LMU-tutkijat tunnistivat molekyylien roolin plasmonien vaimenemisessa
Ludwig-Maximilians-Universität Münchenin tutkijat ovat löytäneet kaksi mekanismia, joilla molekyylit vaikuttavat metallien elektronien värähtelyjen energiahäviöihin.
LMU Münchenin nanofyysikot ovat Science Advances -julkaisussa esitelleet uutta tietoa siitä, miten adsorboituneet molekyylit vaikuttavat metallinanorakenteiden plasmonien vaimenemiseen. Tutkimusryhmä, jota johtavat Andrei Stefancu ja Emiliano Cortés, tunnisti kaksi erilaista kemiallisen rajapinnan vaimenemisen mekanismia.
Ensimmäinen mekanismi perustuu resonanssiin, jossa plasmonin energia siirtyy suoraan molekyylin tyhjille elektronitiloille. Toinen mekanismi on luonteeltaan diffuusi: elektronit siroavat epäelastisesti metallin ja molekyylin välisellä rajapinnalla, mikä kasvattaa metallin sähköistä vastusta ja johtaa energian häviämiseen.
Tutkimus yhdistää aiemmin erillään tarkastellut sähköiset pintailmiöt ja plasmonisen energiansiirron. Havainnot osoittavat, että energiansiirtoa valon, metallin ja molekyylien välillä voidaan hallita valitsemalla tarkasti pinnalle adsorboituvat molekyylit.
Tuloksilla voi olla merkitystä tulevaisuuden sovelluksissa, kuten valon avulla tapahtuvassa katalyysissä, tunnistinteknologioissa ja energiatehokkaissa kemiallisissa prosesseissa. Tutkimus toteutettiin kansainvälisenä yhteistyönä.