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rev_number: 18
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datestamp: 2012-11-22 12:19:41
lastmod: 2012-12-10 11:26:22
status_changed: 2012-11-22 12:19:41
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Alber, Ina
title: Synthesis and Plasmonic Properties of Metallic Nanowires and Nanowire Dimers
title_de: Herstellung und plasmonische Eigenschaften von metallischen Nanodrähten und Nanodraht Dimeren
subjects: 530
divisions: 130001
adv_faculty: af-13
keywords: nanowire, nanowire dimer, ion track-etched membrane, electrodeposition, on-wire lithography, electron energy-loss spectroscopy, surface plasmon resonance, 
cterms_swd: Nanodraht
cterms_swd: Oberflächenplasmonresonanz
cterms_swd: Galvanische Abscheidung
cterms_swd: Gold
cterms_swd: Silber
abstract: Cylindrical, metallic nanowires were electrochemically grown in nanochannels created in polymer membranes by etching of ion tracks. These nanowires consisted of
Au or AuAg alloy with varying element ratio. In additon, segmented Au-rich/Ag-rich/Au-rich nanowires were synthesized by applying pulsed deposition. The duration
of the pulses controls the length of the segments. By subsequent chemical dissolution
nanowires separated by nanogaps with dimensions as small as 5 nm were also created,
so-called nanowire dimers. Incomplete dissolution of the gap resulted in dimers connected
by a conductive junction. Upon the excitation of surface plasmons in dimers
separated by nanogaps smaller than 20 nm, high field enhancement is generated in
the nanogap. We analysed the plasmonic properties of the synthesized structures by
electron energy loss spectroscopy in a transmission electron microscope. This method
enables the simultaneous investigation of the nanostructure morphology and the surface
plasmon resonance energies. The analysis of single nanowires, and capacitively
and conductively coupled nanowire dimers revealed that the resonance energies depend
sensitively on many parameters, as length, diameter, gap size, as well as composition
and morphology. Precise knowledge of the plasmonic properties of the synthesized
structures are important for the future applications as substrates for surface enhanced
infrared and Raman spectroscopy.
abstract_translated_text: In durch Aufätzung von Schwerionenspuren erzeugten Nanokanälen in Polymermembranen
wurden zylindrische, metallische Nanodrähte elektrochemisch abgeschieden.
Diese Nanodrähte bestanden aus Gold oder Gold-Silber-Legierungen, wobei das Elementverhältnis variiert wurde. Außerdem wurden durch gepulste Abscheidung segmentierte
Nanodrähte hergestellt, wobei ein silberreiches Segment zwei Segmente
mit großem Goldgehalt trennt. Die Länge eines Pulse kontrolliert die Segmentlänge.
Durch anschließendes chemisches Auflösen der silberreichen Segmente entstanden Nanodrähte getrennt durch eine Lücke von bis zu 5 nm, sogenannte Nanodrahtdimere. Unvollständiges Auflösen der silberreichen Segmente führte zu Dimeren zusammengeschlossen
durch eine leitende Verbindung. Bei Anregung von Oberflächenplasmonen
treten bei Dimeren mit Lücken kleiner 20 nm sehr hohe Feldverstärkungen in der Lücke
auf. Die Plasmonenresonanzen der Nanostrukturen wurden in einem Transmissions-
Elektronen-Mikroskop mittels Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie analysiert.
Diese Methode erlaubt es, gleichzeitig sowohl die Morphologie der Nanostrukturen zu
untersuchen als auch die Plasmonenresonanzen zu messen. Die Analyse von Einzeldrähten und kapazitiv und leitend gekoppelten Dimeren zeigte, dass zahlreiche Parameter,
wie Länge und Durchmesser, Größe der Lücke, sowie Zusammensetzung
und Morphologie des Drahtes die Resonanzenergien empfindlich beeinflussen. Detaillierte
Kenntnis der plasmonischen Eigenschaften ist wichtig für zukünftige Anwendung
der Nanostrukturen als Substrate für Oberflächen-verstärkte Infrarot- und
Raman-Spektroskopie.
abstract_translated_lang: ger
date: 2012
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00014035
ppn_swb: 1651926441
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-140353
date_accepted: 2012-11-14
advisor: HASH(0x5561208dacb8)
language: eng
bibsort: ALBERINASYNTHESISA2012
full_text_status: public
citation:   Alber, Ina  (2012) Synthesis and Plasmonic Properties of Metallic Nanowires and Nanowire Dimers.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/14035/1/Dissertation-InaAlber-2012.pdf