Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas

Autores
Ramos, Iván Adolfo; Leon Hilario, Ludwin Misael; Pedano, Maria Laura; Reynoso, Andres Alejandro
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Illuminated gapped-gold-nanorod dimers hold surface plasmon polaritons (SPPs) that can be engineered, by an appropriate choice of geometrical parameters, to enhance the electromagnetic field at the gap, allowing applications in molecular detectionviasurface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Envisioning hybrid devices in which the SERS spectroscopy of molecules in the gap is complemented by electrical measurements, it arises the question of designing efficient geometries to contact the nanorods without decreasing the enhancement factor (EF) of the nanoantenna,i.e., the figure of merit for SERS spectroscopy. Within this framework we theoretically study the feasibility to fabricate designs based on covering with gold the far-from-the-gap areas of the dimer. We show that by tuning the geometrical parameters of the designs these systems can reach enhancement factors larger than the best achieved in the uncovered dimer: this supremacy survives even in the presence of dimer asymmetries and vacancies at the interfaces between the nanorods and the covering layers. Our results show that geometrical modifications away from the gap can improve the optical response at the gap, thus enabling the use of these devices both for hybrid and optical applications.
Fil: Ramos, Iván Adolfo. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; Perú
Fil: Leon Hilario, Ludwin Misael. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; Perú
Fil: Pedano, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Reynoso, Andres Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
Materia
SURFACE PLASMON POLARITONS
DISCRETE-DIPOLE APPROXIMATION
SERS SPECTROSCOPY
NANORODS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/181605
Acceder
id CONICETDig_87ff4757e67590e19b5427c081b01938
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/181605
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennasRamos, Iván AdolfoLeon Hilario, Ludwin MisaelPedano, Maria LauraReynoso, Andres AlejandroSURFACE PLASMON POLARITONSDISCRETE-DIPOLE APPROXIMATIONSERS SPECTROSCOPYNANORODShttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1Illuminated gapped-gold-nanorod dimers hold surface plasmon polaritons (SPPs) that can be engineered, by an appropriate choice of geometrical parameters, to enhance the electromagnetic field at the gap, allowing applications in molecular detectionviasurface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Envisioning hybrid devices in which the SERS spectroscopy of molecules in the gap is complemented by electrical measurements, it arises the question of designing efficient geometries to contact the nanorods without decreasing the enhancement factor (EF) of the nanoantenna,i.e., the figure of merit for SERS spectroscopy. Within this framework we theoretically study the feasibility to fabricate designs based on covering with gold the far-from-the-gap areas of the dimer. We show that by tuning the geometrical parameters of the designs these systems can reach enhancement factors larger than the best achieved in the uncovered dimer: this supremacy survives even in the presence of dimer asymmetries and vacancies at the interfaces between the nanorods and the covering layers. Our results show that geometrical modifications away from the gap can improve the optical response at the gap, thus enabling the use of these devices both for hybrid and optical applications.Fil: Ramos, Iván Adolfo. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; PerúFil: Leon Hilario, Ludwin Misael. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; PerúFil: Pedano, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Reynoso, Andres Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaRoyal Society of Chemistry2021-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/181605Ramos, Iván Adolfo; Leon Hilario, Ludwin Misael; Pedano, Maria Laura; Reynoso, Andres Alejandro; Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas; Royal Society of Chemistry; RSC Advances; 11; 16; 2-2021; 9518-95272046-2069CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ra/d1ra00285finfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1039/D1RA00285Finfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T14:21:33Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/181605instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 14:21:33.909CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
title Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
spellingShingle Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
Ramos, Iván Adolfo
SURFACE PLASMON POLARITONS
DISCRETE-DIPOLE APPROXIMATION
SERS SPECTROSCOPY
NANORODS
title_short Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
title_full Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
title_fullStr Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
title_full_unstemmed Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
title_sort Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas
dc.creator.none.fl_str_mv Ramos, Iván Adolfo
Leon Hilario, Ludwin Misael
Pedano, Maria Laura
Reynoso, Andres Alejandro
author Ramos, Iván Adolfo
author_facet Ramos, Iván Adolfo
Leon Hilario, Ludwin Misael
Pedano, Maria Laura
Reynoso, Andres Alejandro
author_role author
author2 Leon Hilario, Ludwin Misael
Pedano, Maria Laura
Reynoso, Andres Alejandro
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv SURFACE PLASMON POLARITONS
DISCRETE-DIPOLE APPROXIMATION
SERS SPECTROSCOPY
NANORODS
topic SURFACE PLASMON POLARITONS
DISCRETE-DIPOLE APPROXIMATION
SERS SPECTROSCOPY
NANORODS
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Illuminated gapped-gold-nanorod dimers hold surface plasmon polaritons (SPPs) that can be engineered, by an appropriate choice of geometrical parameters, to enhance the electromagnetic field at the gap, allowing applications in molecular detectionviasurface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Envisioning hybrid devices in which the SERS spectroscopy of molecules in the gap is complemented by electrical measurements, it arises the question of designing efficient geometries to contact the nanorods without decreasing the enhancement factor (EF) of the nanoantenna,i.e., the figure of merit for SERS spectroscopy. Within this framework we theoretically study the feasibility to fabricate designs based on covering with gold the far-from-the-gap areas of the dimer. We show that by tuning the geometrical parameters of the designs these systems can reach enhancement factors larger than the best achieved in the uncovered dimer: this supremacy survives even in the presence of dimer asymmetries and vacancies at the interfaces between the nanorods and the covering layers. Our results show that geometrical modifications away from the gap can improve the optical response at the gap, thus enabling the use of these devices both for hybrid and optical applications.
Fil: Ramos, Iván Adolfo. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; Perú
Fil: Leon Hilario, Ludwin Misael. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ciencias; Perú
Fil: Pedano, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Reynoso, Andres Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
description Illuminated gapped-gold-nanorod dimers hold surface plasmon polaritons (SPPs) that can be engineered, by an appropriate choice of geometrical parameters, to enhance the electromagnetic field at the gap, allowing applications in molecular detectionviasurface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Envisioning hybrid devices in which the SERS spectroscopy of molecules in the gap is complemented by electrical measurements, it arises the question of designing efficient geometries to contact the nanorods without decreasing the enhancement factor (EF) of the nanoantenna,i.e., the figure of merit for SERS spectroscopy. Within this framework we theoretically study the feasibility to fabricate designs based on covering with gold the far-from-the-gap areas of the dimer. We show that by tuning the geometrical parameters of the designs these systems can reach enhancement factors larger than the best achieved in the uncovered dimer: this supremacy survives even in the presence of dimer asymmetries and vacancies at the interfaces between the nanorods and the covering layers. Our results show that geometrical modifications away from the gap can improve the optical response at the gap, thus enabling the use of these devices both for hybrid and optical applications.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-02
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/181605
Ramos, Iván Adolfo; Leon Hilario, Ludwin Misael; Pedano, Maria Laura; Reynoso, Andres Alejandro; Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas; Royal Society of Chemistry; RSC Advances; 11; 16; 2-2021; 9518-9527
2046-2069
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/181605
identifier_str_mv Ramos, Iván Adolfo; Leon Hilario, Ludwin Misael; Pedano, Maria Laura; Reynoso, Andres Alejandro; Geometry-induced enhancement factor improvement in covered-gold-nanorod-dimer antennas; Royal Society of Chemistry; RSC Advances; 11; 16; 2-2021; 9518-9527
2046-2069
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ra/d1ra00285f
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1039/D1RA00285F
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Royal Society of Chemistry
publisher.none.fl_str_mv Royal Society of Chemistry
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846082605250772992
score 13.22299

Publicaciones similares