Synthèse et caractérisation de nano-résonateurs pour une application métamatériaux dans le domaine du Visible

par Aurélie Le Beulze

Thèse de doctorat en Physico-Chimie de la Matière Condensée

Sous la direction de Mona Tréguer-Delapierre et de Étienne Duguet.

Soutenue le 20-11-2013

à Bordeaux 1 , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde) , en partenariat avec Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac) (laboratoire) et de Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux / ICMCB (laboratoire) .


  • Résumé

    Les métamatériaux forment une nouvelle classe de matériaux composites artificiels aux propriétésélectromagnétiques extraordinaires. Ces propriétés inédites reposent sur l’inclusion, dans le métamatériau,de résonateurs plasmoniques dont la fabrication et l’assemblage posent un défi auquel se heurtent lestechniques de gravure habituellement utilisées. Cette thèse est consacrée à la de ces nano-résonateurs demorphologie framboise, constitués d’un coeur diélectrique et de nanoparticules plasmoniques, sphériquesou triangulaires. Ces objets ont été élaborés en grande quantité tout en respectant la contrainte du milieueffectif qui impose des tailles très inférieures à la longueur d’onde. La réponse optique des nanorésonateursindividuels a été mesurée et comparée aux modélisations. Des résonances électriques etmagnétiques intenses ont été mises en évidence. Ces objets sont prometteurs pour la première réalisationde matériau massif à perméabilité magnétique artificielle.

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of nanoresonators for metamaterials application in the Visible range


  • Résumé

    Metamaterials are artificial composites materials exhibiting extraordinary electromagnetic properties.These original properties are based on the inclusion in the metamaterial of plasmonic resonators for whichthe fabrication and the assembly remain challenging. This thesis is dedicated to the synthesis throughcolloidal approach and the structural and optical characterization of these “raspberry-like nanoresonators”constituted of a dielectric core and spherical or triangular plasmonic nanoparticles.These objects are elaborated in large amount while respecting the constraint of effective medium whichrequires sizes much smaller than the wavelength. The optical response of individual nanoresonators wasmeasured and compared with theoretical simulations. Intense electric and magnetic resonances arehighlighted. These objects are promising for the first elaboration of a bulk material with artificial magneticpermeability.


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