Diffusion d'une onde électromagnétique par des structures arbitraires : application à l'émission de lumière en STM

Scattering of electromagnetic wave by arbitrary objetcs : application for light emission in STM

• Auteur / Autrice : Patrick C. Chaumet
• Direction : Jean-Paul Dufour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effet tunnel

Microscopie en champ proche

Résumé

L'émission de lumière sous la pointe d'un microscope à effet tunnel (STM) permet l'étude simultanée de la topographie et de la lumière émise à l'échelle atomique. Dans le but de mieux comprendre le processus d'émission nous avons étudié théoriquement le cas des métaux nobles en STM. Il est admis que l'émission de lumière est liée au mode de plasmon localise sous la pointe, excite par un phénomène tunnel inélastique. Johansson et al. On propose un modèle de pointe sphérique et d'échantillon plan qui permet d'obtenir le spectre émis à partir du champ électrique entre la pointe et l'échantillon calcule dans l'hypothèse des potentiels non retardes en coordonnées biosphériques. Ce modèle ne retrouve pas certaines observations expérimentales. Dans une première approche, en coordonnées biosphériques, nous avons pu introduire les effets de la rugosité de surface de l'échantillon en étudiant de façon générale l'interaction entre deux sphères, dans le cas statique. Le modèle ne rend pas compte de toutes les observations expérimentales. Une deuxième approche, basée sur la discrétisation de l'ensemble pointe-échantillon, considère chaque élément comme un dipôle et à partir du tenseur de susceptibilité linéaire du champ il est possible de calculer le champ entre la pointe et l'échantillon (en statique comme en retarde). Nous avons applique ceci a différents type de pointes en fonction de leur rayon de courbure face à des protrusions de tailles variables. Les résultats obtenus sont en meilleur accord avec l'expérience que ceux de Johansson. Enfin nous montrons que les idées à la base de notre approche peuvent aussi ouvrir la voie à l'interprétation a l'échelle atomique des phénomènes observes sous une pointe STM.