Tesis doctoral de Braulio García Cámara
En los últimos años el estudio de las propiedades difusoras de partículas en el rango nanométrico, o nanopartículas, ha sido foco de diversos estudios. En particular podemos destacar el caso de las nanopartículas metálicas en las que cabe la posibilidad de generar un aumento considerable del campo electromagnético local mediante la excitación de las resonancias conocidas como resonancias plasmónicas localizadas (o lspr en sus siglas en inglés). Las propiedades de estas resonancias (anchura y posición espectral) y más en particular la sensibilidad de estas al medio circundante o la presencia de substratos u otras partículas han confirmado a este tipo de sistemas de nanopartículas como la base de muchas aplicaciones y técnicas en biomedicina, o en la industria de semiconductores o de energías alternativas. Además la generación de materiales manufacturados con propiedades ópticas escogidas previamente, incluso en el rango de las propiedades no convencionales (materiales zurdos), han suscitado un gran interés. Estos materiales, conocidos como metamateriales, presentan unas propiedades difusoras no observadas hasta ahora y que pueden generar nuevos instrumentos tales como sistemas de imagen incluso por debajo del límite de difracción, sistemas de invisibilidad electromagnética o nanocircuitos en el rango del visible. con la idea de poder abarcar estos nuevos campos en el ámbito del estudio de la difusión de la luz, el presente trabajo se ha diseñado con un objetivo básico: profundizar, desde un punto de vista teórico, en las propiedades difusoras de partículas nanométricas en el rango visible del espectro electromagnético cualesquiera sean los valores de sus propiedades ópticas. Y en particular estudiar los casos de nanopartículas metálicas (sobre las que se observan las resonancias plasmónicas localizadas, antes mencionadas) y nanopartículas con índice de refracción negativo. desde el punto de vista teórico, en el presenta trabajo se ha utilizado la principal teoría sobre la difusión de la luz, teoría de mie. Si bien, en este trabajo se han desarrollado aproximaciones a dicha teoría para adaptarla al problema a tratar. En sistemas en que existan efectos de múltiple difusión, por cercanía de otras partículas o substratos, la resolución de las ecuaciones de maxwell ha exigido el empleo de métodos numéricos como el discrete dipole aproximation (dda) o el método de elementos finitos (fem). en los principales resultados obtenidos en esta tesis doctoral destacar la posibilidad de controlar la direccionalidad de la luz difundida por una pequeña partícula mediante la manipulación de sus constantes ópticas. Este tipo de resultados pueden ser muy interesantes para el futuro desarrollo y diseño de nanocircuitos ópticos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Sobre la difusión de la luz por nanopartículas con propiedades ópticas convencionales y no convencionales«
- Título de la tesis: Sobre la difusión de la luz por nanopartículas con propiedades ópticas convencionales y no convencionales
- Autor: Braulio García Cámara
- Universidad: Cantabria
- Fecha de lectura de la tesis: 04/11/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Fernando Moreno Gracia
- Tribunal
- Presidente del tribunal: manuel Nieto vesperinas
- José Antonio Sánchez gil (vocal)
- olivier Merchiers (vocal)
- Juan José Sáenz gutiérrez (vocal)