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Optimisation de 1) la structure de l'anode vénale pour détection dans ultraviolet et 2) de nano-structures chirales pour le plasmon de surface

par Airong Zhao

Projet de thèse en Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement

Sous la direction de Aurélien Drezet et de Qiliang Ni.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes en cotutelle avec l'University of Chinese Academy of Sciences , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Institut Néel (laboratoire) et de Matière Condensée, Matériaux et Fonctions (equipe de recherche) depuis le 03-04-2017 .


  • Résumé

    Il s'agit d'un projet de Thèse en cotutelle de cinq ans. Durant les trois premières années le doctorant va étudier la structure veniale de l'anode pour des détecteurs de photons dans l'ultraviolet. Comme il est connu , la ionosphère autour de la terre a une influence sur les communications, la navigation, l'aérospatiale les activités militaires etc… A l'heure actuelle, la technologie d'imagerie spectrale dans l'UV est une des plus communément utilisées dans l'étude de l'ionosphère. D'autre part les compteurs à photons basés sur les plaques à micro-canaux (MCP) et les capteurs anodiques à résolution spatiale sont des outils essentiels pour le développement d'une telle technologie. En accord avec les spécifications du détecteur ‘limb imaging technologie' utilisé dans l'ultraviolet lointain (FUV), un tube scellé de photon détection basé sur la technologie MCP et anodique dites à coin (WSA) sera développé durant ce projet. Le détecteur sera composé d'un tube scellé, une anode WSA à l'extérieur du tube, un circuit de lecture un système d'acquisition de données en temps réel and un logiciel informatique d'exploitation. En même temps le processus d'induction de charge par le système de comptage de photons et d'imagerie basé sur une Anode de type Vernier avec une plus haute résolution sera étudié. Durant les deux dernières années, le doctorant étudiera des structures plasmoniques chirales 2D à l'institut Neel en France. Comme il est connu, dans les dernières années la plasmonique quantique a émergé comme un nouveau champ d'investigation pour sonder les propriétés en champ proche optique au niveau d'une excitation plasmonique unique avec la possibilité de transporter à l'échelle nanoscopique dans les systèmes planaires toutes les avancées de l'optique quantique. D'autre part, la chiralité est actuellement un sujet d'étude important aussi bien du point de vue fondamental que théorique. Bien que moins étudié la chiralité plasmonique ouvre des perspectives fascinante qui méritent d'être plus étudiés. Le but de ce projet de thèse et l'étude du couplage des plasmons de surface dans un environnement chiral. Le but central est de mieux comprendre le rôle de la chiralité dans les interactions plasmos/photons aux échelles nanométriques. Pour cela le doctorant durant sa thèse utilisera plusieurs méthode expérimentales comme la microscopie à champ proche optique (NSOM), la microscopie à fuite radiative (LRM), et la tomographie en polarisation de Mueller.

  • Titre traduit

    Optimization of 1) Venial anode structure for Ultraviolet detectors and 2) plasmonic chiral nano structures for optical vortex generation


  • Résumé

    This is a joint five years PhD project. During the first three years, the applicant will study the venial anode structure for far ultraviolet for the photon counting imaging detector. As we all know, the ionosphere around the earth has an important influence on human communication and navigation, aerospace, military activities and so on. At present, UV spectral imaging technology is one of the most commonly used methods in the study of the ionosphere，and the photon counting imaging detector based on micro-channel plate (MCP) and the position sensitive anode is an essential tool to achieve this technology. According to the requirement of the detector used in the far ultraviolet (FUV) limb imaging spectrometer, a FUV sealed tube photon counting detector based on MCP and wedge-strip anode (WSA) will be developed. The detector will be composed of a sealed tube, a WSA outside the tube, a position readout circuit, a real time data acquisition and processing software. At the same time, the induced charge photon counting imaging detector based on Vernier anode with higher spatial resolution will be studied. In the last two years, the applicant will study 2D chiral plasmonic structure in Neel Institute in France. As we all know, in recent years, quantum plasmonics has emerged as a new playground for probing near-field properties at the single excitation level, with the possibility to convey, in nano-scaled planar geometries, all the fascinating aspects of quantum optics. In the near field, coupling strengths are enhanced therefore allowing to access to new mechanisms at the quantum level. Chirality in optics is currently the subject of intense research activities, both from fundamental and applicative points of view. Although less discussed in surface plasmon (SP) optics, the concept of chirality turns out to be particularly interesting there, with promising outcomes that definitely disserve further attention. The aim of the present project is to study the coupling of light with SPs in a chiral environment. The overall objective of this proposal is to provide a new frame and an original platform for investigating the role of plasmonic chirality for nanoscale light-matter interactions For this purpose we will use different methods used in the Team at Neel Institute (Aurélien Drezet, Serge Huant) and involving NSOM (Near field Scanning Optical Microscope), LRM (leakage radiation microscope), and Mueller polarization tomography.