Se determinó que los efectos cuánticos eran responsables de esta mejora al crear una condición más fuerte para una resonancia de "plasmón de transferencia de carga". La información obtenida sobre este nuevo mecanismo puede sugerir estrategias generales para superar las pérdidas en el rendimiento plasmónico en el régimen de tamaño cuántico.
