Pinças nano-ópticas e síntese enantiosseletiva com meta-estruturas (2021)
- Authors:
- Autor USP: CHAMPI, HIPOLITO ALAN ARREDONDO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: FOTÔNICA; ÓPTICA; MATERIAIS NANOESTRUTURADOS; MICROELETRÔNICA; DISPOSITIVOS ÓPTICOS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A pesquisa em plasmônica quiral e metamateriais ópticos recentemente expandiram os limites do projeto de Pinças NanoÓpticas (PNOs). PNOs plasmônicas de alta eficiência que aprisionam moléculas e nanopartículas agora são capazes de distinguir nanoparículas quirais devido à introdução de Campos Eletromagnéticos Quirais (CEQs). Os sistemas plasmônicos e metamateriais com quiralidade intínseca, em geral, podem fornecer elevados fatores de quiralidade óptica, além de um forte confinamento de luz quiral. No entanto, não está claro quais são os limites de operação desses dispositivos em relação ao tamanho e parâmetro de quiralidade da nanopartícula capturada. Nesse sentido, na presente tese de doutorado, por meio de simulações eletromagnéticas e cálculos semi analíticos, foram propostos e projetados três sistemas nanoestruturados que abordam as limitações plasmônicas de operação mencionadas anteriormente. Primeiro, foi proposto uma PNO multirressonante baseada em nanoaberturas plasmônicas coaxiais com simetria elíptica para aprisionar pequenas partículas de Au e Si de até 1 e 1,5 nm de raio, respectivamente, e proteínas de até 3 nm de raio usando apenas o modo de ressonância plasmônica dipolar. Essas condições foram atingidas quando o campo elétrico incidente é paralelo ao semieixo maior da nanoabertura elíptica com excentricidade de 0,93. Os modos de ressonância quadrupolar e sextupolar também conseguem capturar eficientemente nanopartículas e proteínas com raios maiores que 1,5 e 3 nm de raio, respectiva mente. Segundo, foi proposto uma PNO enantiosseletiva para macromoléculas quirais de 5 nm de raio e parâmetro de quiralidade de até ±0, 005. Para este caso foi utilizado uma nanoabertura plasmônica assimétrica excitada com luz circularmente polarizada. A enantioseparação óptica destas macromoléculas esféricas compequenos parâmetros de quiralidade só foi possível graças à introdução de CEQs não enantiomórficos gerados nas pontas da nanoabertura assimétrica. Finalmente, inspirado pelos CEQs, foi desenvolvido um método semianalítico geral para encontrar a matriz de espalhamento T para meta estruturas esféricas multicamadas com o objetivo de gerar, manipular e intensificar estes CEQs.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.09.2021
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ABNT
ARREDONDO CHAMPI, Hipólito Alan. Pinças nano-ópticas e síntese enantiosseletiva com meta-estruturas. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17012022-154743/. Acesso em: 10 maio 2025. -
APA
Arredondo Champi, H. A. (2021). Pinças nano-ópticas e síntese enantiosseletiva com meta-estruturas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17012022-154743/ -
NLM
Arredondo Champi HA. Pinças nano-ópticas e síntese enantiosseletiva com meta-estruturas [Internet]. 2021 ;[citado 2025 maio 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17012022-154743/ -
Vancouver
Arredondo Champi HA. Pinças nano-ópticas e síntese enantiosseletiva com meta-estruturas [Internet]. 2021 ;[citado 2025 maio 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-17012022-154743/
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