Hoogwaardige geïnterfacede Au-Ag-heterodimeren in het kwantumgrootteregime (diameter <10 nm) werden gesynthetiseerd via een zaadgemedieerde, oppervlakte-begrensde epitaxiale overgroeistrategie door onderzoekers van de Nanophotonics Group van het Argonne National Laboratory. Eerste-principeberekeningen door de Theory &Modelling Group bevestigden dat kwantumgrootte-effecten en vorming van Au/Ag-interfaces leiden tot een ongebruikelijke verbetering van de karakteristieke gouden oppervlakteplasmonresonantie en de opkomst van een ladingsoverdrachtsplasmon over de Au/Ag-domeinen. Voor zover we weten, de verbeterde plasmonische prestatie als gevolg van Au/Ag-ladingsoverdrachtplasmonresonantie is niet eerder beschreven.

Een van de grote beloften van nanotechnologie is het vermogen om licht te beheersen en te beperken op lengteschalen die orden van grootte kleiner zijn dan optische golflengten door gebruik te maken van een fenomeen dat bekend staat als plasmonen, die collectieve oscillaties zijn van geleidingselektronen in metalen die worden geëxciteerd door zichtbaar licht. Deze belofte is vooral verleidelijk wanneer de grootte van plasmonische structuren de moleculaire schaal nadert ( <10 nm) omdat het wegen opent voor katalyse, voelen, en bepaalde medische toepassingen. Echter, algemeen wordt aangenomen dat de prestatie van plasmonische materialen op deze schaal aanzienlijk verslechtert vanwege het begin van kwantummechanische effecten.

Een verrassende verbetering werd waargenomen in dit formaatregime wanneer twee verschillende materialen (zilver en goud) aan elkaar werden gekoppeld. Door theoretische modellering en kwantummechanische berekeningen, Er werd vastgesteld dat kwantumeffecten verantwoordelijk zijn voor deze verbetering door een sterkere voorwaarde te creëren voor een "ladingsoverdrachtsplasmon" -resonantie. Het inzicht dat is verkregen over dit nieuwe mechanisme kan algemene strategieën suggereren voor het overwinnen van verliezen in plasmonische prestaties in het kwantumgrootteregime.