Plasmones de Superficie

Introducción, análisis matemático y aplicaciones

Mariana E. Farías Anguiano
Instituto de Física. Universidad de Guanajuato (México)
2008


Son un tipo de excitación elemental en sólidos. Los fotones llegan a la superficie de un metal, quedan atrapados por los electrones libres y son transportados al interior del material.
Estas “partículas” pueden ser usadas para transportar luz a través de una lámina. Es decir, no reflejan luz incidente sino que la transmiten.

Con ellos podrían fabricarse entre otras cosas:

• procesadores que trabajen a la velocidad de la luz, 
• “ nanoshells” que contengan dosis de insulina para tratar diabéticos, 
• lentes “perfectas”.

Su descubrimiento se produjo en 1984: Ebbesen iluminó una estrecha lámina de oro con millones de agujeros microscópicos. La explicación de este fenómeno se dio nueve años más tarde en un artículo que se publicó en la revista Nature en febrero de 1998.

Aplicaciones experimentales

• Resonancia de plasmón de superficie. Usada para observar cambios nanométricos en espesor, fluctuaciones de densidad o absorción molecular.
• Excitaciones de plasmones de superficie en nanoestructuras metálicas aisladas.

La aplicación principal de los plasmones superficiales reside en el campo de los sensores moleculares:

Los plasmones son considerados como medios de transmisión de información en microprocesadores y chips de ordenadores, ya que son muy sensibles a la presencia de moléculas adsorbidas en la superficie. Esto hace posible estudiar la evolución temporal de diversas reacciones químicas sobre la superficie.
El objetivo último de los sensores moleculares sería poder detectar la presencia de una molécula y sus propiedades.
Una aplicación de los plasmones que se lleva utilizando desde hace siglos es en la fabricación de vidrieras, en las que algunos colores vienen determinados por la presencia de nanoparticulas de algunos metales (oro, plata) en el interior del vidrio. Cuando la luz blanca incide sobre la vidriera, nos llega más intensidad en los colores que no son absorbidos por las resonancias plasmónicas de las nanoparticulas.

http://aida.cio.mx/clases2008/plasmones_de_superficie.pdf