Couplage AFM/Raman et spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe de nanostructures

Study of nanostructures with AFM/Raman coupling device and Tip Enhanced Raman Spectroscopy (TERS)

• Auteur / Autrice : Samar Najjar
• Direction : Vincent Rodriguez, Sébastien Bonhommeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique
• Date : Soutenance le 23/09/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires (Bordeaux) - Institut des Sciences Moléculaires / ISM
• Jury : Président / Présidente : Bernard Humbert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Talaga
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Christophe Valmalette, Marc Lamy de la Chapelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffusion (physique)

Graphène

Nanotubes

Microscopie à force atomique

Spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe

Mots clés libres

Spectroscopie Raman exaltée de pointe

Diffusion

Fe2O3 ZnO hématite nanotubes de carbone swnt graphène oxydé adn

Tip Enhanced Raman spectroscopie

Scattering

Fe2O3 ZnO hematite carbon nanotubes swnt graphene oxide dna

Résumé

Pour mieux comprendre leurs propriétés, diverses nanostructures individuelles ont été étudiées à l’aide d’une technique couplant microscopie à force atomique et spectroscopie Raman confocale. Sous excitation lumineuse polarisée, la composition chimique, la structure et la présence de défauts a pu être précisée dans des nanobâtonnets d’oxydes métalliques (ZnO et α-Fe2O3). Sous irradiation laser résonnante, les spectres de nanotubes de carbone monoparoi enrobés de polymères ont révélé notamment l’absence de transfert de charge polymère-nanotube et un effet de désolvatation. Finalement, des feuillets de graphène oxydé et des ADNs double-brin peignés ont pu être préparés et caractérisés par spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe en atteignant une résolution spatiale latérale voisine du rayon de courbure de l’apex de la pointe utilisée (12 nm), bien plus faible que la limite de diffraction, ce qui ouvre la voie à de nouveaux travaux spectroscopiques à l’échelle nanométrique.

To better understand their properties, various nanostructures have been studied using a technique combining atomic force microscopy and confocal Raman spectroscopy. Under polarized light excitation, the chemical composition, the structure and the presence of defects has been described in metal oxides nanorods (ZnO et α-Fe2O3). Under resonant laser excitation, Raman spectra of polymer-wrapped single-walled carbon nanotubes have revealed the absence of polymer-nanotube charge transfer and an effect due to desolvation. Finally, graphene oxide sheets and combed double-stranded DNAs have been prepared and characterized using tip-enhanced Raman spectroscopy with a lateral spatial resolution down to the curvature radius of the apex of the used tip (12 nm), well below the diffraction limit, which opens new opportunities for spectroscopic works at the nanometer scale.