Service de Physique de l'Etat Condensé

Nano-objets photoniques auto-assemblés
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Auto-assemblage de briques moléculaires luminescentes 3D sur une surface atomiquement plane de graphite, vue par microscopie à effet tunnel.

Les propriétés photoniques de la matière condensée dépendent autant des propriétés intrinsèques de ses constituants (molécules, réseau cristallin,…) que de leur organisation aux échelles nanométriques. La réalisation d’objets photoniques modèles, de géométrie bien contrôlée à l’échelle nanométrique, est donc un enjeu important pour les recherches en nanophotonique. Il est possible de concevoir des briques nanoscopiques élémentaires (molécules, nanoparticules) capables de s’organiser spontanément entre elles selon un schéma préprogrammé. Ces nanotechnologies ascendantes (« bottom-up ») appelées auto-assemblage présentent un grand intérêt dans le domaine de l’optique et de la photonique :

Un objet modèle très utile en nanophotonique est constitué par l’entrefer entre une pointe et une surface toutes deux métalliques qui peut notamment être obtenu en utilisant des microscopes à sondes locales. L’auto-assemblage moléculaire permet d’y insérer des molécules luminescentes ou absorbantes et d’étudier l'interaction entre une telle molécule individuelle et la lumière, amplifiée par les modes de plasmon.

Plus généralement, l’auto-assemblage moléculaire sur des surfaces atomiquement planes permet de de conférer à ces surfaces des propriétés originales, en vue d’applications allant des capteurs environnementaux aux lasers miniatures.

L’utilisation de supports d’auto-assemblages plus complexes que des surfaces planes, par exemple des doubles hélices d’ADN, permet d’élaborer des nano-objets très élaborés aux propriétés photoniques originales.

 

 

Contact : Fabrice Charra.

 

 

 

 

Maj : 27/03/2018 (2196)

 

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