Vibrationer i nanostrukturer erbjuder tillämpningar inom biologisk avkänning i molekylär skala och ultrakänslig massdetektering. För att närma sig enatomsavkänning, det är nödvändigt att reducera konstruktionernas dimensioner till nanometerskalan samtidigt som långlivade vibrationer bevaras.

Detta kräver en förståelse för hur vibrationer i föremål i nanoskala dämpas – eller förlorar sin energi till den flytande omgivningen och inom dem själva. Forskare har använt snabba laserpulser för att producera och sondera högfrekventa vibrationer i metallnanopartiklar. Dock, betydande variationer i partikeldimensioner komplicerar mätningar.

Genom att studera bipyramidformade guldnanopartiklar med mycket enhetliga storlekar och former, forskare i CNM:s Nanophotonics Group som arbetar med kollegor vid University of Melbourne och University of Chicago, har övervunnit denna begränsning. De har isolerat delen av dämpningen på grund av den omgivande vätskan och utvecklat en kvantitativ parameterfri modell.

Denna mätteknik bör kunna tillämpas på ett brett spektrum av nanopartiklar i olika miljöer, gör det möjligt att studera de fysiska processer som är ansvariga för mekaniska förluster på nanometerskalan.

Mer information: M. Pelton, J.E. Sader, Burgin, M. Liu, P. Guyot-Sionnest, och D. Gosztola, "Dämpning av akustiska vibrationer i guldnanopartiklar, "Nat Nano, 4 (8) s. 492-495, 2009 (online)

Tillhandahålls av Argonne National Laboratory (nyheter:webb)