Simulación computacional para la caracterización de las propiedades ópticas de nanoestructuras
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Date
2023-05-24
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El uso de simulaciones para estudiar comportamientos físicos en la materia ha adquirido mayor relevancia en los últimos años gracias al aumento en la potencia de cómputo. De estos comportamientos, existe especial interés por el de las nanoestructuras metálicas, las cuales interactuar con la luz exhiben propiedades ópticas particulares. En este estudio se realizaron simulaciones empleando el método de elementos finitos, donde se tomaron nanoesferas con radio de 10 a 100 nanómetros, y se emplearon dos materiales diferentes: oro y plata. Cada nanoesfera fue sometida a una onda electromagnética armónica, cuya longitud de onda se encontraba en el espectro visible por el ojo humano y sus cercanías. A su vez en este estudio fueron tomadas nanobarras de distintas longitudes las cuales fueron aumentando mientras se mantuvo su radio fijo. Al realizar estas simulaciones se pudo determinar el comportamiento óptico de cada nanoestructura al variar su material y tamaño, calculando las propiedades de absorción, dispersión y extinción. En este trabajo se realiza un estudio de las ecuaciones de Maxwell y el método de elementos finitos aplicado en nanoestructuras, posteriormente se realizan simulaciones gracias al conocimiento adquirido y los resultados de estas simulaciones se validan comparándolos con otros en el estado del arte con el fin de comprobar que sean congruentes, con el fin de determinar su funcionalidad como nanoantenas.
Description
Keywords
Nanoestructuras, propiedades opticas, simulación, electromagnetismo computacional