Plasmónica con materiales nanoestructurados poco convencionales para aplicaciones en el UV

Abstract

RESUMEN: Existe un creciente interés en extender el campo de la plasmónica al ultravioleta debido a los nuevos retos que han surgido en campos como el biosensado, la química o la espectroscopía. Dado que los metales usados comúnmente en plasmónica en el rango visible (Au y Ag) presentan transiciones interbanda por encima de los 3 eV, su uso queda inhabilitado en el UV. Por lo tanto, existe una constante búsqueda de materiales, tanto metálicos como dieléctricos de alto índice de refracción, para aplicaciones plasmónicas en este rango espectral. En lo que se refiere a metales, estudios recientes han presentado al Mg, Ga y Rh como candidatos muy prometedores. En esta tesis abordamos algunos de los problemas que surgen al utilizar estos metales en situaciones reales como puede ser su oxidación, tarnishing o el desconocimiento de sus propiedades ópticas. En lo que se refiere a materiales dieléctricos de alto índice de refracción, en esta tesis se ha realizado una búsqueda sistemática de materiales con este comportamiento en el UV para su aplicación al guiado de luz y a las espectrocopías ensalzadas por superficie.

ABSTRACT: There is a growing interest in extending plasmonics into the UV range due to the new challenges arising in fields such as biosensing, chemistry or spectroscopy. Because common plasmonic materials employed in the visible range (i.e., Au and Ag) present interband transitions above 3 eV, their use in UV plasmonics is inhibited. Therefore, there is an ongoing quest for materials, both metal and high refractive index dielectrics, for plasmonic applications in the UV. Concerning metals, recent studies have presented Mg, Ga and Rh as promising candidates. The work in this dissertation will tackle some of the current problems when applying these metals in real applications like their oxidation, tarnishing or the lack of information about their optical properties. In addition, we perform a systematic quest for materials with high refractive index behavior in the UV for their application in light guiding and surface-enhanced spectroscopies.