Metallische Haftschicht induzierte Plasmon-Dämpfung und molekularer Verknüpfung als nicht dämpfende Alternative

Drastische chemische Schnittstellen-Plasmon-Dämpfung wird durch die ultradünne (∼2 nm) Titanhaftschicht induziert; alternativ wird molekulare Haftung für die lithografische Herstellung von plasmonischen Nanostrukturen implementiert, ohne dass signifikante Verzerrungen der plasmonischen Eigenschaften auftreten. Wie aus der homogenen Linienbreite des Resonanzstreuspektrums einzelner Goldnanostäbe bestimmt, reduziert eine ultradünne Ti-Schicht die Plasmon-Entphasungszeit erheblich und verringert die Plasmon-Streuamplitude drastisch. Die erhöhte Dämpfungsrate und die verringerte Plasmon-Amplitude sind auf die dissipative dielektrische Funktion von Ti und die chemische Schnittstellen-Plasmon-Dämpfung zurückzuführen, bei der die Leitungselektronen über die Metall-Metall-Schnittstelle übertragen werden. Darüber hinaus deutet eine ausgeprägte Rotverschiebung aufgrund der Ti-Haftschicht, die größer ist als durch elektromagnetische Simulationen vorhergesagt, auf die Vorherrschaft interfacialer Reaktionen hin. Durch die Erweiterung des Experiments auf leitend gekoppelte Ring-Stab-Nanostrukturen wird gezeigt, dass ein scharfes, Fano-ähnliches Resonanzmerkmal aufgrund der Ti-Schicht verwischt wird. Alternativ funktionalisiert die Vakuumablagerung von (3-Mercaptopropyl)trimethoxysilan auf sanft gereinigten und aktivierten lithografischen Mustern die Glasoberfläche ausreichend, um die Goldnanostrukturen durch Schwefel-Gold-Chemikalienbindungen mit der Oberfläche zu verbinden, ohne beobachtbare Plasmon-Dämpfungseffekte.