Sintesi e caratterizzazione di nanostrutture plasmoniche per amplificazione di emissione stimolata.

The possibility of having laser light from nanoscale devices offers interesting and promising applications in different fields of science: ranging from nanosensing and nanocircuits to biological and medical applications. The physical dimensions of conventional laser are limited by the diffraction limit of light. However, it is possible to confine light below this limit thanks to metal nanoparticles that support localized surface plasmon modes, which can amplify the stimulated emission of a gain medium. This thesis is focused on the synthesis and characterization of a core-shell nanostructures composed of a metal nanoparticle covered by a silica layer doped with dye molecules.

La possibilità di ottenere luce laser da dispositivi in scala nanometrica, offre interessanti prospettive e applicazioni in diversi campi della scienza: dalla nanosensoristica, ai nanocircuiti, fino ad applicazioni in ambito biologico e medico. Le dimensioni dei convenzionali laser sono però limitate dalle dimensioni della cavità risonante, che sottostà al limite di diffrazione della luce. E’ possibile superare tale limite, tramite l’impiego di nanoparticelle metalliche come cavità risonanti, che supportano modi plasmonici localizzati di superficie che possono amplificare l’emissione stimolata di un mezzo attivo. La seguente tesi mira alla sintesi e caratterizzazione di nanostrutture core-shell, composte da una nanoparticella metallica di Au o Ag rivestita da una shell di silice mesoporosa, nei cui pori viene intercalato un fluoroforo organico che costituisce il mezzo attivo.