Un modelo atomístico para las propiedades ópticas de nanopartículas metálicas

C. F. A. NEGRE; C. G. SANCHEZ

Tandil, Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Las propiedades ópticas de partículas coloidales de metales nobles se conocen desde la
edad media, cuando se las utilizaba con el fin de colorear el vidrio. Hoy en día, los
nanoagregados metálicos han encontrado un sinnúmero de aplicaciones que dependen de la
gran eficiencia de absorción en el visible, la cual es muy superior a los colorantes orgánicos
comunes [1]. Esta absorción puede ser sintonizada variando el tamaño y el estado de la
superficie del agregado. Actualmente existe una comprensión general de la naturaleza de las
excitaciones ópticas en nanopartículas pero muchos aspectos detallados escapan aún una
descripción teórica completa. Por ejemplo, la influencia del entorno, el estado de la superficie
y los mecanismos de relajación de estas excitaciones representan algunas de las preguntas
abiertas. Los modelos teóricos que se utilizan actualmente se basan, por un lado, en la
electrodinámica clásica [2], que es válida para partículas grandes o los métodos a partir de
primeros principios [3] que sólo resultan factibles para partículas muy pequeñas.
En este trabajo se estudia la energía y el decaimiento de la excitación colectiva en
nanoagregados de oro en función del tamaño y la forma a partir de simulaciones dinámicas
de la estructura electrónica. La estructura electrónica del agregado se representa mediante
un modelo semi-empírico autoconsistente [2]. Utilizando este método es posible estudiar las
propiedades de partículas de algunos miles de átomos. Los resultados muestran cómo la
energía y la constante de decaimiento de la excitación colectiva dependen linealmente con la
relación superficie-volumen del agregado, siendo la constante de proporcionalidad una
función de la forma del mismo a nivel atómico.
Referencias