Etude expérimentale de la réponse optique de nanostructures métalliques par modulation de polarisation : application à la chiro-plasmonique

Optical anisotropy of single nano-objects probed by polarisation modulation

• Auteur / Autrice : Floriane Perrier
• Direction : Emmanuel Cottancin, Christophe Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 19/03/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon (Lyon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Lumière Matière
• Jury : Président / Présidente : Clémentine Symonds
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Cottancin, Christophe Bonnet, Renaud Bachelot, Nathalie Destouches, Catherine Schwob
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Renaud Bachelot, Nathalie Destouches

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie

Chiralité

Anisotropie

Nanoparticules

Mots clés libres

Plasmon

Chiralité

Nanoparticules

Spectroscopie

Plasmon

Chirality

Plasmonic nanoparticle

Spectroscopy

Résumé

Le domaine de la chiro-plasmonique s'est largement développé ces dernières années. Dans l'objectif de mieux comprendre les liens étroits entre la géométrie de nano-systèmes et leur chiralité intrinsèque, nous avons développé au cours de ce travail un nouveau dispositif expérimental de spectroscopie à modulation de polarisation. Ce dispositif permet aujourd'hui d'étudier l'anisotropie optique (dichroïsmes linéaires et circulaires, biréfringence linéaire, pouvoir rotatoire) de nanostructures individuelles et cela est illustré à travers deux études de nanoparticules anisotropes. La première étude a permis la caractérisation de l'anisotropie optique de dimères de sphères d'or. La corrélation réalisée avec de la microscopie électronique a pu démontrer l'efficacité du nouveau dispositif expérimental. Dans un second temps, nous avons réalisé une étude de l'anisotropie optique de nano-systèmes chiraux 2D qui a montré la capacité du dispositif à mesurer des effets chiroptiques à l'échelle de nanoparticules individuelles

The field of chiro-plasmonics has developed significantly in recent years. In order to better understand the interplay between the geometry of nanosystems and their intrinsic chirality, we have developed a new experimental set-up for polarization modulation spectroscopy. The developped set-up allows to study optical anisotropies (linear and circular dichroisms, linear birefringence, rotatory power) of individual nanostructures. This is illustrated through two studies of anisotropic nanoparticles. The first study allowed the characterization of the optical anisotropy of dimers of gold spheres. The correlation carried out with electron microscopy was able to demonstrate the efficiency of the new experimental set-up. In a second step, we performed a study of the optical anisotropy of 2D chiral nanosystems which showed the ability of the set-up to measure chiroptic effects at the scale of individual nanoparticles