Size-dependent complex dielectric function of Ni, Mo, W, Pb, Zn and Na nanoparticles. Application to sizing

Autores
Muñetón Arboleda, David; Santillán, Jesica María José; Mendoza Herrera, Luis Joaquin; Muraca, Diego; Schinca, Daniel Carlos; Scaffardi, Lucia Beatriz
Año de publicación
2016
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
This work determines the size dependent metal nanoparticle (NP) dielectric function from a top-down approach using the bulk experimental refractive index as a starting point. Freeelectron damping constant (γfree) and plasma frequency (ωp) parameters in the Drude model are calculated for nickel (Ni), molybdenum (Mo), tungsten (W), lead (Pb), zinc (Zn) and sodium (Na) using a method developed in our group. Determined γfree and ωp parameters allow to develop an expression that improves the precision in reproducing the discrete metal bulk dielectric function in a wide wavelength range (UV-FIR). The bulk dielectric function is modified for describing the nanometric case by adding size corrective terms for free and bound electrons contributions. As an application of this study we characterize Ni spherical NPs synthesized by ultrafast laser ablation of a solid target in water. Using Mie theory together with the size-dependent dielectric function, we theoretically reproduce its experimental extinction spectrum. From this fitting, composition and size distribution of the particles in the colloidal suspension may be derived. Transmission electron microscopy (TEM) results agree with the sizes and structure derived from optical extinction spectroscopy (OES).
Fil: Muñetón Arboleda, David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina
Fil: Santillán, Jesica María José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina
Fil: Mendoza Herrera, Luis Joaquin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina
Fil: Muraca, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidade Estadual de Campinas; Brasil
Fil: Schinca, Daniel Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Scaffardi, Lucia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Materia
DIELECTRIC FUNCTION
METAL NANOPARTICLES
SIZE DEPENDENT OPTICAL PROPERTIES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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The bulk dielectric function is modified for describing the nanometric case by adding size corrective terms for free and bound electrons contributions. As an application of this study we characterize Ni spherical NPs synthesized by ultrafast laser ablation of a solid target in water. Using Mie theory together with the size-dependent dielectric function, we theoretically reproduce its experimental extinction spectrum. From this fitting, composition and size distribution of the particles in the colloidal suspension may be derived. Transmission electron microscopy (TEM) results agree with the sizes and structure derived from optical extinction spectroscopy (OES).Fil: Muñetón Arboleda, David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. 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