Praca zespołu dr inż. Anny Wróblewskiej w prestiżowym czasopiśmie Carbon

Nowe materiały hybrydowe mogą umożliwić sprzężenie między plazmonami (kolektywnymi oscylacjami elektronów) w metalach i ekscytonami (stanami związanymi elektronów i dziur) w nanorurkach węglowych. Właściwości materiałów hybrydowych nie wynikają jedynie z indywidualnego wkładu ich składników, ale również z silnego sprzężenia powstającego podczas ich połączenia.

W najnowszej pracy „Doping and plasmonic Raman enhancement in hybrid single walled carbon nanotubes films with embedded gold nanoparticles” przedstawiono opracowanie materiału w postaci cienkich warstw, gdzie nanocząstki złota są osadzone w całej objętości warstwy nanorurek węglowych. Do tej pory w literaturze opisywano wyłącznie materiały warstwowe, gdzie na powierzchni nanorurek znajdowała się cienka warstwa nanocząstek. W tego typu strukturze wolne nośniki ładunku pochodzące z nanocząstek metalicznych przenoszone są na nanorurki, powodując efekt domieszkowania przejawiający się w zmianach energii fononów oraz czasu życia, skalujących się z koncentracją nanocząstek złota.

W publikacji przedstawiono statystyczną analizę map ramanowskich (pozwalających na badanie dużych obszarów próbki), które zostały skorelowane z parametrami pasm charakterystycznych: 2D i G. Pozwoliło to na wyraźne rozdzielenie efektów domieszkowania i naprężeń w warstwie hybrydowej. Następnie zbadano właściwości optyczne warstw wykazując, że nanocząstki złota zwiększają efektywność rozpraszania ramanowskiego, a wzmocnienie jest zależne od długości fali. Ponadto wykazano ponad 3,5-krotne wzmocnienie sygnału w porównaniu do czystej warstwy nanorurek węglowych. Kształty wzmocnionych profili ramanowskich zostały zinterpretowane za pomocą teorii perturbacji piątego rzędu z uwzględnieniem efektu plazmonowego.

Praca ukazała się w renomowanym czasopiśmie Carbon (IF= 8.821, punkty ministerialne: 140).