Microscopie en champ proche optique en vue de la spectroscopie de molécules individuelles

Near-field optical microscopy for single molecule spectroscopy

• Auteur / Autrice : Bertrand Viellerobe
• Direction : Michel Orrit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Lasers et matière dense
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

Cette thèse propose la mise au point et les améliorations du microscope optique en champ proche conçu et réalisé au laboratoire. Ce microscope utilise une fibre optique étirée et métallisée en mode illumination locale. Deux méthodes de détection de la vibration de la fibre ont été mises en place : la méthode optique et la méthode du diapason. Ainsi, des résultats topographiques (réseau, projection pattern…) de résolution nanométrique ont été obtenus lors de la mise au point de l'appareil. Enfin, des molécules uniques de DiI insérées dans un polymère de PMMA ont été détectées par fluorescence à température ambiante. Ce travail a pour perspectives des études spectroscopiques de molécules individuelles par microscopie en champ proche optique, soit à température ambiante, soit à très basse température.

This thesis purposes the adjustments and improvements of a home made near field optical microscope. A tapered and aluminated fiber is used in the local illumination mode. Two methods for the detection of the fiber vibration have been implemented: the optical method and the tuning fork method. Thus, several topographical results (AFM grid, projection pattern. . . ) with nanometric resolution have been obtained. Finally, single DiI molecules embedded in a PMMA polymer have been detected by fluorescence imaging at ambient temperature. Single molecule spectroscopy by near field optical microscopy, from ambient to cryogenic temperatures, represents the main prospect of this work.