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Transferencia del espectro vibracional del oxígeno al espectro de un clúster de platino y del espectro vibracional del benceno al espectro de un clúster de silicio, como alternativa en la detección de moléculas individuales

Resumen

La detección de moléculas individuales con las técnicas experimentales actuales requiere la amplificación en varios órdenes de magnitud de las intensidades espectrales. Sin embargo, es un reto técnico y científico que requiere del incremento del número de moléculas o de su sección transversal al campo de radiación en orden para tener una señal detectable. En esta investigación se desarrollaron estructuras optimizadas de Platino y Silicio empleando Gaussian como paquete computacional de cálculo y Gaussview como interfase gráfica. A partir de este estudio, moléculas individuales de oxigeno y benceno fueron unidas a la superficie de las estructuras para determinar el efecto en el espectro Raman y en los orbitales moleculares de los cluster. El fin de este trabajo es proveer las características del sistema estudiado, de tal forma que constituya las bases para los trabajos posteriores que se realizarán en la detección de moléculas individuales. En el presente trabajo se demuestra mediante los principios de la espectroscopia amplificada Raman que una molécula individual, al ser unida a un nanocluster, transfiere los rasgos característicos del espectro de la molécula al complejo (molécula- cluster). Igualmente, la deslocalización de los orbitales moleculares permite la transferencia de los modos vibracionales de la molécula individual al espectro Raman del cluster, independientemente del tamaño del cluster y de la ubicación de la molécula. Por esta razón, la detección puede enfocarse en el complejo, el cual puede tener una sección transversal mucho más grande que la molécula individual.