Modelado del autoensamblado, estructura y propiedades ópticas de superestructuras en la nanoescala

Los supercristales de nanopartículas (SCNPs), materiales formados por nanopartículas que se autoensamblan para formar sistemas periódicos en dos o tres dimensiones forman parte del conjunto de nuevos materiales que se estudian en la escala nanoscópica con potenciales respuestas ópticas únicas. La te...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Missoni, Leandro Luis
Otros Autores: Tagliazucchi, Mario Eugenio, Martínez Ricci, María Luz, Negri, Ricardo Martín, Scherlis Perel, Damián Ariel, Del Pópolo, Mario Gabriel, Skigin, Diana Carina
Formato: Tesis Libro
Lenguaje:Español
Publicado: 12/06/2025
Aporte de:Registro referencial: Solicitar el recurso aquí
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246 3 1 |a Modeling self-assembly, structure, and optical properties of superstructures at the nanoscale 
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502 |b Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Inorgánica, Química Analítica y Química Física  |c Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales  |d 2025-06-27  |g Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Química, Física de Los Materiales, Medioambiente y Energía (INQUIMAE)  
506 |2 openaire  |e Autorización del autor  |f info:eu-repo/semantics/embargoedAccess  |g 2025-12-27 
518 |o Fecha de publicación en la Biblioteca Digital FCEN-UBA 
520 3 |a Los supercristales de nanopartículas (SCNPs), materiales formados por nanopartículas que se autoensamblan para formar sistemas periódicos en dos o tres dimensiones forman parte del conjunto de nuevos materiales que se estudian en la escala nanoscópica con potenciales respuestas ópticas únicas. La termodinámica del autoensamblado juega un papel fundamental en la gran mayoría de síntesis de SCNPs. En esta tesis, se utilizó una Teoría Molecular (MOLT, por sus siglas en inglés) para estudiar la estabilidad termodinámica relativa y estructura interna de SCNPs que permitió un estudio sistemático de las simetrías supercristalinas típicas encontradas en experimentos. Además, se avanzó en el desarrollo de una nueva implementación de MOLT que permite el estudio de sistemas sin solvente, lo cual permite el estudio de SCNPs en su etapa final de cristalización. Estos resultados fueron validados mediante simulaciones de dinámica molecular. En vistas a las posibles aplicaciones de estos SCNPs en fotónica, se estudiaron las propiedades ópticas de SCNPs metal-dieléctrico bidimensionales. Primeramente, mediante MOLT se caracterizaron las estructuras de equilibrio de estos arreglos, y luego se calculó su función dieléctrica mediante un método de homogeneización de índice de refracción implementado en el software libre Photonic. Finalmente, a partir de estos resultados, se estudiaron estructuras fotónicas unidimensionales formadas por cristales fotónicos y películas delgadas de SCNPs capaces de generar modos localizados Tamm así como su potencial como sensores de cambio de índice de refracción y focalización de energía lumínica en regiones sub-longitud de onda.  |l spa 
520 3 |a Nanoparticle superlattices (NPSLs) are materials made up of nanoparticles that selfassemble to form periodic systems in two or three dimensions and are part of the set of new materials studied at the nanoscopic scale with unique potential responses. The thermodynamics of self-assembly plays a fundamental role in the vast majority of NPSLs synthesis. In this thesis, a Molecular Theory (MOLT) was used to study the relative thermodynamic stability and internal structure of SCNPs that allowed a systematic study of the typical supercrystalline symmetries found in experiments. In addition, progress was made in the development of a new implementation of MOLT that allows the study of solvent-free systems, which allows the study of SCNPs in their final stage of crystallization. These results were validated by molecular dynamics simulations. In view of the possible applications of these SCNPs in photonics, the optical properties of two-dimensional metal-dielectric SCNPs were studied. First, the equilibrium structures of these arrangements were characterized using MOLT, and then their dielectric function was calculated using a refractive index homogenization method implemented in the free software Photonic. Finally, based on these results, one-dimensional photonic structures composed of photonic crystals and thin films of SCNPs capable of generating localized Tamm modes were studied, as well as their potential as sensors for refractive index shifts and focusing light energy in subwavelength regions.  |l eng 
540 |2 cc  |f https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar 
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