Etude de nanoparticules métalliques par Diffusion Raman Exaltée de Surface et champ proche optique

par Laurent Billot

Thèse de doctorat en Optique et nanotechnologies

Sous la direction de Marc Lamy de la Chapelle.

Soutenue en 2005

à Troyes .


  • Résumé

    Le but de cette thèse est d’étudier des nanoparticules d’or par spectroscopie d’extinction, diffusion Raman exaltée de surface (DRES) et champ proche optique. Les mesures d’extinction sur ces particules fabriquées par lithographie électronique ont permis de mettre en évidence l’effet de la forme des particules sur la position de la résonance plasmon. Nous avons également pu mettre en évidence l’existence de modes multipolaires pour des nanoparticules de forme allongée. L’efficacité DRES de ces nanoparticules a été étudiée en déposant différents types de molécules (BPE, rhodamine 6G et acide benzoïque). La dépendance de l’exaltation Raman en fonction de la longueur des nanoparticules a été clairement démontrée et un maximum d’exaltation a été observé pour une longueur spécifique. Pour de tels réseaux de particules, nous avons également montré que l’efficacité DRES des modes multipolaires de plasmon de surface localisés était plus importante que l’exaltation observée pour l’ordre dipolaire. Nous avons également étudié ces nanoparticules métalliques par microscopie optique en champ proche. Lors du fonctionnement du microscope à force atomique (AFM) en mode tapping, nous avons observé la présence d’artefacts d’amplitude corrélés au signal d’erreur dû aux variations de l’amplitude de vibrations de la pointe. Celui-ci se produit pour un mauvais alignement du faisceau d’illumination sur la pointe. Cet artefact peu engendrer la formation d’images optiques n’ayant aucune réalité physique (champ proche). Pour finir nous présentons les premiers résultats sur un nouveau type de pointes appliquées au Raman en champ proche

  • Titre traduit

    Study of metallic nanoparticles by surface enhanced Raman scattering and near field optic


  • Résumé

    The aim of this PHD is to study gold nanoparticles by extinction spectroscopie, Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) and Near-field optic. The extinction measurements on such particles designed by electronic beam lithography have given evidence of the particle shape effect on the Plasmon resonance position. We have also observed the existence of multipolar Plasmon resonance on elongated nanoparticles. The SERS efficiency of nanoparticles has been investigated by deposing several different molecular probes (BPE, rhodamine 6G and benzoïc acid). The observation of the dependence of the Raman enhancement versus the nanoparticle length is clearly demonstrated and remarkably a maximum enhancement is observed for a specific length. For such particles, we also show clearly that a multipolar localized surface plasmon modes exhibites a stronger efficiency than the first dipolar order. We have studied the nanoparticles by Near-Field Optical Microscopy. We reported on one artefact related to the error signal in cantilever vibration amplitude of the illumination beam and is insidious because it can produce sub-diffraction limited optical features that actually have no correlation with the true optical Near-Field. To conclude, we also present some first results on one new kind of tip applied to Raman Near-Field spectroscopy

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [143]-146

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  • Bibliothèque : Université de Technologie. Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE 05 BIL
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