Dr. Adnen Mlayah

Une conférence dans le cadre du cycle « Les Ouvertures de l'Université Toulouse III - Paul Sabatier ».

Résumé :

Dans le vide, la lumière voyage à la vitesse limite de près de 300 000 km/s. Dans la matière, elle est ralentie, car elle interagit avec les électrons et les noyaux donnant ainsi naissance à des excitations individuelles (un électron qui accélère ou qui "saute" d'un niveau d'énergie atomique à un autre) et collectives (ondes vibrationnelles, ondes de spin). Parmi ces excitations, une en particulier a focalisé ces dernières années l'attention des chercheurs en optique, les plasmons. Les plasmons sont des oscillations cohérentes d'un ensemble d'électrons en interaction coulombienne les uns avec les autres. A l'échelle macroscopique, les plasmons confèrent à un miroir métallique ses qualités de très bon réflecteur. A l'échelle nanométrique, avec l'augmentation du rapport surface/volume, des plasmons de surface apparaissent et déterminent les propriétés optiques de la matière (métallique). Grâce aux plasmons de surface, il devient possible de modifier à souhait la couleur de la lumière absorbée ou diffusée en changeant la taille, la forme, la structure et l'environnement de la matière tout en gardant le même élément chimique (Argent, Or ou Cuivre par exemple). Cette modularité a donné naissance à des recherches scientifiques intenses dans les domaines de la synthèse par voies chimiques et d'élaboration par voies physique de nano-objets et de nano-structures métalliques. Outre l'intérêt fondamental offert par la possibilité de confiner et de guider la lumière à l'échelle nanométrique, les applications sont multiples. Elles couvrent des domaines aussi divers que ceux des télécommunications, de l'énergie ou de la médecine. Dans cette conférence, nous retracerons l'histoire de la découverte des plasmons de surface et les avancées réalisées, aussi bien du point de vue de la compréhension des phénomènes fondamentaux d'interaction lumière-matière, que des expériences, menées grâce à de nouveaux outils d'investigation, et des applications innovantes.

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