Clignotement des nano-émetteurs : la fin de l’arbitraire
Julien Houel, Gilles Ledoux, David Amans, Antoine Aubret, Christophe Dujardin et Florian Kulzer (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de l'IPNL et de l'ESPCI, ont publié un article intitulé "Autocorrelation analysis for the unbiased determination of power-law exponents in single-quantum-dot blinking" dans la revue ACS NANO.
Les boîtes quantiques colloïdales sont des nano-émetteurs dont la luminescence est une succession d’états allumés (ON) et éteints (OFF) : elles clignotent. La distribution de probabilité des durées ON et OFF obéit à des lois de puissance larges : l’émission est non-ergodique. Les méthodes développées pour analyser et comprendre cette émission présentent des biais causés par cette non-ergodicité : la valeur des exposants dépend des conditions expérimentales et de choix arbitraires de traitement des données. On ne peut donc pas identifier avec certitude les phénomènes responsables du clignotement. Dans cet article, les auteurs présentent la première méthode d’analyse du clignotement libre de tout biais ou choix arbitraire. La méthode est basée sur l’enregistrement simultané de la luminescence de 450 boîtes quantiques uniques, à l’aide d’un microscope champ large (NanOpTec) et couplé à une caméra ebCMOS (IPNL) sensible au photon unique. |
Les fonctions d’autocorrélation de l’intensité des 450 boîtes quantiques sont comparées à des simulations à l’aide d’un test statistique. Cela permet d’identifier, avec une précision de 3%, les exposants des distributions des états ON et OFF (voir image).
Cette méthode est robuste vis-à-vis du bruit : il sera possible de déterminer les exposants des lois de puissance du clignotement à l’échelle du temps de vie de l’exciton dans les boîtes quantiques uniques.
16/01/2015