Transparence induite par les plasmons dans les métamatériaux contrôlés par la lumière

Au cours des deux dernières décennies, les métamatériaux ont connu un fort développement en raison de propriétés électromagnétiques inhabituelles telles que le magnétisme optique, la réfraction négative ou la bi-anisotropie. Parmi elles, l'observation des résonances de Fano a suscité un grand intérêt. Elles résultent de l'interférence entre deux résonateurs, l'un avec une grande largeur spectrale, l'autre avec une résonance étroite. Ces conditions peuvent être satisfaites grâce à des structures plasmoniques couplées. Ce phénomène s'accompagne de propriétés optiques originales telles que la transparence induite par les plasmons (TIP). Dans ces matériaux TIP, une transparence presque totale peut être obtenue par un couplage cohérent entre deux résonateurs générant des interférences destructives dans le spectre d'absorption du résonateur à large bande. Bien qu'observées dans des structures plasmoniques isolées, la transposition de ces propriétés à de grandes échelles est un grand défi en raison de la limitation des processus de nanofrabrication. Le projet vise à aborder ces aspects en utilisant un procédé de fabrication innovant qui permet un contrôle précis de l'assemblage des nanoparticules plasmoniques sur de larges zones. L’objectif est de transposer les propriétés de TIP aux métamatériaux. Le projet repose sur l'utilisation de SAMs couplés à la lithographie interférométrique en UV profonds pour générer un contraste chimique ou topographique sur une large surface en une seule exposition, ce qui permet d'organiser sélectivement les nanoparticules sur la surface. Le projet inclut une post-fonctionnalisation des métamatériaux par des molécules photochromes afin de réaliser une photomodulation des propriétés optiques. Les résonances plasmons étant sensibles à l'indice de réfraction, leur contrôle par l'état d'isomérie du photochrome assurera une modulation réversible des propriétés Fano / TIP du matériau.

Pour plus d'informations, contacter le Dr G. Laurent

Vous pouvez candidater en vous rendant sur le site dédié de l'université Paris-Saclay