Conception, réalisation et caractérisation de cristaux plasmoniques : application au contrôle de la propagation d’ondes optiques de surface

par Anne-Laure Baudrion

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Claude Weeber.

Soutenue en 2006

à Dijon .


  • Résumé

    Un cristal plasmonique consiste en un film métallique structuré périodiquement. Les cristaux plasmoniques uni- et bidimensionnels étudiés dans cette étude sont fabriqués par lithographie par faisceau d’électrons et caractérisés par microscopie de champ proche (PSTM). Dans le cas unidimensionnel, des miroirs de Bragg plasmoniques sont intégrés à un film métallique ainsi qu’à un ruban métallique permettant la déflexion à 90° de la direction de propagation du plasmon de surface. Dans le cas bidimensionnel, un réseau de plots d’or déposé sur un film métallique est étudié pour deux directions d’incidence du plasmon. L’existence de bandes interdites photoniques est mise en évidence et l’influence du facteur de remplissage sur ces dernières est étudié. Le confinement et le guidage du plasmon de surface dans un canal ouvert dans ce cristal est expliqué pour les deux directions d’incidence et l’étude du guidage le long d’un canal présentant un virage est ensuite réalisée.

  • Titre traduit

    Design, fabrication and characterization of plasmonic crystals in order to control the surface plasmon polariton propagation


  • Résumé

    A periodic modulation of a metallic film which sustains a surface plasmon polariton (SPP) is called a plasmonic crystal (PC). In this work, one and two dimensional PC are fabricated by electron beam lithography and characterized by Photon Scanning Tunneling Microscope. In the one dimensional case, Plasmonic Bragg Mirrors (PBM) are added first to a metallic film and then to a metallic stripe allowing the deflexion of the SPP propagation with a angle of 90°. In the two dimensional case, a triangular lattice of gold bumps is deposited on a metallic film. The interaction of this PC with the SPP is studied for two different incident propagation axes. The photonic band gap effect and the influence of the filling factor are characterized. The guiding mechanisms of the SPP in channel defects opened in PC are explained by means of Ewald constructions and the SPP propagation in channels including bends is observed.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(158 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [153]-158, [76] réf.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TDDIJON/2006/31
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