March 13, 2012

SENSING WITH MULTIPOLAR SECOND HARMONIC GENERATION FROM SPHERICAL METALLIC NANOPARTICLES

 
"Sensing with multipolar second harmonic generation from spherical metallic nanoparticles". J. Butet, I. Russier-Antoine, C. Jonin, N. Lascoux, E. Benichou, P. F. Brevet. NANOLETTERS. In press.
DOI: 10.1021/nl300203u

We show that sensing in the nonlinear optical regime using multipolar surface plasmon resonances is more sensitive in comparison to sensing in the linear optical regime. Mie theory, and its extension to the second harmonic generation from a metallic nanosphere, is used to describe multipolar second harmonic generation from silver metallic nanoparticles. The standard figure of merit of a potential plasmonic sensor based on this principle is then calculated. We finally demonstrate that such a sensor is more sensitive to optical refraction index changes occurring in the vicinity of the metallic nanoparticle than its linear counterpart.

Se muestra que la detección en el régimen de la óptica no lineal, usando resonancias plasmónicas de superficie multipolares, es más sensible en comparación a la detección hecha en el régimen de la óptica lineal. La teoría de Mie, y su extensión a la generación de segundo armónico en nanoesferas metálicas, se usa para describir la generación multipolar de segundo armónico en nanopartículas metálicas de plata. Basados en este principio, se calcula la figura de mérito estándar de un potencial sensor plasmónico. Finalmente, se demuestra que dicho sensor es más sensible a los cambios que ocurren en el índice de refracción óptico, en las vecindades de la nanopartícula metálica, que su contraparte lineal.



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