Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός νανοδομημένων υλικών ευγενών μετάλλων με πλασμονικές ιδιότητες

• Κύριος συγγραφέας: Ντεμογιάννης, Δημήτριος
• Άλλοι συγγραφείς: Ntemogiannis, Dimitrios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Άργυρος; Παλλάδιο; Νανοσωματίδια; Πλασμόνια; Silver; Nanoparticles; Laser annealing

Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετώνται οι πλασμονικές ιδιότητες νανοδομημένων υλικών ευγενών μετάλλων που αναπτυχθήκαν με την τεχνική της μάγνητρον ιοντοβολής και χαρακτηριστήκαν οπτικά και δομικά. Η εργασία αποτελείται από δύο κύρια μέρη. Στο πρώτο μέρος, έγινε αρχικά εναπόθεση πολυστρωματικών λεπτών υμενίων AgPd με την τεχνική RF μάγνητρον ιοντοβολής σε υπόστρωμα Corning glass και έπειτα ανοπτήθηκαν σε φούρνο σε αέρα στους 460°C. Ρυθμίζοντας το πάχος των στρωμάτων, ήταν δυνατή η αλλαγή της σύνθεσης των νανοσωματιδίων έως ότου προσδιορίστηκε η βέλτιστη σύνθεση για την λήψη συντονισμών εντοπισμένων επιφανειακών πλασμονίων (LSPRs). Μετά την θερμική επεξεργασία, δημιουργήθηκαν αυτο-οργανωμένα νανοσωματίδια και λήφθηκαν συντονισμοί επιφανειακών πλασμονίων μόνο για τα δείγματα που είχαν σύνθεση πλούσια σε Ag σε όλο το οπτικό φάσμα. Στη συνέχεια, αποδείχτηκε ότι χρησιμοποιώντας ως αρχικό υλικό λεπτά υμένια κράματος AgPd της βέλτιστης σύνθεσης, τα οποία εναποτέθηκαν μέσω της DC μάγνητρον ιοντοβολής ήταν δυνατή η αναπαραγωγή των LSPRs. Με συνδυασμό τόσο παχύτερων όσο και λεπτότερων υμενίων είναι δυνατόν να καλυφθεί το πλήρες οπτικό φάσμα με LSPRs. Στο δεύτερο μέρος ερευνάται μια ενναλακτική μέθοδος δημιουργίας αυτό- οργανομένων νανοσωματιδίων σε λεπτά υμένια Αργύρου τα οποία εναποτέθηκαν με την μέθοδο DC μάνγητρον ιοντοβολής και στη συνέχεια υπέστησαν θερμική ανόπτηση με λέιζερ (Laser Annealing) σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και υπό ατμοσφαιρική πίεση. Πιο συγκεκριμένα, τα λεπτά υμένια εναποτέθηκαν σε δύο διαφορετικά υποστρώματα corning glass και εν συνεχεία υπέστησαν θερμική ανόπτηση με την χρήση λέιζερ. Για την ανόπτηση με λέιζερ έλαβε χώρα μια συνεχής διαδικασία βελτιστοποίησης των παραμέτρων του λέιζερ. Τέλος, μελετήθηκε η πλασμονική συμπεριφορά των θερμικά επεξεργασμένων δοκιμίων με φασματοσκοπία υπεριώδους – ορατού (UV-Vis) και μικροσκοπία ατομικής δύναμης (AFM).