La plasmonique hybride est basée sur les couplages radiatifs et non radiatifs entre une ou des nanoparticules métalliques (NPM) et un autre matériau, souvent organique. Dans ce contexte sont apparus les concepts de «plasmonique active» et de “spasers” (Surface Plasmons Amplification by Stimulated Emisssion of Radiation).

Les nanosystèmes hybrides sont en général fabriqués par enrobage isotrope d’une NPM par un milieu diélectrique actif homogène. Cette isotropie rend impossible l’excitation sélective de modes d’émission particuliers de la particule hybride.

Le projet HAPPLE propose une approche originale de nouveaux nano-systèmes émissifs anisotropes métal/polymère (SEA) présentant une anisotropie spatiale du milieu actif et par conséquent des propriétés d’émission contrôlables via l’état de polarisation de la lumière excitatrice.

La fabrication des SEA repose sur une approche originale développée lors d’un précédent projet ANR-Blanc (Photohybrid, 2007-2010) aux résultats nombreux. Cette fabrication est basée sur une nano photo-polymérisation en champ proche déclenchée par les champs locaux exaltés de plasmons de surface localisés de la NPM. Le résultat est une particule hybride dont l’enrobage polymère reproduit intrinsèquement la distribution du champ électromagnétique propre à la NPM. HAPPLE permettra une percée supplémentaire en développant et utilisant des photopolymères fluorescents pour la réalisation de SEA dont l’émission sera contrôlable (longueur d’onde, intensité, durée de vie de fluorescence, diagramme de rayonnement,..) via les conditions d’excitation optiques.
 

X. Zhou, C. Deeb, R. Vincent, T. Lerond, P.-M. Adam, J. Plain, G. P. Wiederrecht, F. Charra, C. Fiorini, G. Colas des Francs, O. Soppera, R. Bachelot, Polarization-dependent fluorescence from an anisotropic gold/polymer hybrid nano-emitter. Applied Physics Letters 104, 023114 (2014)