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NANOANTENAS PLASMÓNICAS Y DIELÉCTRICAS Un receptor o transmisor de energía electromagnética es una antena. Mientras las antenas de radio fueron concebidas para solucionar un problema de telecomunicaciones, las antenas ópticas nacieron para hacer microscopía de altísima resolución. En analogía con su contraparte en las radiofrecuencias y las microondas, definimos antena óptica como un dispositivo eficiente que convierte radiación óptica propagante en energía localizada y viceversa. ¿Por qué es nano?... Buena pregunta para al presentador de este poster… ¿Cómo son las antenas? Prof Hidetsugu Yagi Antena Yagi-Uda óptica 400nm x 400nm Antenas de silicio en el LEC Fotocatálisis plasmónica Remediación de aguas con arsénico ¿Para qué usamos las antenas? Antenas de oro en el LEC Sensado molecular ultrasensible exc. = 805 nm Conversión de colores en la nanoescala Generación de armónicas Plasmónicas vs Dieléctricas Materiales plasmónicos Materiales dieléctricos DM DE y = m(2pa/ ) NANO-OSCILADORES: GENERANDO HIPERSONIDO NANOANTENA Optomecánica con nanoantenas. Al excitarla con un pulso de luz, una nanoantena comienza a vibrar en sus modos normales con frecuencias de GHz y THz (longitudes de onda nanométricas). La onda que se propaga de hipersonido puede testear defectos o inclusiones nanométricas en materiales. Nano-osciladores con distinto espectro de vibración Barras de oro de 140nm de largo con parches de silica Los materiales de alta conductividad térmica son fundamentales para la industria de semiconductores, sobre todo en aplicaciones de alta potencia que requieren una rápida disipación del calor generado. Hasta ahora, el material de conductividad térmica más alta es el diamante, pero en 2013 un grupo teórico hizo una predicción inesperada: la fase zincblende del BAs (arseniuro de boro) podría tener una conductividad térmica aún mayor que el diamante, a pesar de la masa elevada del átomo de arsénico, que reduce la velocidad de grupo de los fonones que transportan el calor. La predicción teórica no ha podido ser verificada aún debido a la baja calidad de los cristales de BAs, pero está basada en el hecho de que en BAs los fonones acústicos no pueden decaer en fonones ópticos porque la separación entre las dos ramas es muy grande. El mismo razonamiento indica que los fonones ópticos no pueden decaer en fonones acústicos, y este decaimiento determina el ancho de línea de los picos Raman. En resumen: alta conductividad térmica implica un ancho de línea reducido en los espectros Raman. El propósito de este proyecto es estudiar en detalle el efecto de la autoenergía anarmónica en los anchos de línea de los picos Raman, con el propósito de desarrollar modelos que permitan cuantificar la contribución de los distintos canales de decaimiento. Nanofotónica – La Luz Interroga la Naturaleza El Laboratorio de Electrónica Cuántica (LEC) es un espacio interdisciplinario de investigación con énfasis en el uso de métodos ópticos para monitorear y manipular procesos físicos y biológicos. Desde su fundación hace 20 años, el LEC ha realizado importantes contribuciones científicas y tecnológicas, así como también en la enseñanza y comunicación de la ciencia. Hoy es un centro de referencia en la utilización y desarrollo de técnicas ópticas en diversas áreas de las ciencias naturales. Cuenta con equipamiento e instrumental para realizar microscopías y espectroscopías ópticas con alta resolución espacial y temporal. Directores: Andrea Bragas ([email protected]) Hernán Grecco ([email protected]) Investigadores: Laura Estrada ([email protected]) Postdocs: Martín Habif Doctorandos: Fabricio Della Picca, Martin Poblet, Manuela Gabriel, Bruno Moretti, Agustín Corbat, Juan Bujjamer Licenciandos: Agustina Pose, Augusto Kielbowicz L6y7: Facundo Sanchez, Patricio Montaron, Kevin Pennington, Ignacio Corres Técnicos: Eduardo Luzzi y Maximiliano Crespo La nanoplasmónica estudia los fenómenos ópticos cerca de superficies metálicas excitadas resonantemente con luz. En esta área estudiamos la performance de nuevos dispositivos para la generación, manipulación y transmisión de luz en la nanoescala y de sondas plasmónicas para nanoscopías y sensado. Para eso, caracterizamos la respuesta lineal y no lineal de dispositivos y sondas metal-metal, metal-molécula, metal- semiconductor y metal-dieléctrico, pensados como “building blocks ” de una nueva generación de sistemas híbridos, con aplicaciones en la nanofotónica, sensado ultrasensible y microscopía de altísima resolución. PULSO SEMICONDUCTORES DE ALTA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA MICROLITOGRAFÍA ÓPTICA Uno de los desafíos en el ámbito de las nanociencias es el desarrollo de métodos que permitan fabricar de manera rápida y reproducible dispositivos micrométricos biocompatibles. En este sentido, la posibilidad de fabricar dispositivos utilizando técnicas de litografía, ha posibilitado el desarrollo de plataformas miniaturizadas que pueden imitar complejos entornos biológicos de forma precisa. En este proyecto nos proponemos fabricar microdispositivos basados en la microimpresión sobre polímeros a partir de la iluminación láser. Cilindro tridimensional litografiado en una resina comercial. (a) imagen de fluorescencia, (b-d) diferentes vistas de la imagen de transmisión.
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NANOANTENAS PLASMÓNICAS Y DIELÉCTRICAS
Un receptor o transmisor de energía electromagnética es una antena. Mientras las antenasde radio fueron concebidas para solucionar un problema de telecomunicaciones, las antenasópticas nacieron para hacer microscopía de altísima resolución. En analogía con sucontraparte en las radiofrecuencias y las microondas, definimos antena óptica como undispositivo eficiente que convierte radiación óptica propagante en energía localizada yviceversa. ¿Por qué es nano?... Buena pregunta para al presentador de este poster…
¿Cómo sonlas antenas?
Prof Hidetsugu Yagi
Antena Yagi-Uda óptica 400nm x 400nm Antenas de silicio en el LEC
Fotocatálisis plasmónicaRemediación de aguas con arsénico
¿Para qué usamoslas antenas?
Antenas de oro en el LEC
Sensado molecular ultrasensible
exc. = 805 nm
Conversión de colores en la nanoescalaGeneración de armónicas
Plasmónicasvs
Dieléctricas
Materiales plasmónicos Materiales dieléctricos
DM DE
y = m(2pa/ )
NANO-OSCILADORES: GENERANDO HIPERSONIDO
NANOANTENA
Optomecánica con nanoantenas. Al excitarla con un pulso de luz, una nanoantena comienzaa vibrar en sus modos normales con frecuencias de GHz y THz (longitudes de ondananométricas). La onda que se propaga de hipersonido puede testear defectos o inclusionesnanométricas en materiales.
Nano-osciladores con distinto espectro de vibraciónBarras de oro de 140nm de largo con parches de silica
Los materiales de alta conductividad térmica sonfundamentales para la industria de semiconductores, sobretodo en aplicaciones de alta potencia que requieren una rápidadisipación del calor generado. Hasta ahora, el material deconductividad térmica más alta es el diamante, pero en 2013un grupo teórico hizo una predicción inesperada: la fasezincblende del BAs (arseniuro de boro) podría tener unaconductividad térmica aún mayor que el diamante, a pesar dela masa elevada del átomo de arsénico, que reduce la velocidadde grupo de los fonones que transportan el calor. La predicciónteórica no ha podido ser verificada aún debido a la baja calidadde los cristales de BAs, pero está basada en el hecho de que enBAs los fonones acústicos no pueden decaer en fonones ópticosporque la separación entre las dos ramas es muy grande. Elmismo razonamiento indica que los fonones ópticos no puedendecaer en fonones acústicos, y este decaimiento determina elancho de línea de los picos Raman. En resumen: altaconductividad térmica implica un ancho de línea reducido enlos espectros Raman.El propósito de este proyecto es estudiar en detalle el efecto dela autoenergía anarmónica en los anchos de línea de los picosRaman, con el propósito de desarrollar modelos que permitancuantificar la contribución de los distintos canales dedecaimiento.
Nanofotónica – La Luz Interroga la Naturaleza
El Laboratorio de Electrónica Cuántica (LEC) es un espacio
interdisciplinario de investigación con énfasis en el uso de métodos ópticospara monitorear y manipular procesos físicos y biológicos. Desde sufundación hace 20 años, el LEC ha realizado importantes contribucionescientíficas y tecnológicas, así como también en la enseñanza y comunicaciónde la ciencia. Hoy es un centro de referencia en la utilización y desarrollo detécnicas ópticas en diversas áreas de las ciencias naturales. Cuenta conequipamiento e instrumental para realizar microscopías y espectroscopíasópticas con alta resolución espacial y temporal.
Directores: Andrea Bragas ([email protected]) Hernán Grecco ([email protected])
Investigadores: Laura Estrada ([email protected])Postdocs: Martín HabifDoctorandos: Fabricio Della Picca, Martin Poblet, Manuela Gabriel,
Bruno Moretti, Agustín Corbat, Juan BujjamerLicenciandos: Agustina Pose, Augusto KielbowiczL6y7: Facundo Sanchez, Patricio Montaron,
Kevin Pennington, Ignacio CorresTécnicos: Eduardo Luzzi y Maximiliano Crespo
La nanoplasmónica estudia los fenómenos ópticos cerca de superficies metálicas excitadas resonantemente conluz. En esta área estudiamos la performance de nuevos dispositivos para la generación, manipulación ytransmisión de luz en la nanoescala y de sondas plasmónicas para nanoscopías y sensado. Para eso,caracterizamos la respuesta lineal y no lineal de dispositivos y sondas metal-metal, metal-molécula, metal-semiconductor y metal-dieléctrico, pensados como “building blocks” de una nueva generación de sistemashíbridos, con aplicaciones en la nanofotónica, sensado ultrasensible y microscopía de altísima resolución.
PULSO
SEMICONDUCTORES DE ALTA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
MICROLITOGRAFÍA ÓPTICA
Uno de los desafíos en el ámbito de las nanociencias es el desarrollo de métodos que permitan fabricar de manerarápida y reproducible dispositivos micrométricos biocompatibles. En este sentido, la posibilidad de fabricar dispositivosutilizando técnicas de litografía, ha posibilitado el desarrollo de plataformas miniaturizadas que pueden imitarcomplejos entornos biológicos de forma precisa. En este proyecto nos proponemos fabricar microdispositivos basadosen la microimpresión sobre polímeros a partir de la iluminación láser.
Cilindro tridimensional litografiado en una resina comercial. (a) imagen de fluorescencia, (b-d) diferentes vistas de la imagen de transmisión.
