Réponse optique de dimères de nanoparticules

Anna Lombardi, Aurélien Crut, Paolo Maioli, Natalia Del Fatti et Fabrice Vallée (équipe FemtoNanoOptics) ont publié en collaboration avec Marcin Grzelczak, Isabel Pastoriza-Santos et Luis Liz-Marzán (Vigo, Espagne) un article intitulé Optical Response of Individual Au-Ag@SiO2 Hetero-Dimers dans la revue ACS Nano.

Les nano-objets métalliques présentent des propriétés optiques très différentes de celles des métaux massifs, exploitées dans de nombreuses applications. Dans ce contexte, les nanodimères métalliques sont extrêmement prometteurs pour la détection de biomolécules individuelles, grâce à la possibilité qu’ils offrent de concentrer très fortement la lumière dans un très petit volume. L’équipe FemtoNanoOptics a étudié à l’échelle de la particule unique, en utilisant la technique de spectroscopie par modulation spatiale, les propriétés optiques d’hétéro-dimères constitués d’une nanoparticule d’or  et d’une d’argent. La mesure quantitative de leur section efficace d’absorption a démontré les effets très importants de l’interaction électromagnétique entre nanoparticules, confirmés par des simulations numériques. Ainsi le voisinage d’une nanoparticule d’argent permet d’augmenter drastiquement l’absorption optique de la nanoparticule d’or dans la partie verte du spectre visible, à condition toutefois que la direction du champ électrique associé à celle-ci corresponde à celle de l’axe du dimère. D’un point de vue plus fondamental, ce type d’investigations ouvre également la voie à l’étude de résonances Fano qui apparaissent dans ces systèmes couplés.