• No results found

Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/83484 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Jollans, T.G.W. Title: Hot Nanoparticles Issue Date: 2020-01-30

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/83484 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Jollans, T.G.W. Title: Hot Nanoparticles Issue Date: 2020-01-30"

Copied!
10
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Cover Page

The handle http://hdl.handle.net/1887/83484 holds various files of this Leiden

University dissertation.

(2)
(3)
(4)

Hot Nanoparticles

Proefschrift

ter verkrijging van

de graad van Doctor aan de Universiteit Leiden

op gezag van Rector Magnificus prof. mr. C.J.J.M. Stolker,

volgens besluit van het College voor Promoties

te verdedigen op donderdag 30 januari 2020

klokke 10.00 uur

door

Thomas Georg William Jollans

geboren te Starnberg (Duitsland)

(5)

Promotor: Prof. dr. M.A.G.J. Orrit Universiteit Leiden

Copromotor: Dr. M. Caldarola Technische Universiteit Delft

Promotiecommissie: Dr. G. Baffou Université d’Aix–Marseille

Prof. dr. E.R. Eliel Universiteit Leiden

Prof. dr. M.P. van Exter Universiteit Leiden Dr. D.J. Kraft Universiteit Leiden

Prof. dr. L. Kuipers Technische Universiteit Delft

Casimir PhD Series, Leiden–Delft, 2020-01 ISBN 978-90-8593-428-8

An electronic version of this thesis is available at

https://openaccess.leidenuniv.nl/

Typeset by the author using LuaLATEX, KOMA-Script and Libertinus fonts.

Cover art based on an untitled picture of sparks from a fire by fsHH (Pixabay). Schematics of optical setups use components from ComponentLibrary by Alexander Franzen, which is licensed under a CC BY-NC 3.0 License. Most other figures were created using Matplotlib, the 2D graphics package for Python.

(6)
(7)
(8)

Contents

1 Introduction 1

1.1 Gold nanoparticles . . . 1

1.1.1 Optical properties of gold nanoparticles . . . 2

1.1.2 Single gold nanoparticles . . . 5

1.2 Hot nanoparticles . . . 5

1.2.1 Photothermal microscopy . . . 6

1.2.2 Plasmonic vapour nanobubbles . . . 8

1.3 Outline of this thesis . . . 9

2 Explosive, oscillatory and Leidenfrost boiling at the nanoscale 11 2.1 Introduction . . . 12

2.2 Method . . . 14

2.3 Results . . . 16

2.3.1 Nanoscale boiling régimes . . . 16

2.3.2 Stable vapour nanobubble oscillations . . . 18

2.4 Conclusion . . . 25

2.A Approximations: optics . . . 26

2.B Approximations: Rayleigh–Plesset model . . . 26

3 Photothermal detection of (quasi-)chirality 31 3.1 Background . . . 32

3.2 Chirality in optics experiments . . . 33

3.2.1 Quasi-chirality . . . 34

3.3 Photothermal detection of circular dichroism . . . 36

3.3.1 Premise . . . 36

3.3.2 Possible pitfalls . . . 37

3.4 Establishing a circularly polarized field . . . 38

3.4.1 Principle . . . 38

3.4.2 Verifying the polarization state . . . 40

(9)

Contents

3.5 Preliminary results . . . 41

3.5.1 Sample, setup, and expectations . . . 41

3.5.2 Cloverleaf . . . 42

3.5.3 Removing unwanted asymmetries, part 1 . . . 43

3.6 The focus of an asymmetric beam . . . 44

3.6.1 General theory . . . 44

3.6.2 Calculations of asymmetric beams . . . 45

3.6.3 Wide-field . . . 49

3.7 Removing unwanted asymmetries, part 2 . . . 50

4 Picosecond-to-nanosecond heat transfer around a AuNP 53 4.1 Introduction . . . 54

4.2 Method . . . 55

4.2.1 Premise . . . 55

4.2.2 Gold nanoparticle excited by a laser pulse . . . 56

4.2.3 Experimental details . . . 57

4.2.4 Measurement protocol . . . 59

4.3 Results . . . 59

4.3.1 Preliminary measurements on borosilicate glass . . . . 59

4.3.2 Fused silica substrate . . . 62

4.3.3 Other liquids . . . 65

4.4 Discussion . . . 66

4.5 Conclusion . . . 66

5 Time-resolved measurement of electronic temperatures in a single gold nanoparticle 69 5.1 Introduction . . . 70

5.1.1 Background . . . 70

5.1.2 Anti-Stokes emission as a measure of temperature . . 72

5.2 Method . . . 74

5.2.1 Premise . . . 74

5.2.2 Experimental details . . . 74

5.3 Results . . . 77

5.3.1 Dependence of the electronic temperature on intensity 77 5.3.2 Hot electron dynamics . . . 80

5.4 Discussion and conclusion . . . 85

(10)

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

3 (MvT), daaruit blijkt dat het kabinet deze legitimatie deels over heeft genomen uit het negatieve advies van de Raad van State over Wet aan- spraak op

Wanneer rampen plaatsvinden die zijn veroorzaakt door derden, zoals de vuurwerkramp in Enschede, de ramp met de MH 17, of het schietincident in Alphen aan de Rijn, haper t

Voor zover het maken van reprografische verveelvoudigingen uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16h Auteurswet dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde

Wanneer het aansprakelijkheidsrecht niet functioneert bij rampschade door insolventie en de lange duur van de procedure, zou de oprichting van schade- fondsen mogelijk een plicht

We hebben gezien dat insolventie een probleem kan zijn bij rampen, door een gebrek aan eigen middelen of onvoldoende dekking van de aansprakelijkheids- verzekering van de

20 In het arrest IBC/Derkx heeft de Hoge Raad voor deze andere schade (letselschade) onder oud BW uitge- maakt dat er geen rechtsregel is die inhoudt dat de verzekeringsuitkering

Het fonds scoort maximaal als het gevoed wordt door de dader in de mate waarin hij verantwoordelijk is voor het ontstaan van de schade en, indien er sprake is van eigen schuld van

The caveat given by Jones et al., maintaining that different solvents produce different vapour nano- and microbubble dynamics is superfluous given the limited time resol- ution of