De quel paramètre géométrique dépend la réponse optique d’un nano-bâtonnet d’or ?

Vincent Juvé, Anna Lombardi, Aurélien Crut, Paolo Maioli, Natalia Del Fatti et Fabrice Vallée (équipe FemtoNanoOptics) ont 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.

Les nanoparticules métalliques allongées, de type « nano-bâtonnets », sont très prometteuses pour les applications dans la détection et le biomédical, car leur absorption optique résonante peut être modulée dans tout le spectre visible-proche infrarouge par simple modification du rapport d’aspect (longueur / épaisseur). La largeur spectrale de cette résonance est un paramètre crucial pour les applications et dépend de la taille des nano-objets : plus ils sont petits, plus le confinement électronique lié à leur surface élargit la résonance. Mais de laquelle des deux dimensions d’un nano-bâtonnet (longueur ou épaisseur) dépend cet amortissement ? Les prédictions existantes classiques ou quantiques simples sont diamétralement opposées : les premières s’attendent à un effet dominant de l’épaisseur, et les secondes de la longueur ! Une réponse expérimentale a été apportée à cette question à travers des mesures fines menées sur des nano-bâtonnets individuels de différentes longueurs et épaisseurs. Elles ont montré que l’élargissement de la résonance plasmon de surface dépend des deux mais plus précisément de la surface des nano-bâtonnets.