ABSTRACT: A recent interest in UV-plasmonics has appeared due to the increasing necessity of the detection and destruction of biological toxins, or the characterization of nanometrical semicondutors. Some metals have been studied for these type of applications[1].¡ Two of them are Aluminium and Gallium, because of their abundance, low cost and lack of interband transitions in the UV region. However, Aluminium suffers from the formation of a several nanometers thick layer of oxide, and gallium presents a phase transition at room temperature. New studies present Rhodium[2] as the best alternative for UV-plasmonics because of its strong localized surface plasmon resonances, it hardly oxidises, and the possibility of manufacturing nano-structures of this materials smaller than 10 nm.
In the present work, the electromagnetic behaviour of Rhodium nano-structures has been numerically studied. The response of isolated particles with different geometries, and dimers with different gaps has been analysed. All these studies has been done as a function of the polarization of the illuminating field, and the geometrical disposition between particles in the case of dimers.
This study has been carried out using COMSOL Multiphysics[3]. This software allows to solve electromagnetic problems by means of the finite elements method.
RESUMEN: En los últimos años se ha experimentado un creciente interés por la plasmónica en el ultravioleta, a causa de creciente demanda en la detección y destrucción de toxinas biológicas o la caracterización de semiconductores de escala nanométrica. Varios metales han sido estudiados para este tipo de aplicaciones[1]. Dos de ellos han sido el aluminio y el galio, debido a su abundancia, bajo coste y la ausencia de transiciones interbanda en la región del ultravioleta. Sin embargo, sobre el Aluminio se forma una capa de óxido de varios nanómetros de espesor, y el Galio presenta un cambio de fase a temperatura ambiente. Nuevos estudios presentan al Rodio[2] como la mejor alternativa ya que también presenta fuertes resonancias plasmónicas en el UV, su oxidación es muy pequeña y además es posible fabricar nanoestructuras de este material más pequeñas que 10 nm.
El objetivo de este trabajo es el estudio numérico de la respuesta electromagnética de nanoestructuras de Rodio. Se ha analizado la respuesta para el caso de partículas aisladas con varias formas geométricas y dímeros con diferentes distancias entre partículas. Todo ello se ha llevado a cabo en función de la polarización del haz incidente, y la disposición geométrica entre las partículas en el caso de dímeros.
El estudio ha sido realizado empleando COMSOL Multiphysics[3]. Este software permite resolver problemas electromagnéticos mediante el método de elementos finitos.
