Etude en champ proche optique des exaltations - LMOV

Université de Versailles St Quentin
Rapport de stage de DEA Optique et Photonique
Année 2003 - 2004
Julien LAVERDANT
Etude en champ proche optique des
exaltations électromagnétiques sur des
structures granulaires d’or et d’argent
Responsables de stage : Stéphanie Buil
Xavier Quélin
Tuteur : Rémi Carminati
Laboratoire de Magnétisme et d’Optique de Versailles

Illustration de couverture :
Superposition d’une image topographique d’une structure granulaire d’or (en jaune) et des
exaltations de champ (en noir transparent), en champ proche optique, sur une zone de
1µm×1µm.

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Proposition de stage pour l'année 2004 (1 page)
LABORATOIRE Nom : Laboratoire de Magnétisme et d'Optique
Organisme : Université de Versailles St Quentin / CNRS code d'identification : UMR 8634
Adresse et lieu de stage : 45 avenue des Etats-Unis – 78035 Versailles cedex
Site Internet : http://www.lmov.uvsq.fr
RESPONSABLES DU STAGE
Nom : QUÉLIN Prénom : Xavier Titre : MCF
Tél. : [phone] Fax : [phone] Mél : [email protected]
Nom : BUIL Prénom : Stéphanie Titre : MCF
Tél. : [phone] Mél : [email protected]
Titre :
Etude en champ proche optique des exaltations électromagnétiques sur des
structures granulaires dʹor et dʹargent
Résumé :
L’étude des phénomènes optiques à l’échelle du nanomètre (Raman et génération de second
harmonique de molécules uniques) nécessitent de nouveaux développements expérimentaux. Une des
voies envisagée est l’amplification locale de l’excitation. Dans ce but notre groupe exploite les
propriétés d’exaltation locale du champ électromagnétique de couches métalliques granulaires. Ces
champs exaltés (facteur 100 en intensité) , d’extension spatiale de quelques dizaines de nanomètres
sont étudiés en microscopie optique de champ proche. Nous proposons au stagiaire de mener une
étude complète de ces exaltations (dépendance en longueur d'onde d'excitation, dépendance en
polarisation incidente, dépendance en puissance incidente, test de configurations expérimentales :
mode illumination par la fibre, mode collection par la fibre, réflexion/transmission) en disposant des
matériels suivants :
- bâtis d'évaporation et de pulvérisation cathodique pour l'élaboration des couches minces
- microscope optique de champ proche type SNOM à fibre
- source laser Ar-Kr permettant d’utiliser 7 raies différentes
- laser femtoseconde (titane-saphir) accordable de 700nm à 1 000 nm
Ce stage s’inscrit dans un projet de spectroscopie non-linéaire de molécule unique en champ proche
optique soutenu par la région Ile de France, le CNRS et le ministère de la recherche. Il pourra se
poursuivre par une thèse dans cette thématique.
Type(s) de recherche (x) : DEA (s) correspondant Possibilité de poursuite en thèse : oui
expérimentale (x) au profil demandé (x)
théorique Lasers et Matière (x)
modélisation Optique et Photonique (x)
appliquée Physique des Plasmas

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Remerciements
Au commencement d’un stage viennent les motivations. Le sujet s’inscrit dans un domaine en
pleine explosion : la spectroscopie de la molécule unique, et le microscope de champ proche
optique est l’outil de choix (SNOM) pour accéder aux réponses de nano-objets.
De formation initiale de physique générale à spécialité optique, l’intérêt de ce stage fut pour
moi la compréhension d’un matériau et l’utilisation d’un outil clef : le SNOM.
Si j’ai pu, je pense, travailler efficacement, c’est en partie dû aux remarques de Stéphanie Buil
et Xavier Quélin que je remercie.
Je voudrais remercier le directeur du laboratoire : François Varret pour m’avoir accueilli dans
son laboratoire lors de ce stage de DEA.
Je remercie Jérémie Aubineau pour les discussions intéressantes et les comparaisons entre les
résultats expérimentaux et théoriques, je lui souhaite bon courage pour la fin de son doctorat.
Je tiens aussi à remercier toutes les personnes du laboratoire qui contribuent à la bonne
ambiance de travail notamment Bruno Bérini, Niels Keller.
Enfin je tiens particulièrement à remercier François Jomard pour avoir accepter de m’aider à
utiliser le microscope électronique à balayage du Laboratoire de Physique du solide et de
Cristallogenèses (LPSC) situé à Meudon.