Une nanosource de plasmons électrique et intégrée

par Delphine Pommier

Projet de thèse en Nanophysique

Sous la direction de Elizabeth Boer-Duchemin.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (laboratoire) , Nanosciences moléculaires (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Les nanostructures plasmoniques sont des objets métalliques dont au moins l'une des dimensions est de taille nanométrique (nanoparticules, nanofils, couches minces, etc.) Dans ces structures, on peut créer des plasmons de surface, c'est-à-dire des oscillations collectives d'électrons couplées à une onde électromagnétique. Ce domaine de recherche des plasmons de surface est en plein essor actuellement car on peut envisager d'utiliser les plasmons pour remplacer les électrons des circuits électroniques et les photons des circuits photoniques. Ceci permettrait de réaliser des dispositifs à la fois de petite taille et de grande bande passante. Le but de cette thèse est de réaliser une nanosource de plasmons de surface efficace, électrique, et de basse énergie qui pourra être intégrée dans un circuit plasmonique. Pour cette nanosource, on envisage d'utiliser une nano-antenne combinée à une jonction tunnel. Le thésard participera à la conception et la fabrication de cette nanosource et il sera responsable de l'évaluation des dispositifs réalisés. Un microscope à effet tunnel couplé à un microscope optique inversé sera utilisé à cet effet. Le thésard acquerra des compétences en microscopie à effet tunnel (STM), en microscopie à force atomique (AFM), en microscopie optique, dans l'excitation optique (laser) et électrique (STM) des nanostructures, en plasmonique et dans les propriétés optiques des métaux.

  • Titre traduit

    An integrated electrical plasmon nanosource


  • Résumé

    Plasmonic nanostructures are metallic objects which have at least one nanoscale dimension (i.e., nanoparticles, nanowires, thin films, etc.) Such structures can support surface plasmons, i.e., collective surface electron oscillations coupled to an electromagnetic wave. Surface plasmons are intensely studied at the moment as they may one day replace electrons in electronics and photons in photonics, leading to small and fast plasmonic devices. In this internship/thesis, the goal is to build an efficient, electrical, low-energy nanoscale source of surface plasmons that could be integrated into a plasmonic circuit. Such a nanosource could consist of a nano-antenna in which a tunnel junction is embedded. The internship/thesis student will be involved in the plasmon nanosource design and fabrication, but will be particularly responsible for the testing of the nanosource. This will involve using a scanning tunneling microscope (STM) and atomic force microscope (AFM) coupled to an optical microscope. During this project, the student will acquire experience in optical and scanning probe microscopy (AFM/STM), optical (laser) and electrical (STM) excitation of nanostructures, plasmonics and the optical properties of metals.