Couplage plasmonique dans les métaux de transition

Delphine Manchon, Jean Lermé, Alexis Mosset, Christophe Bonnet, Jan-Michael Rye, Michel Broyer, Michel Pellarin et Emmanuel Cottancin (équipe Agrégats et Nanostructures), en collaboration avec Cécile Jamois, Taiping Zhang et Ali Belarouci de l’INL  ont publié un article intitulé " Plasmonic coupling with most of the transition metals: a new family of broad band and near infrared nanoantennas" dans la revue Nanoscale.

La réponse optique des nanostructures métalliques soumises à une excitation lumineuse est gouvernée par une forte résonance d’extinction, la Résonance de Plasmon de Surface Localisée (RPSL). Jusqu’à aujourd’hui peu d’études ont été menées sur des nanostructures à base de métaux de transition, car leur résonance est généralement fortement atténuée dans l’UV. Dans cet article, les auteurs montrent d’un point de vue théorique et expérimental que le couplage plasmonique peut être exploité pour générer des RPSL dans des nano-antennes (NAs) de dimères à base de métaux de transition. L’avantage des dimères par rapport aux monomères repose essentiellement sur l’exaltation du champ électromagnétique dans la zone interparticule. L’apparition de RPSL par couplage plasmonique est illustrée expérimentalement sur différents types de NAs (Pd, Pt et Cr) élaborées par nanolithographie. Les mesures d’extinction optique absolue (entre 300 nm et 1650 nm) ont été réalisées sur des NAs individuelles dont la morphologie a été caractérisée par microscopie électronique (MEB et AFM).

Ce travail montre que l’on peut tirer parti du couplage plasmonique pour générer des RPSL avec la plupart des métaux de transition (Pt, Pd, Cr, Fe, Co, Ni, ...) L’utilisation de nouveaux matériaux dans le domaine de la plasmonique (autres que l’or et l’argent) ouvre la voie à de nouvelles perspectives dans le domaine de la photo-catalyse, la magnéto-plasmonique et le nano-sensing.

20/11/2014


 

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