
Dimères de nanocubes : une nouvelle classe d’anti-résonateurs plasmoniques
Michel Pellarin, Julien Ramade, Jan-Michael Rye, Christophe Bonnet, Michel Broyer, Marie-Ange Lebeault, Jean Lermé, et Emmanuel Cottancin (équipe Agrégats et Nanostructures), en collaboration avec des collègues de Saclay et Stockholm, ont publié un article intitulé « Fano transparency in rounded nanocube dimers induced by gap plasmon coupling » dans la revue ACS Nano.
La réponse optique d’un dimère de nanoparticules en interaction dépend fortement de la morphologie de la région interparticule. Les dimères de nanocubes d’or ou d’argent constituent de ce point de vue des systèmes modèles car les faces parallèles en vis-à-vis définissent une zone de couplage similaire à celle d’un condensateur plan. Par spectroscopie à modulation spatiale (SMS), on a observé une « antirésonance » dans la bande d’excitation du plasmon longitudinal de dimères individuels de nanocubes d’argent et d’or (courbe rouge). C’est l’hybridation entre les modes de plasmon délocalisés sur le dimère et certains modes de cavité localisés dans le gap qui est à l’origine d’un mécanisme d’interférence dans les processus de diffusion de la lumière au voisinage de la résonance. Cette antirésonance est analogue à l’effet Fano en spectroscopie atomique et traduit de manière très générale le couplage entre un mode d’excitation très localisé et un quasi–continuum. Cette étude a permis d’expliquer, non seulement la localisation spectrale de la fenêtre de transparence induite dans le spectre d’extinction, mais également de comprendre le rôle essentiel joué par le rognage des arêtes et des coins du cube dans la force du couplage. La fenêtre de transparence possède une finesse spectrale bien supérieure à celle de la bande plasmon principale, ce qui en fait un candidat de choix comme sonde ultrasensible dans de futures expériences de plasmonique environnementale.
12/12/2016
