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Theses

De la génération de somme de fréquence à la fluorescence paramétrique dans des nanostructures plasmoniques hybrides

Résumé : L'optique non-linéaire étudie des phénomènes capables de modifier la fréquence de la lumière incidente en s'appuyant sur la symétrie intrinsèque de certains matériaux. Le défi actuel de la miniaturisation des composants va de paire avec une perte d'efficacité à l'échelle sub-micrométrique. Pour résoudre ce problème, l'idée explorée au cours de cette thèse consiste à utiliser un phénomène d'oscillation collective des électrons libres d'une nanostructure en métal, appelé résonance plasmon de surface localisé. Cet effet est associé à une exaltation du champ au voisinage immédiat d'une structure plasmonique, une propriété adaptée pour augmenter l'efficacité non-linéaire d'un matériau placé non loin. Les objectifs principaux de ma thèse consistaient à fabriquer ces objets hybrides, à développer une plate-forme expérimentale polyvalente capable de réaliser différents types d'observation à l'échelle de la particule unique, puis à analyser leur génération de second harmonique (SHG). Ces travaux ont abouti à l'obtention de structures hybrides non-linéaires efficaces, dont l'intensité SHG atteint jusqu'à 100 fois celle d'une antenne plasmonique isolée et jusqu'à plus de 1000 fois celle d'un nanocristal non-linéaire unique, confirmant l'intérêt de ces structures. Nous avons aussi tenté d'observer de la fluorescence paramétrique (SPDC) dans une nanostructure individuelle, une prouesse encore inachevée dans le monde; si nos études n'ont pas davantage abouti, elles esquissent des pistes d'amélioration pour y parvenir, et un modèle numérique innovant développé dans l'équipe annonce un rendement compatible avec des observations. Enfin, une source de photons intriqués a été développée dans le cadre d'une collaboration sur l'intelligence artificielle dans des systèmes physiques et constitue une perspective envisageable d'application pour les travaux précédents. Ces résultats ouvrent potentiellement la voie à l'amélioration de l'éfficacité et de la fiabilité des algorithmes IA actuels.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02192091
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, September 6, 2019 - 6:53:27 PM
Last modification on : Tuesday, August 11, 2020 - 12:54:03 PM

File

CHAUVET_2019_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02192091, version 2

Collections

CNRS | NEEL | UGA | STAR

Citation

Nicolas Chauvet. De la génération de somme de fréquence à la fluorescence paramétrique dans des nanostructures plasmoniques hybrides. Optique [physics.optics]. Université Grenoble Alpes, 2019. Français. ⟨NNT : 2019GREAY011⟩. ⟨tel-02192091v2⟩

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