Push-pull chromophores aggregation in SiO2 sol-gel films doped with silver nanoparticles

• Autores: Alfredo Franco Pérez, G. Brusatin, M. Guglielmi, V. Renteria-Tapia, G. Valverde-Aguilar, J.A. García-Macedo
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 57, Nº. Extra 2, 2011 (Ejemplar dedicado a: VI International Topical Meeting on Nanostructured Materials and Nanotechnology, Nanotech 2009), págs. 44-50
• Idioma: inglés
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Las películas sol-gel empleadas para aplicaciones en óptica no lineal de segundo orden frecuentemente contienen moléculas orgánicas que funcionan como espaciadores entre cromóforos que tienen momentos dipolares permanentes grandes. Los espaciadores mejoran la calidad óptica de las películas porque evitan la agregación de cromóforos. Nosotros proponemos el uso de nanopartículas de plata como buenos espaciadores, en vez del uso de moléculas orgánicas. En este trabajo se investiga el efecto de las nanopartículas de plata sobre el arreglo de cromóforos push-pull dentro de películas sol-gel de SiO2 por medio de espectroscopia de absorción óptica IV-vis. Las variables clave para un buen desempeño de los espaciadores son: su polarizabilidad, su concentración en relación a la concentración de cromóforos, así como la temperatura del sistema. Los cromóforos Disperse Red 1, cromóforos push-pull bien conocidos, se acomodan por sí mismos formando agregados H, cuando se encuentran dentro de películas en concentraciones suficientemente grandes. Tales agregados son detectados claramente mediante espectroscopia de absorción óptica UV-vis, en donde exhiben un pico de absorción cercano a los 404 nm. Dicho pico desaparece conforme la temeperatura de las películas y/o la concentración de los espaciadores y/o la polarizabilidad de los espaciadores aumentan. Un posible apantallamiento electrostático entre los cromóforos, creado por los espaciadores, nos hace pensar en la posibilidad de usar nanopartículas metálicas como un nuevo tipo de espaciador molecular.

  • English

    Sol-gel films used for second-order non-linear optical applications often contain some organic molecules working as spacers between chromophores with large permanent dipolar moments. The spacers improve the optical quality of the films because they avoid the chromophores aggregation. We propose the use of silver nanoparticles as good spacers, instead of organic molecules. In this work the effect of silver nanoparticles on the arrangement of push-pull chromophores inside SiO2 sol-gel films is investigated by UV-vis optical absorption spectroscopy. Key variables for a good performance of spacers are: their polarizability, their concentration with respect to the concentration of the chromophores, as well as the temperature of the system. Disperse Red 1 chromophores, well known push-pull chromophores, arrange themsolver forming H-aggregates when they are inside films in high enough concentrations. Those aggregates are clearly detected by UV-vis optical absorption spectroscopy, where they show an absorbance peak close to 404 nm. That peak disappears as the temperature of the films and/or the concentration of the spacers and/or the polarizability of the spacers increase. A possible electrostatic shielding between the chromophores, created by the spacers, makes us to think about the possibility to use metallic nanoparticles as a new kind of molecular spacer.