Mécanismes de croissance in situ et propriétés optiques de nanoparticules d'argent spatialement organisées dans des films diélectriques mésostructures

• Auteur / Autrice : Yann Battie
• Direction : Aziz Boukenter, Nathalie Destouches
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Saint-Etienne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couches diélectriques

Transition de phase

Propriétés optiques

Nanoparticules

Argent

Résumé

Les nanoparticules d’argent présentent des propriétés électromagnétiques spécifiques liées à leur morphologie, à la distance inter-particulaire et à l’indice de réfraction du milieu hôte. La maîtrise de ces différents paramètres est à la base du contrôle des propriétés optiques des matériaux contenant ces nanoparticules et pourrait être utilisée pour la réalisation de fonctions optiques et photoniques ad hoc. Le travail de thèse porte sur l’étude des mécanismes de croissance in situ de nanoparticules d’argent dans une matrice diélectrique par réduction d’un sel d’argent dans des films mésostructurés élaborés par voie sol gel. La mésostructure sert de moule pour la croissance des nanoparticules dont la taille est ainsi contrôlée de même que l’organisation spatiale. Trois protocoles de réduction sont comparés : la réduction thermique, chimique et optique. Ces études mettent en évidence l’influence du protocole de réduction sur les propriétés optiques et sur la localisation spatiale des nanoparticules dans le film. Les mécanismes mis en jeu tels que l’oxydation et la diffusion de l’argent dépendent directement du procédé utilisé. Les résultats obtenus ont permis la réalisation de différentes structures complexes allant de la monocouche de nanoparticules périodiquement réparties à la surface d’un film aux structures 3D similaires à des cristaux photoniques mais de dimensions sub-longueur d’ondes