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Plasmonique de matériaux nanostructurés

Directeurs de thèse : Serge RAVAINE - Stéphane DILHAIRE

La réduction de la taille d’un objet à l’échelle de quelques nanomètres se traduit par de fortes modifications de ses propriétés qui dépendent alors de sa taille, de sa forme, de sa structure et de son environnement. Les effets intrinsèques de confinement et les fortes interactions aux interfaces sont à l’origine de nouvelles propriétés optiques et thermiques des nanoparticules. C’est notamment le cas de l’émission de lumière, l’absorption et propriétés de transfert par couplage de champ proche dans les nano-matériaux constitués d’assemblage de nanoparticules. La plupart de ces propriétés telles que la réponse optique ou le transfert d’énergie sont déterminées par les plasmons de surface des nanoparticules (interactions coeur-coquille et coeur-coeur) et avec le milieu environnant. Ces processus se déroulent sur des échelles de temps de quelques femtosecondes à quelques nanosecondes qui sont maintenant accessibles en utilisant des techniques d’échantillonnage optique, utilisant des sources lasers à impulsions courtes (femtosecondes). Il est ainsi possible d’accéder aux mécanismes de transfert d’énergie ainsi que leur origine physiques dans les nanomatériaux.

La fabrication de structures coeur-coquille permet d’isoler et de localiser aisément les nanoparticules. Ces structures peuvent être ordonnées en réseaux compacts et la dissolution chimique des coquilles laisse un réseau périodique de nanoparticules.

Nous proposons une étude expérimentale et théorique du transport d’énergie assisté par les plasmons dans des réseaux de nanoparticules.

Mots clés : nanoparticules, plasmons, réseaux

Collaborations  : Renaud Vallée (CRPP), Jean-Michel Rampnoux (CPMOH)

Profil souhaité : physicien expérimentateur

Financement espéré  : bourse ministère