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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/355| Transferencia de energía Förster en la cercanía de dos nano-esferas metálicas (dímero) | |
| JAIRO MENDEZ VILLANUEVA | |
| JORGE ROBERTO ZURITA SANCHEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Förster energy transfer Fluorescence resonance energy transfer Plasmons Dimer | |
| We present a detailed theoretical analysis of the Förster energy transfer process
when a pair of molecules (donor and acceptor) is located nearby a cluster of two
metallic nanospheres (dimer). We consider the case in which plasmonic resonances
are within the overlap between the donor emission and acceptor absorption
spectra, as well as the case that excludes such resonances from the aforementioned
spectral overlap. Moreover we explore the dependence of the Förster energy transfer
rate on different dimer congurations (size and separation of nanospheres) and
several dipole orientations of molecules. The dimer perturbs strongly the Förster
energy transfer rate when plasmons are excited, donor dipole is oriented along the
longitudinal axis of the dimer, and the radii of nanospheres and the sphere-gap
distance are on the order of a few nanometers. In case of plasmonic excitation, the
Förster energy transfer rate is degraded as the sphere-gap distance and size of the
nanoparticles increase due to the dephasing of the electronic motion arising from
ohmic losses of metal. Also we study the Förster efficiency influenced by the dimer,
finding that the high efficiency region (delimited by the Förster radius curve) is
reduced as a consequence of the signicant enhancement of the direct donor decay
rate. Our study could impact applications that involve Förster energy transfer. Se presenta un análisis teórico detallado del proceso de transferencia de energía Förster cuando un par de moléculas (donador y aceptor) está en la vecindad de dos nano-esferas metálicas (dímero). Se considera el caso en el cual las resonancias plasmónicas están dentro del traslape entre los espectros de emisión del donador y absorción del aceptor, de igual manera, el caso que excluye tales resonancias de dicho traslape espectral. Además se explora la dependencia de la rapidez de la transferencia de energía Förster con diferentes configuraciones del dímero (tamaño y separación de las nano-esferas) y diversas orientaciones dipolares de las moléculas. El dímero perturba fuertemente la rapidez de la transferencia de energía Förster cuando: los plasmones son excitados, el dipolo donador está orientado a lo largo del eje longitudinal del dímero y el radio de las nano-esferas y separación entre esferas es del orden de unos cuantos nanómetros. En el caso de excitación plasmónica, la rapidez de la transferencia de energía Förster es degradada conforme la separación entre las esferas y el tamaño de las mismas se incrementan debido al desfase del movimiento electrónico originado por las pérdidas óhmicas del metal. También se estudia la influencia del dímero sobre la eficiencia de Förster, encontrando que la región de alta eciencia (delimitada por la curva del radio de Förster) es reducida como una consecuencia del aumento significante de la rapidez del decaimiento directo del donador en presencia del dímero. Este estudio podría impactar en aplicaciones que involucran a la transferencia de energía Förster. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2017-03 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Mendez-Villanueva J. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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