Spectroscopie optique nonlinéaire à 1,55 micron de boîtes quantiques et de nanotubes de carbone

par Dac-Trung Nguyen

Thèse de doctorat en Physique de la matière condensée

Sous la direction de Guillaume Cassabois.

Soutenue en 2011

à Paris 6 .


  • Résumé

    La technique originale de spectroscopie par saturation d’absorption, dite hole-burning spectral, est mise en oeuvre pour étudier l’élargissement homogène de transitions optiques à 1,55 μm dans deux types de nanostructures. Pour les boîtes quantiques GaN/AlN, notre expérience constitue la première mesure directe de la largeur homogène de la transition intrabande s − pz. Les études en puissance démontrent le rôle prédominant des processus Auger dans la relaxation de population des niveaux. Le profil spectral d’absorption homogène s’avère gaussien. La forte augmentation de la largeur homogène entre 5K et 30K suggère des mécanismes de décohérence autres que le couplage aux phonons acoustiques, comme la diffusion spectrale. Dans le cas des nanotubes de carbone, notre dispositif expérimental permet d’étudier finement l’évolution du spectre d’absorption homogène de la transition électronique fondamentale sur une large gamme de puissance et pour des températures allant de 5K à 300 K. Les études en puissance mettent en évidence quantitativement la contribution prédominante de l’élargissement collisionnel et la contribution marginale de la réduction de force d’oscillateur au signal nonlinéaire. Deux processus d’interaction à deux excitons sont analysés : l’annihilation exciton-exciton (EEA) et la diffusion exciton-exciton (EES), et nous révélons la nature hybride Wannier–Frenkel particulière des excitons dans les nanotubes de carbone. Finalement, nous étudions le déphasage assisté par phonons et nous mettons en évidence les caractéristiques du couplage exciton-phonon dans un système unidimensionnel

  • Titre traduit

    Nonlinear optical spectroscopy at 1. 55 micron of GaN/AIN quantum dots and carbon nanotubes


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Informations

  • Détails : 1 vol. (157 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres.

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  • Cote : T Paris 6 2011 371
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