(Phys.org) —Utilizando la interacción entre la luz y las fluctuaciones de carga en nanoesculturas metálicas llamadas plasmones, un físico de la Universidad de Arkansas y sus colaboradores han demostrado la capacidad de medir cambios de temperatura en regiones muy pequeñas del espacio en 3D.

Los plasmones se pueden considerar como ondas de electrones en una superficie metálica, dijo Joseph B. Herzog, profesor asistente visitante de física, quien fue coautor de un artículo que detalla los hallazgos que fue publicado el 1 de enero por la revista Nano letras , una publicación de la American Chemical Society.

El papel, titulado "Termoplasmónico:cuantificación del calentamiento plasmónico en nanocables individuales, fue coescrito por los investigadores de la Universidad Rice Mark W. Knight y Douglas Natelson.

En los experimentos, Herzog, que se unió a la facultad de la U of A el verano pasado, fabricó nanoestructuras plasmónicas con litografía por haz de electrones y enfocó con precisión un láser en un nanoalambre de oro con una configuración óptica de escaneo.

"Este trabajo mide el cambio en la resistencia eléctrica de un solo nanocable de oro mientras está iluminado con luz, ", Dijo Herzog." El cambio en la resistencia está relacionado con el cambio de temperatura del nanoalambre. Ser capaz de medir los cambios de temperatura en pequeños volúmenes a nanoescala puede ser difícil, y determinar qué parte de este cambio de temperatura se debe a los plasmones puede ser aún más desafiante.

"Al variar la polarización de la luz incidente en las nanoestructuras, la contribución plasmónica del calentamiento óptico ha sido determinada y confirmada con modelado computacional, " él dijo.

La publicación de Herzog está creciendo rápidamente, área especializada llamada termoplásmica, un subcampo de plasmónicos que estudia los efectos del calor debido a los plasmones y se ha utilizado en aplicaciones que van desde el tratamiento del cáncer hasta la captación de energía solar.

Herzog combina su investigación de plasmones con su experiencia en nanoóptica, que es el estudio a nanoescala de la luz.

"Es un campo en crecimiento, ", dijo." La nanoóptica y la plasmónica le permiten enfocar la luz en regiones más pequeñas que están por debajo del límite de difracción de la luz. Una nanoestructura plasmónica es como una antena óptica. La interacción plasmón-luz hace que los plasmónicos sean fascinantes ".

Herzog está instalando su laboratorio de investigación en la Universidad de Arkansas, que se centrará en nanoóptica y plasmónica. Además de su nombramiento en física, Herzog colabora con el programa de microelectrónica-fotónica de la universidad y es miembro de la facultad y del Instituto de Nanociencia e Ingeniería de la Universidad de Arkansas.