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Photons et nanosystèmes

Photons et nanosystèmes

Nanooptique quantique, plasmon unique, nanosystèmes, sources de photons

Coordinateur B. Lounis

L’axe photons et nanosystèmes regroupe les études des phénomènes optiques et quantiques lies a l’organisation nanostructure de la matière. Cet axe concerne en particulier la nano-optique quantique, la plasmonique et le champ proche. Au sein de cet axe, l’étude des propriétés photophysiques des nano-objets individuels revêt un caractère fondamental. Elle permet par exemple d’optimiser leur utilisation comme sources de lumière non-classique ou comme nano-sondes optiques pour des applications biologiques. Des approches spectroscopiques originales doivent être développées pour étudier les propriétés de ces systèmes dans des conditions variées de températures (ambiantes ou cryogéniques), de champs statiques (magnétiques ou électriques) et d’environnements (solutions solides ou liquides, ou sur des surfaces). D’autre part, les surfaces métalliques texturées à une échelle plus petite que la longueur d’onde possèdent des propriétés étonnantes dues à des résonances qui peuvent être soit délocalisées, soit extrêmement localisées. Aujourd’hui, il existe un gap entre les outils de modélisation disponibles et notre façon d’appréhender ces propriétés. Par exemple, les outils ne considèrent jamais explicitement les ondes de surface qui sont excitées par les résonances localisées, puis qui se propagent sur la surface métallique avant d’être éventuellement diffusées par un autre résonateur. Un des objectifs de cet axe sera de développer des outils modèles qui donnent des prédictions précises de ce type d’effets. Il sera par exemple possible d’élaborer des nanoantennes, résonateurs localisés qui permettent de fortes exaltations de champ avec un fort rendement quantique.

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