Resonant Raman-Brillouin scattering in semiconductor and metallic nanostructures : from nano-acoustics to acousto-plasmonics

par Nicolas Large

Thèse de doctorat en Nanophysique

Sous la direction de Adnen Mlayah et de Javier Aizpurua.

Soutenue en 2011

à Toulouse 3 en cotutelle avec l'Universidad del País Vasco .

  • Titre traduit

    Diffusion Raman-Brillouin résonante dans les nanostructures semiconductrices et métalliques : de la nano-acoustique à l'acousto-plasmonique


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  • Résumé

    Ce travail est axé sur l'étude des propriétés optiques de nanostructures semiconductrices et métalliques par le biais des processus de diffusion inélastique de la lumière par les vibrations acoustiques (VA) basses fréquences [Raman-Brillouin (RB)]. Les nanostructures semiconductrices possèdent des états électroniques confinés qui sont impliqués dans ce processus de diffusion. Les nano-objets métalliques, lorsqu'ils sont soumis à un champ électrique externe, supportent quand à eux des modes d'oscillation collective des électrons de conduction (plasmons). Lors de la diffusion RB, ces plasmons sont des intermédiaires lors du processus d'absorption ou d'émission des VA. L'étude des interactions entre les VA et les excitations électroniques (excitons et plasmons) nous renseignent sur les propriétés optiques et vibrationnelles de ces nano-objets. De nouveaux concepts physiques sont introduits pour l'interprétation des processus de diffusion RB. Ainsi, une densité électronique effective, responsable de la diffusion RB dans les semiconducteurs, et une pression responsable du processus de diffusion dans les métaux sont introduites pour la première fois comme outils d'interprétation avancés des processus de diffusion inélastique de la lumière par les VA. Le concept d'acousto-plasmonique est également introduit pour la première fois afin de décrire la modulation des propriétés plasmoniques des nano-objets métalliques par les VA. Ces concepts et les méthodes numériques utilisées (BEM, DDA, FDTD) ont permis de décrire des effets physiques fins tels que d'importants décalages vers le rouge de résonances plasmons ou l'observation inattendue de certaines VA en spectroscopie RB.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 147-163

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 TOU3 0211
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