
Localiser les plasmons par le désordre
Rémy Fulcrand (équipe Liquides et Interfaces) et Julien Laverdant (équipe AGNANO), en collaboration avec des collègues de Versailles, ont publié un article intitulé "Localization of plasmon modes in a 2D photonic nanostructure with a controlled disorder" dans la revue Optics Express.
En 1958, P. W. Anderson a prédit une absence de diffusion des ondes dans des matériaux désordonnés. Ainsi, pour certains désordres corrélés, les ondes (mécaniques ou électromagnétiques) se propageant dans tels milieux peuvent se localiser. Les propriétés physiques (conductance, transmittance…) sont alors régies par des lois d’échelles statistiques. Dans ce contexte, ce travail présente une étude de l’influence du désordre sur la localisation des champs électromagnétiques en surface d’une couche mince d’or. Les échantillons réalisés à l’ILM sont des réseaux de trous désordonnés percés par FIB dans des couches minces d’or : système dual beam FIB/SEM du CLYM (Consortium Lyon Saint-Etienne de Microscopie). Lorsque la lumière est focalisée sur ces réseaux, elle excite des modes de plasmons de surface qui se localisent dans des zones nanométriques appelées « hot-spot ». Les mesures en champ proche montrent une forte dépendance des statistiques (probabilités des champs et longueurs de corrélation) avec le pourcentage de désordre mais aussi avec la longueur d’onde. Des simulations complémentaires par FDTD ont aussi permis de mettre en évidence comment la perte de l’ordre local joue un rôle critique dans cette localisation. Ces résultats ouvrent la voie vers une meilleure compréhension de la localisation des plasmons de surface en augmentant localement la densité d’états. Ce type de nanostructures est prometteur comme substrat pour améliorer les nanosources de photons uniques.
