HIGO. 1. (a) Representación esquemática del dispositivo con LC planar. El dispositivo consta de un sustrato de vidrio recubierto con ITO con una matriz de nanopartículas fabricada en la parte superior y cubierta por una capa de alineación de PS. La capa de LC se mantiene en su lugar sobre el PS mediante un segundo sustrato de vidrio recubierto con ITO y una capa de alineación de PI. Las direcciones de fricción de las capas de alineación se indican mediante flechas naranjas de dos puntas. El eje óptico extraordinario es paralelo a la alineación LC, que en este caso es a lo largo del eje y. (b) Representación esquemática del mismo dispositivo bajo la aplicación de un potencial eléctrico y mostrando una CL homeotrópica. ( c ) Fotografía de dos dispositivos que se muestran como los dos cuadrados de matrices con diferentes tamaños de nanovarillas pero con pasos de matriz iguales. El ángulo en el que se tomó la foto permitió que la difracción de las longitudes de onda azules entrara en la cámara, de ahí el color de las matrices de partículas. (d) Imagen de microscopio electrónico de barrido de la matriz de partículas con dimensiones de nanovarillas
El manuscrito "Sintonización eléctrica y conmutación de la respuesta resonante de arreglos de nanopartículas con cristales líquidos" de Erik van Heijst y colaboradores (PSN) ha sido seleccionado como artículo destacado y portada de revista en el último número del Journal of Applied Física y el Instituto Americano de Física ha escrito un artículo de SciLight. En este artículo se muestra cómo las resonancias plasmónicas colectivas pueden controlarse eléctricamente con cristales líquidos. Este es el primer manuscrito del EHCI y el ICMS juntos. Erik van Heijst hizo su trabajo como parte de su investigación de graduación en el departamento de Ingeniería Química y Física Aplicada, donde obtuvo la doble titulación el año pasado.
Las resonancias plasmónicas en nanopartículas metálicas se han mostrado prometedoras para una amplia gama de aplicaciones, incluidos nanoláseres y biosensores de tamaño nanométrico extremadamente sensibles. El campo de la plasmónica ha experimentado mejoras constantes hacia el control activo de las resonancias utilizando el índice de refracción del material entre las nanopartículas.
Van Heijst et al. diseñó, construyó y analizó un dispositivo sintonizable que combina conjuntos de nanopartículas que admiten resonancias de red de superficie colectiva (SLR) con cristales líquidos. Al aprovechar la capacidad de ajuste de los cristales líquidos y el efecto del índice de refracción del entorno en las SLR, la respuesta óptica de la matriz se puede controlar eléctricamente cambiando entre estados en el cristal líquido. La sintonización espectral rápida y reversible resultante brinda a los usuarios un alto grado de control sobre la longitud de onda SLR.
Las resonancias colectivas estrechas dentro de los arreglos son características clave en la capacidad del dispositivo para sintonizar la resonancia con dicho control.
"Debido a que tenemos resonancias colectivas estrechas, los cambios en el índice de refracción que podemos inducir con el cristal líquido son suficientes para cambiar la resonancia casi en todo su ancho", dijo el autor Jaime Gómez Rivas.
A pesar de estar deslocalizados con respecto a las nanopartículas individuales, los modos híbridos plasmónico-fotónicos de las SLR exhiben grandes mejoras en la intensidad del campo eléctrico.
Experimentalmente, el grupo descubrió que el cambio de energía SLR era menor que lo que se indicaba en las simulaciones, lo que atribuyen a la superficie rugosa de los electrodos de óxido de indio y estaño y la alineación imperfecta de los cristales líquidos impuesta por la estructura de nanopartículas.
El grupo tiene como objetivo sintonizar la emisión de moléculas dispersas en el cristal líquido, que luego podrían acoplarse a la resonancia colectiva y, en última instancia, permitir un cambio en la orientación del cristal. Las nanopartículas redondas mejoran los factores de calidad de las resonancias de la red superficial
