Modélisation des modifications des propriétés optiques de nouveaux matériaux nanostructurés par des particules métalliques

Modelling modifications of properties of novel optical materials nanostructured by metallic particles

• Auteur / Autrice : Soulef Benghorieb
• Direction : Alexandre Tishchenko
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique Photonique Hyperfréquences
• Date : Soutenance le 16/02/2011
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Jury : Président / Présidente : Touraya Bouchemat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rachida Saoudi, Chérifa Azizi, Farida Hobar, Jean Lerme
• DOI : 10.70675/368d2113z9ae4z4385zbf34z64bc9d7ff0bb

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoparticules

Résonance plasmonique de surface

Diélectriques

Matériaux nanostructurés

Propriétés optiques

Mots clés libres

Nanoparticules métalliques

Champ du plasmon

Théorie de Mie

Indice effectif

Résonance plasmon de surface

Metallic nanoparticles

Mie Theory

Effective index

Surface resonance plasmon

Field plasmon

Résumé

Ce travail de thèse porte sur la modélisation des propriétés optiques de diélectriques nanostructurés par des particules métalliques. Nous nous sommes intéressés à deux aspects du problème : la détermination de l’indice effectif et la distribution du champ du plasmon de nanoparticules métalliques dispersées dans de tels milieux. Nous avons développé deux approches numériques. La première étude a été consacrée à la modélisation des parties réelle et imaginaire de l’indice effectif d’un milieu hétérogène. Pour comparer nos résultats de simulations d’indice à l’expérience, nous avons proposé une méthode expérimentale pour la mesure de l'indice de réfraction effectif de solutions colloïdales comportant des nanosphères métalliques ou semiconductrices. La seconde étude traite de la méthode d’extraction de la distribution du champ du plasmon sur la surface d’une nanosphère métallique excitée par une onde électromagnétique plane. Pour l’ensemble de ce travail nous avons tenu compte des paramètres caractéristiques de la matrice hôte et des nanoparticules sur l’indice effectif et le champ du plasmon calculés

This thesis is devoted to modeling of the optical properties of nanostructured dielectrics by metal particles. We interested in two aspects of the problem: the determination of effective index and field distribution of plasmon nanoparticles dispersed in such media. We have developed two numerical approaches. The first is devoted to the simulation of real and imaginary parts of the effective index of heterogeneous medium. In order to compare experience and theory, we have proposed an experimental approach to measure the effective refractive index of colloidal solutions containing metal or semiconductor nanospheres. The second aspect deals with the method of extraction of the field plasmon on the surface of metal nanosphere when it is excited by electromagnetic plane wave. The calculated effective index and field plasmon are done in function of characteristic parameters of nanoparticles and host matrix