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.

Des informations physiques importantes ont ainsi été obtenues, telles que la force d’oscillateur des différentes résonances excitoniques et la présence d’un fond non-résonant dans les spectres d’absorption ayant une valeur similaire à l’absorption du graphène. La caractérisation optique du même nanotube sur sa partie centrale (suspendue) et latérale (déposée sur le substrat) a aussi permis de quantifier les effets du substrat, conduisant notamment à une très forte réduction des effets d’antenne.

Ces recherches, menées en collaboration avec l’équipe de A. San Miguel (ILM) et celle de J.-L. Sauvajol (Montpellier), constituent la première caractérisation directe des propriétés d’absorption de nanotubes de carbone individuels sur une large gamme spectrale et ouvrent la voie à des études quantitatives complètes en fonction de la nature du nanotube, de ses interactions avec l’environnement ou des modifications de paramètres extérieurs tels que pression et température.

Pour en savoir plus :

Jean-Christophe Blancon, Matthieu Paillet, Huy Nam Tran, Xuan Tinh Than, Samuel Aberra Guebrou, Anthony Ayari, Alfonso San Miguel, Ngoc-Minh Phan, Ahmed-Azmi Zahab, Jean-Louis Sauvajol, Natalia Del Fatti and Fabrice Vallée

"Direct measurement of the absolute absorption spectrum of individual semiconducting single-wall carbon nanotubes"

Nature Communications 4, 2542 (2013)