Refroidissement d’un nanodisque sur une membrane
Cooling of a nanodisk on a membrane
Clément Panais, Noëlle Lascoux, Paolo Maioli, Francesco Banfi, Fabrice Vallée, Natalia Del Fatti et Aurélien Crut (équipe FemtoNanoOptics), en collaboration avec une collègue du CEA, ont publié un article intitulé "Impact of supporting nanometric membranes on the thermo-optical dynamics of individual plasmonic nanodisks" dans la revue Nanoscale.
Clément Panais, Noëlle Lascoux, Paolo Maioli, Francesco Banfi, Fabrice Vallée, Natalia Del Fatti and Aurélien Crut (FemtoNanoOptics team), with a colleague from CEA, published an article entitled "Impact of supporting nanometric membranes on the thermo-optical dynamics of individual plasmonic nanodisks" in the journal Nanoscale.
Comprendre les modalités spécifiques régissant les échanges de chaleur à l’échelle nanométrique constitue à la fois une question fondamentale complexe et un enjeu majeur dans des domaines tels que la nanoélectronique, la thermoélectricité et les thérapies photothermiques. Refroidir efficacement des composants électroniques nanométriques est, par exemple, crucial pour éviter les dommages thermiques et poursuivre la miniaturisation des dispositifs électroniques.
Dans ce contexte, les chercheurs de l’ILM ont étudié, par la combinaison de techniques optiques et de simulations numériques, les échanges thermiques entre deux nanostructures individuelles de faible épaisseur (environ 10 nm), respectivement 0D et 2D : un nanodisque d’or et une membrane diélectrique ultrafine. Ils ont ainsi pu montrer que la dynamique de refroidissement du nanodisque, consécutive à son échauffement soudain, dépend fortement de l’épaisseur de la membrane sur laquelle il est déposé. Cette observation a été reliée au caractère bi- ou tridimensionnel de la diffusion de la chaleur dans une membrane, selon son épaisseur et l’échelle de temps considérée. La contribution de l’échauffement des membranes aux signaux optiques mesurés a également pu être mise en évidence et modélisée.
Dans ce contexte, les chercheurs de l’ILM ont étudié, par la combinaison de techniques optiques et de simulations numériques, les échanges thermiques entre deux nanostructures individuelles de faible épaisseur (environ 10 nm), respectivement 0D et 2D : un nanodisque d’or et une membrane diélectrique ultrafine. Ils ont ainsi pu montrer que la dynamique de refroidissement du nanodisque, consécutive à son échauffement soudain, dépend fortement de l’épaisseur de la membrane sur laquelle il est déposé. Cette observation a été reliée au caractère bi- ou tridimensionnel de la diffusion de la chaleur dans une membrane, selon son épaisseur et l’échelle de temps considérée. La contribution de l’échauffement des membranes aux signaux optiques mesurés a également pu être mise en évidence et modélisée.
Understanding the specific mechanisms governing heat exchange at the nanoscale is both a complex fundamental question and a major issue in fields such as nanoelectronics, thermoelectricity, and photothermal therapies. Efficiently cooling nanometric electronic components is, for example, crucial to prevent thermal damage and to continue the miniaturization of electronic devices.
In this context, ILM researchers studied, using a combination of optical techniques and numerical simulations, the thermal exchanges between two individual nanostructures with small thicknesses (about 10 nm), respectively 0D and 2D: a gold nanodisk and an ultrathin dielectric membrane. They were able to show that the cooling dynamics of the nanodisk, following its sudden heating, strongly depend on the thickness of the membrane on which it is deposited. This observation was linked to the bi- or three-dimensional nature of heat diffusion in a membrane, depending on its thickness and the timescale considered. The contribution of the membrane heating to the measured optical signals was also demonstrated and modeled.
In this context, ILM researchers studied, using a combination of optical techniques and numerical simulations, the thermal exchanges between two individual nanostructures with small thicknesses (about 10 nm), respectively 0D and 2D: a gold nanodisk and an ultrathin dielectric membrane. They were able to show that the cooling dynamics of the nanodisk, following its sudden heating, strongly depend on the thickness of the membrane on which it is deposited. This observation was linked to the bi- or three-dimensional nature of heat diffusion in a membrane, depending on its thickness and the timescale considered. The contribution of the membrane heating to the measured optical signals was also demonstrated and modeled.
