Contribution au calcul de nanostructures plasmoniques terahertz
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
L'émergence des nanotechnologies rend aujourd'hui possible l'utilisation et l'exploitation de phénomènes de surface insuffisamment traitées à ce jour. En effet, le passage de l'échelle microscopique à l'échelle " nanoscopique " privilégie fortement les effets de surface sur les effets de volume et présente, à ce titre, un avantage pour les dispositifs opérant dans la gamme des longueurs d'ondes optiques, où siègent des résonances collectives d'électrons ou plasmons de surface. L'extension vers les THz de ces phénomènes fait aujourd'hui l'objet de nombreux travaux et peut se révéler intéressante pour différentes applications requérant de la compacité et de la haute résolution spatiale, comme l'imagerie, la biologie. Pour élaborer les schémas directeurs des solutions innovantes induites par l'exploitation des plasmons de surface dans le domaine des THz, un premier travail de modélisation et de simulation de structures simples est conduit, d'abord dans le domaine optique. Les matériaux considérés sont alors l'or, l'argent ou l'aluminium et sont déposés en fines couches de quelques dizaines de nanomètres sur des substrats donnés. L'étude de plasmons de surface dans le domaine des THz est entreprise ensuite en considérant soit des matériaux conducteurs déposés en couches ultra minces, soit des surfaces métalliques nanostructurées présentant des motifs et des géométries données. Nous avons dans ce cas mis au point une méthode d'analyse et de synthèse qui peut déterminer toutes les conditions requises pour générer des plasmons THz sur des surface "faciles" à usiner.
Abstract FR:
The emergence of nanotechnology today makes possible the use and operation of surface phenomena inadequately treated to date. Indeed, the transition from the microscopic scale to the nano scale strongly favors surface effects on the effects of volume and has an advantage for devices operating in the range of optical wavelengths , classical field of surface plasmon. The extension to the THz of these phenomena is now the subject of numerous studies and may be useful for various applications requiring compactness and high spatial resolution, such as imaging, biology. To develop innovative solutions induced by the use of surface plasmons in the THz field, an initial modeling and simulation of simple structures is conducted, first in the optical domain. The materials considered are then the gold, silver or aluminum, and are deposited in thin layers of a few tens of nanometers on the given substrates. The study of surface plasmons in the THz field is then attempted with conductive material which is deposited in ultra thin layers or with nanostructured metal surfaces with patterns and givien geometries. In this case we have developed a method of analysis and synthesis that can determine all the conditions required to generate THz plasmons on surface "easy" to machine.