Ģ��ֱ��

Säteilytettäessä materiaalin sisään hautautuneita metallisia nanopartikkeleita nopeilla raskasioneilla voidaan synnyttää täydellisesti samansuuntaisia nanosauvoja. Tässä nanovalmistusprosessissa nanopartikkeleiden muodolla, koolla ja suuntauksella voidaan säätää niiden optisia ominaisuuksia, ja näitä rakenteita voidaan hyödyntää nanomittakaavan optisissa laitteissa.

Optisia ominaisuuksia räätälöitäessä metalliset nanopartikkelit ja niitä ympäröivä materiaali ovat tärkeimmässä roolissa. Aiemmin on osoitettu, että alun perin pallomaiset metalliset nanopartikkelit voivat muuttua nanosauvoiksi/nanolangoiksi, ja kultananopartikkelit piidioksidissa on ollut tutkituin yhdistelmä. Tässä tutkimuksessa keskityttiin tutkimaan matriisimateriaalin ominaisuuksien ja nanopartikkeleiden muodon vaikutuksia raskasionipommituksen aiheuttamassa venymisessä. Tästä syystä käytimme ohuita itsekantavia piinitridikalvoja substraatteina, ja seurasimme saman nanopartikkelin muodonmuutoksia ennen ja jälkeen säteilytyksen.

Pallomaisten nanopartikkeleiden lisäksi säteilytettiin myös nanosauvoja haudattuina eri materiaalimatriiseihin. Havaitsimme esimerkiksi sen että materiaalin lisäksi myös piidioksidin kasvatusmenetelmä vaikuttaa nanopartikkeleiden venymiseen. Nanosauvat voitiin myös suunnata uudelleen raskasionipommituksen avulla. Pallomaisten nanopartikkeleiden havaittiin venyvän yhtä paljon atomikerroskasvatettuun alumiinioksidiin haudattuna kuin samalla menetelmällä kasvatettuun piidioksidiin haudattuna. Venyneiden nanorakenteiden optinen karakterisointi paljasti kaksi ominaista pintaplasmonimoodia (pitkittäis- ja poikittaissuuntainen), ja tämän havainnon perusteella näitä rakenteita voidaan periaatteessa hyödyntää fotonisissa sovelluksissa.

Linkki väitöskirjan verkkojulkaisuun: 

M.Sc. Spyridon Korkosin väitöskirjan ”Ion beam shaping of embedded metallic nanoparticles for photonic applications” tarkastustilaisuus.Vastaväittäjänä toimii professori Daniel Primetzhofer (Uppsala University, Ruotsi) ja kustoksena professori Timo Sajavaara (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.