FemtoNanoOptics group - Highlights and News
Équipe FemtoNanoOptics - Actualités et Faits marquants
Ultrafast optical response of a gold nanodisk
October 2021
The FemtoNanoOptics group, with a colleague from Pisa, published an article entitled "Electron and lattice heating contributions to the transient optical response of a single plasmonic nano-object" in the Journal of Physical Chemistry C.
Réponse optique ultrarapide d’un nanodisque d’or
Octobre 2021
Les chercheurs de l'équipe FemtoNanoOptics, en collaboration avec un collègue de Pise, ont publié un article intitulé "Electron and lattice heating contributions to the transient optical response of a single plasmonic nano-object" dans la revue Journal of Physical Chemistry C.
Cooling of a single gold nanodisk
June 2020
Whereas the laws governing heat exchanges at the macroscopic scale have been well mastered since the nineteenth century, the propagation of heat at the nanoscale still raises many fundamental questions. It is more complex, due to the increased role played by interfaces and its possibly non-diffusive nature. It also plays a crucial role in many applications, for example in electronics where efficient cooling of nanometric components is absolutely necessary to avoid their damage.
Refroidissement d’un nanodisque d’or individuel
Juin 2020
Alors que les lois régissant les échanges thermiques à l’échelle macroscopique sont bien maîtrisées depuis le dix-neuvième siècle, la propagation de la chaleur à l’échelle nanométrique suscite toujours de multiples interrogations fondamentales. Elle est plus complexe, du fait du rôle accru joué par les interfaces et de son caractère potentiellement non-diffusif. Elle joue de plus un rôle crucial dans de nombreuses applications, par exemple en électronique où un refroidissement efficace des composants nanométriques utilisés est absolument requis pour éviter leur endommagement.
Welcome to Francesco Banfi, Full Professor in FemtoNanoOptics group
September 2018
Francesco Banfi joins FemtoNanoOptics group.
Francesco Banfi obtained his Ph.D in Physics from Università di Pavia (Italy), with a thesis on the transport properties in quantum interference devices based on 2 dimensional electron gases, accomplished at the NEST Lab-Scuola Normale Superiore (Pisa) and at the ELPHOS Lab-Università Cattolica (Brescia). In 2004 Università Cattolica contracted him jointly with Lawrence Berkeley National Laboratory to investigate Quantum Yield in photocathodes under femtosecond lasers radiation pulses. He spent the period 2005-2007 as a Post-Doc at Université de Genève, working on crystal growth and characterization. In 2007 he joined the Department of Physics, Università Cattolica (Brescia), as an assistant professor. His research interest drifted to thermomechanics of nanostructures investigated by means of time-resolved optical techniques and theory. Since september 2018 he joined the FemtoNanoOptics group as a full professor at University of Lyon 1.
Welcome Francesco!
Bienvenue à Francesco Banfi, Professeur des Universités dans l'équipe FemtoNanoOptics
Septembre 2018
Francesco Banfi vient de rejoindre l'équipe FemtoNanoOptics.
Après des études en physique à l’Université de Pavie en Italie (1999), une Thèse de Doctorat effectué en partenariat entre l’Ecole Normale de Pise et l’Université de Pavie (2004), deux séjours postdoctoraux au Lawrence Berkeley National Laboratory (2005) et à l’Université de Genève (2005-2007), F. Banfi était chercheur depuis 2007 au Département de Mathématique et Physique de l’Université Catholique à Brescia. En septembre 2018 il a obtenu le titre de Professeur UCBL à l’Institut Lumière Matière. Il a des compétences reconnues dans le domaine des nanosciences, notamment dans l’étude des propriétés électroniques, optiques et de transport dans les systèmes confinés, et plus récemment des propriétés thermiques des nanomatériaux. Ses recherches seront effectuées dans l’équipe FemtoNanoOptics en collaborations avec plusieurs autres équipes de l’iLM, expérimentales et théoriques.
Bienvenue à Francesco !
Breathing of small gold clusters
September 2018
When it is impulsively heated, a metal sphere starts "breathing" : it undergoes periodic and radially symmetric dilations and contractions. This mechanical effect, which has been studied for years focusing on macroscopic and microscopic objects with a diameter as small as a few nanometers, was investigated here on still smaller systems, namely gold clusters composed of few atoms (10 to 100) protected by a layer of organic molecules (as for instance phenylethanethiolates, SCH2CH2Ph).
Des petits agrégats d'or qui respirent
Septembre 2018
Si on chauffe très rapidement une petite sphère métallique, elle commence alors à "respirer" : elle se dilate d'abord et se contracte ensuite de manière périodique et régulière. Ce phénomène mécanique, étudié depuis longtemps sur des objets macroscopiques et microscopiques d'un diamètre décroissante jusqu'à quelques nanomètres, vient d'être observé et caractérisé sur des systèmes encore plus petits, à savoir des petits agrégats composés d'un noyau d'or avec un très faible nombre d'atomes (entre 10 et 100) recouverts d'une couche de molécules organiques (comme par exemple le phenyléthanethiol, SCH2CH2Ph).
Vibrational Damping of individual nano-objects
July 2018
Metal nanoparticles present high vibrational frequencies sensitive to matter deposition at their surface, very favorable for using them as nanobalances. They however suffer from a major drawback, namely low vibrational quality factors (i.e., the number of oscillations that they perform once excited, before relaxation). This limit mainly results from the fact that the vibrations of a nanoparticle do not remain confined in it, but progressively propagate towards its surroundings.
Amortissement vibrationnel de nano-objets individuels
Juillet 2018
Les nanoparticules métalliques présentent des fréquences vibrationnelles élevées et sensibles au dépôt de matière à leur surface, très favorables à leur utilisation comme nanobalances. Elles souffrent toutefois d’un important défaut, à savoir des facteurs de qualité vibrationnels (c’est-à-dire le nombre d’oscillations qu’elles effectuent une fois excitées, avant leur retour à l’équilibre) faibles. Cette limitation résulte principalement du fait que les vibrations d’une nanoparticule ne restent pas confinées dans celle-ci, mais se propagent progressivement vers son environnement.
Welcome to Fabien Vialla, Assistant Professor in FemtoNanoOptics group
September 2017
Fabien Vialla, student and PhD at ENS Paris (Laboratoire Pierre Aigrain) joins FemtoNanoOptics group after a postdoc at ICFO (Barcelone). Welcome Fabien!
Bienvenue à Fabien Vialla, Maître de Conférences dans l'équipe FemtoNanoOptics
Septembre 2017
Fabien Vialla, ancien étudiant de l'ENS Paris et doctorant au Laboratoire Pierre Agrain, vient de rejoindre l'équipe FemtoNanoOptics après un postdoctorat effectué à l'ICFO de Barcelone. Bienvenue à Fabien !
A nanoparticle under the influence: Fano effect in the absorption of a single nano-object
Novembre 2016
In 1961, Ugo Fano attributed some original resonances characterized by an asymmetrical spectral shape previously observed in atomic physics experiments to an interference between two different excitation mechanisms. Our FemtoNanoOptics group, using an original experimental approach based on ultrafast optical spectroscopy, has realized the first experimental demonstration of this effect on the absorption of a plasmonic nano-object: a single nano-dimer composed by a gold nanosphere (with a continuum of absorption) and a silver one (characterized by its resonant absorption due to the localized surface plasmon).
Une nanoparticule sous influence : effet Fano dans l'absorption d'un nano-objet individuel
November 2016
En 1961, Ugo Fano décrivit l’origine d’étranges résonances de forme spectrale asymétrique précédemment observées en physique atomique, à savoir des interférences entre deux mécanismes d’excitation distincts. Dans notre équipe FemtoNanoOptics, par une approche originale basée sur la spectroscopie pompe-sonde ultrarapide, nous en avons réalisé sa première démonstration expérimentale dans l’absorption d’un nano-objet modèle: un dimère individuel constitué d’une nanosphère d’or (qui présente un continuum d'absorption) et d’une en argent (avec une absorption résonante due au plasmon de surface).
News up to 2016 are only in French
Réponse optique d'un nano-objet individuel : impact de son orientation 3D et du substrat
Février 2016
La réponse optique d’objets métalliques de taille nanométrique diffère nettement de celle des métaux massifs par l’apparition de résonances marquées (résonances plasmon de surface). A ces tailles, les propriétés optiques dépendent fortement de l’environnement local du nano-objet: ces résonances sont donc notamment affectées par son orientation spatiale 3D et sa déposition sur un substrat. L'équipe FemtoNanoOptics a mis en évidence et modélisé ces effets, grâce à une étude couplée spectroscopie optique - tomographie électronique - modélisation numérique. Ces travaux sont décrit dans un article publié par Advanced Optical Materials.
Etude des vibrations acoustiques de nanoparticules bimétalliques
Avril 2015
L'étude des vibrations acoustiques par spectroscopie pompe-sonde ultrarapide a le plus souvent été limitée à des nano-objets composés par un seul métal. L’équipe FemtoNanoOptics a récemment étendu ses caractérisations à des nanosystèmes de type cœur-couronne et alliage formés pas deux métaux différents, en étudiant des nanosphères AuAg et PtAu. Ces travaux, décrits dans un article publié par The Journal of Physical Chemistry C, ont prouvé que l’étude du mode de respiration de ces particules permet de discriminer leur structure interne.
Prix Jeunes Chercheurs Saint-Gobain à Anna Lombardi
Février 2015
Anna Lombardi, ancienne doctorante de l'équipe FemtoNanoOptics, est lauréate du Prix Jeunes Chercheurs Saint-Gobain 2013 pour ses travaux de thèse intitulés "Linear and ultrafast response of individual multi-material nanoparticles". Elle travaille depuis septembre 2013 à l'Université de Cambridge (UK), au NanoPhotonics Centre du Cavendish Laboratory dans l'équipe du Prof. J. J. Baumberg.
Avancées en femto-nano-optique : vibrations acoustiques de nanoparticules métalliques
Janvier 2015
A l'invitation des éditeurs de Physics Reports, l'équipe FemtoNanoOptics vient de publier un article de fond sur les recherches actuelles dans le domaine des vibrations acoustiques de nano-objets métalliques.
Cette "Invited Review" (43 pages), intitulée Acoustic vibrations of metal nano-objects: Time-domain investigations, est parue dans la revue à fort impact de Elsevier "Physics Reports".
Master "Sciences de la Matière", Lyon 1 & ENS de Lyon
Décembre 2014
La formation "Sciences de la Matière", dont les responsables sont Natalia Del Fatti (responsable Lyon 1) & Sébastien Manneville (responsable ENS de Lyon), est à l'honneur sur Campus Channel.
Issu de 20 ans de collaboration entre l'École Normale Supérieure de Lyon et l'Université Claude Bernard Lyon 1, le Master "Sciences de la Matière" (labellisé Master de l'Université de Lyon) propose une formation d'excellence aux métiers de la recherche dans tous les domaines de la physique et de la chimie : Peter Holdsworth, professeur à l'ENS de Lyon, vient d'en faire une présentation lors de son interview du 4 décembre à Campus Channel.
Avancées en femto-nano-optique : non-linéarités optiques de nanoparticules métalliques
Septembre 2014
A l'invitation des éditeurs du European Physical Journal B, l'équipe FemtoNanoOptics vient de publier un article de fond sur les recherches actuelles dans le domaine des phénomènes ultrarapides dans les métaux confinés.
Ce "Colloquium Paper" (19 pages), intitulé Advances in femto-nano-optics: ultrafast nonlinearities of metal nanoparticles, est paru dans la revue EPJB.
Avancées en femto-nano-optique : spectroscopies d'absorption et diffusion de nano-objets individuels
Avril 2014
A l'invitation de la Royal Society of Chemistry, l'équipe FemtoNanoOptics vient de publier un article de fond sur les recherches actuelles en nano-physique dans le domaine de l'étude de nanoparticules individuelles.
Ce "Review Article" (36 pages), intitulé Optical absorption and scattering spectroscopies of single nano-objects, est paru dans la revue Chem Soc Rev.
La Spectroscopie par Modulation Spatiale révèle l’absorption d’un Nanotube unique de Carbone
Octobre 2013
Malgré l’existence de nombreuses caractérisations optiques par photoluminescence, diffusion Raman ou Rayleigh, la mesure quantitative du spectre d’absorption d’un nanotube de carbone unique reste un enjeu d’actualité.
En utilisant la technique de Spectroscopie par Modulation Spatiale (SMS) en transmission et réflexion, développée au Laboratoire, nous avons effectué cette mesure pour des nanotubes individuels suspendus sur une tranchée.
De quel paramètre géométrique dépend la réponse optique d’un nano-bâtonnet d’or ?
Mai 2013
L'équipe FemtoNanoOptics a publié, en collaboration avec des chercheurs de l’université de Vigo en Espagne, un article intitulé Size-Dependent Surface Plasmon Resonance Broadening in Nonspherical Nanoparticles: Single Gold Nanorods dans la revue Nano Letters.
Réponse optique de dimères de nanoparticules
Mars 2013
Les nano-objets métalliques présentent des propriétés optiques fascinantes, très différentes de celles des métaux massifs (ainsi une solution de nanosphères d’or a-t-elle une couleur rouge et non dorée) et exploitées par de nombreuses applications. En particulier, les nanodimères métalliques sont extrêmement prometteurs pour la détection de biomolécules individuelles (avec des enjeux colossaux dans le domaine biomédical), grâce à la possibilité qu’ils offrent de concentrer très fortement la lumière dans un très petit volume. Dans ce contexte, l’équipe FemtoNanoOptics a étudié les propriétés optiques de nanodimères constitués d’une nanoparticule d’or et d’une d’argent...
Caractérisation optique du transfert d'un électron à l'intérieur d'une nano-allumette hybride metal-semiconducteur nanométrique
Juillet 2012
Que se passe-t-il dans une jonction métal/semiconducteur de taille nanométrique ? Est-il possible de caractériser le temps de transfert d'un électron entre les deux matériaux ? Quel effet a l'ajout d'un électron sur la réponse optique du métal ?
La Modulation Spatiale en Réflexion : "voir" un nanotube de carbone individuel sur un substrat opaque
Avril 2012
Peut-on « voir » optiquement un nano-objet individuel déposé sur un substrat « opaque » ? Dans le cadre d’un projet PICS CNRS avec l’Université de Thessalonique, et en collaboration avec le Laboratoire LPMCN, nous avons démontré la faisabilité de cette étude « toute optique », en utilisant la technique de Spectroscopie à Modulation Spatiale (SMS) dans une configuration en réflexion (RSMS). Ce développement instrumental original a également permis d’obtenir la première mesure absolue de la section efficace (...)
Nano-balances mécaniques : le Video-Clip
Mars 2012
Nos recherches récentes sur les modes de vibrations de particules bi-métalliques ont été sélectionnées par les éditeurs du journal JPCL (Journal of Physical Chemistry Letters) pour une mise en image & son sous forme de video-clip. Aurélien Crut vous emmène dans le nanomonde de l’acoustique en cliquant ici (choisir la presentation JPCL Crut dans le menu à droite) SlideShow JPCL Ces travaux ont été réalisées en collaboration avec l’équipe de Luis Liz-Marzan à Vigo, Espagne. Ils ont démontré que (...)
Spectroscopie à Modulation Spatiale : animation 3D
Février 2012
La technique de Spectroscopie par Modulation Spatiale [*] a été mise à l’honneur sous forme de video-clip lors d’une exposition organisée par le GDR Or-Nano à l’Espace Mendès France de Poitiers : « L’Or, de l’achimie aux Nanotechnologies » (février – mai 2012).
L’animation 3D « La Spectroscopie par Modulation Spatiale », présentée en première à Poitiers par Paolo Maioli , est également disponible sous YouTube en version française et anglaise haute résolution.
Nanomatériaux plasmoniques à très fort comportement non-linéaire
Octobre 2011
Dans le cadre de la thèse de Hatim Baida et Denis Mongin, nous avons combiné la technique de microscopie par « Modulation Spatiale » (qui permet de détecter des nano-objets individuels) avec la méthode spectroscopique « Pompe-Sonde » femtoseconde pour mesurer la réponse ultrarapide d’un nano-bâtonnet d’or individuel autour de sa Résonance Plasmon de Surface. Le comportement spectral et temporel a été interprété de manière quantitative comme étant une conséquence de la non-linéarité de l’or massif « exaltée » par les effets plasmoniques.