Analyse du champ proche optique inélastique : réalisation et applications d'une nanosonde pour la spectrométrie Raman

par Jérôme Grausem

Thèse de doctorat en Chimie et physico-chimie moléculaires

Sous la direction de Bernard Humbert.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Nous avons développé un microscope permettant une analyse spectrale du champ proche optique inélastique. L’instrument réalisé permet de dépasser la résolution spatiale des microsondes Raman confocales traditionnelles et d'obtenir une signature spectrochimique locale à une échelle sub-longueur d'onde (typiquement 100 nm) des hétérogénéités de surface à une interface. Le travail présenté dans ce mémoire comporte quatre parties. La première est un rappel bibliographique sur la microscopie optique en champ proche. Dans une seconde étape, nous avons étudié les différents problèmes poses par l'adaptation d'un microscope optique en champ proche (SNOM) aux exigences de la spectrométrie Raman. Le SNOM ainsi réalisé utilise des fibres optiques taillées en pointe et métallisées en tant que nanodétecteurs de lumière et permet d'enregistrer le spectre Raman de champ proche d'une zone sub-longueur d'onde de l'échantillon. Une méthode de sélection développée au laboratoire permet d'éliminer les sondes présentant une ouverture optique trop importante et de vérifier le caractère sub-longueur d'onde de l'ouverture en cours d'expérience. La régulation de la distance pointe-échantillon s'effectue par l'intermédiaire d'une boucle d'asservissement fondée sur une détection optique des forces de cisaillement entre la pointe et l'échantillon. Le SNOM est couplé a un microscope optique traditionnel par l'intermédiaire d'un objectif de type Cassegrain. Ainsi, concomitamment a l'acquisition du spectre Raman de champ proche, il est possible en champ lointain de visualiser la zone sondée par la pointe et d'en enregistrer le spectre Raman classique (résolution spatiale latérale de 2 m). La troisième étape de ce travail a consisté à modéliser le transfert d'information entre l'échantillon et la pointe dans le cadre d'une expérience de spectrométrie Raman en champ proche sur du tétrachlorure de carbone. Enfin, la dernière partie présente quelques applications mettant en évidence les apports et la complémentarité de la spectrométrie Raman de champ proche par rapport à la spectrométrie Raman de champ lointain.

  • Titre traduit

    Near-field raman spectroscopy : construction, developments and applications of a near-field Raman probe


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Informations

  • Détails : 1 vol. (210 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 167 références.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
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