Thèses

Lundi 18 Novembre 2019 à 14h00.

Cohérence dans les systèmes métal/organique en couplage fort : états étendus et métasurfaces

''Cette thèse expérimentale prend place dans le domaine du couplage fort entre un mode électromagnétique et des matériaux actifs organiques. Dans ce régime, l’interaction lumière/matière est si importante que les états initiaux s’hybrident et donnent naissance à des états mixtes plasmon/exciton : les polaritons. Au-delà de modifier les énergies du système, le couplage fort induit des effets collectifs tel que la cohérence, couplant ainsi des émetteurs séparés spatialement et initialement indépendants.
Les travaux de cette thèse ont pour but de contrôler et de manipuler l’extension spatiale de cet état cohérent pour réaliser des matériaux d’un nouveau type. La manipulation du couplage fort lumière/matière est abordée de deux manières dans cette thèse.
La première est basée sur la modification du mode optique : nous avons fait la démonstration du régime de couplage fort entre l’exciton d’un émetteur organique de type J-agrégat et un plasmon à longue extension. Ce mode plasmonique particulier permet d’étendre l’extension du domaine de cohérence jusqu’à 50 μm.
La seconde méthode consiste en une action sur la composante matière, c’est-à-dire le matériau actif. Nous avons ainsi mis en évidence un nouveau type de métasurface en structurant la couche excitonique à l’échelle du micromètre, inférieure à la longueur de cohérence mais supérieure d’un ordre de grandeur à la longueur d’onde. Des effets typiques de métasurfaces sont observés, tels qu’une réponse moyennée des constituants de la surface et une forte anisotropie générées par une structuration de la couche active dans la longueur de cohérence.''