Influence of the morphology on the optical properties of single metallic nano-objects

Influence de la morphologie sur les propriétés optiques de nano-objets métalliques uniques

Salem Marhaba (1)

1 LASIM - Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire

On a nanometric scale, noble metal particles have fascinating optical properties. They are dominated by the phenomenon of « Surface Plasmon Resonance » whose spectral profile is very sensitive to the size, form and environment of the particles (external dielectric medium, other close particles...). The purpose of this thesis is a better comprehension of the fundamental processes responsible of the plasmon resonance modifications: on one hand by carrying out the extinction spectroscopy of « single » nanoparticles by the original technique of Spatial Modulation Spectroscopy and on the other by characterizing the morphology of these same objects by a direct observation in Transmission Electronic Microscopy. This double approach makes it possible to correlate the optical response of nanoparticles (isolated or in interaction (dimers)) with their form or their spacial arrangement, and thus to facilitate its theoretical modelling.

A l'échelle nanométrique, les particules de métaux nobles possèdent des propriétés optiques fascinantes. Elles sont dominées par le phénomène de « Résonance de Plasmon de Surface » dont le profil spectral est très sensible à la taille, à la forme et à l'environnement des particules (milieu diélectrique extérieur, autres particules proches...). Ce travail de thèse a pour but une meilleure compréhension des processus fondamentaux responsables des modifications de la résonance de plasmon : d'une part en réalisant la spectroscopie d'extinction de nanoparticules « uniques » par la technique originale de Spectroscopie à Modulation Spatiale et d'autre part en caractérisant la morphologie de ces mêmes objets par une observation directe en Microscopie Electronique à Transmission. Cette double approche permet de corréler la réponse optique de nanoparticules (isolées ou bien en interaction (dimères)) avec leur forme ou leur arrangement spatial, et d'en faciliter ainsi la modélisation théorique.

Mots clés: nanoparticule unique; dimère de nanoparticules; métaux nobles; propriétés optiques; morphologie

Mots clés: morphology; single nanoparticle; nanoparticle dimer; noble metals; optical properties

Domaines: Physique [physics]

Salem Marhaba. Influence de la morphologie sur les propriétés optiques de nano-objets métalliques uniques. Physique [physics]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00356212⟩