Programme des cours

Cours

Plasmonique : Aspects théoriques I

              Fadi Issam BAIDA  Université de Bourgoge Franche-Comté

1. Historique et définition

2. Résonance plasma 

            a) Calcul empirique et calcul EM

            b) Modèles de dispersion 

3. Théorie simple du PS

            a) Polarisation

            b) Diagrammes de dispersion

4. Excitation du PS :

            a) Otto

            b) Krestschmann

            c) Diffraction (anomalies de Rayleigh et de Wood)  

5. Plasmon de surface et nano-optique 

          Exemples d’applications et de modélisation.

            a) Diffraction par une fente

            b) Cristaux plasmoniques

            c) PS là où on l'attend pas

            d) Plasmon à polarisation radiale

            e) Guides d'onde plasmoniques, interféromètre de Michelson, ...

            f) Plasmon IR lointain 

            g) PS et transmission extraordinaire!!  

6. Conclusion et perspectifs

Plasmonique : Aspects théoriques II

              Nordin FELIDJ    Université Paris-Diderot         

Ce cours sera dédié aux techniques de caractérisation optique des plasmons de surface localisé. Dans un premier temps, les techniques de spectroscopies en champ lointain seront décrites.   On peut citer notamment la spectroscopie de diffusion en champ sombre, qui permet de mesurer la réponse optique d’une particule unique.

Des techniques de microscopies optiques en champ proche seront également abordées, telles que le SNOM (scanning near-field optical microscopy). D'autres techniques plus récentes, telles que la spectroscopie de pertes en énergie des électrons (EELS), seront discutées, à travers quelques exemples dans la littérature récente.


Spectroscopies Vibrationnelles Exaltées et Applications

              Nordin FELIDJ    Université Paris-Diderot  

Parmi les méthodes analytiques instrumentales, les techniques de spectroscopie vibrationnelle se sont imposées depuis longtemps. Parmi celles-ci, la spectroscopie Raman exploite un effet qui tient son nom d’un physicien Indien, Sir Raman, qui, le premier en 1928, mit en évidence ce phénomène (il obtint le prix Nobel pour cela en 1930). Comme la spectroscopie infrarouge (IR), la spectroscopie Raman permet d’accéder aux niveaux vibrationnels et rotationnelles des molécules. Cette technique ouvre ainsi des applications dans le domaine biologique ou médical, car la diffusion Raman de l’eau est très faible, ce qui permet son utilisation comme solvant. Cependant, la spectroscopie Raman classique est une technique très peu sensible, ce qui limite l’analyse de produits à faible concentration. En revanche, l’adsorption de molécules à la surface de nanostructures métalliques (principalement or et argent), permet d’exalter leur signature Raman, y compris à très faible concentration. On parlera de diffusion Raman exaltée de surface (DRES ou SERS en anglais, pour Surface Enhanced Raman Scattering).

Dans cette présentation, je reviendrai sur les mécanismes, principalement liées à l’excitation des plasmons de surface localisé, à l’origine de l’effet SERS à travers quelques exemples récents d’études dans la littérature, sur quelques applications analytiques.


Nano-Antennes plasmoniques

              Fadi Issam BAIDA  Université de Bourgogne Franche-Comté

1. Nano-antennes en optique

2. Résonance localisée de nanoparticules

       a) Propriétés      

       b) Sections efficaces

3. Étude d’une BNA

       a) Sélectivité en polarisation            

       b) Origine de la résonance

       c) Influence de l’environnement

4. Couplage BNA-Nano-résonateur (NR)

       a) Propriétés BNAT

       b) Propriétés du NR (cavité CL7)

       c) Effet du couplage & contrôle du NR 

5. Forces optique & NA :

       a) Origine des forces optiques

       b) Tenseur de stress de Maxwell

       c) Piégeage par BNAT (théorie vs expériences) 

       d) Piégeage par DA (théorie)

6. Conclusion et perspectives

Cristaux photoniques

             Abderrahmane BELKHIR Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou

1.     Propagation dans un milieu inhomogène
           - Équations de propagation : équations aux valeurs propres
           - Analogies avec la mécanique quantique
2.    Cristaux photoniques
           - Définition
           - Réseaux de Bravais, réseaux réciproques
           - Théorème de Bloch : énoncé et démonstration
           - Interprétation du théorème de Bloch
           - Théorème de Bloch et diffraction


3.    Méthode des ondes plane
           - Méthode E
           - Méthode B
           - Cas des milieux isotropes 2D : modes dans le plan
           - Cas 1D : modes sur l’axe
           - Calcul des fonctions
           - Exemples de calculs de structure bande
4.    Applications     
 

Cristaux phononiques

             Abdelkrim KHELIF  Université de Bourgogne Franche-Comté

FDTD pour la nano-optique

             Abderrahmane BELKHIR Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou

1.  Introduction
2.  Principe la méthode FDTD   
         - Méthode des différences finies   
         - Schéma de Yee
         - Problèmes numériques  
         - Problèmes aux limites ( PML, conditions périodiques)
         - Sources FDTD
3.  Calcul de bandes photoniques par la méthode FDTD
4.  Calcul de diffraction par FDTD : Modélisation des structures 3Dbi-périodiques éclairées en incidence oblique
         - Principes de la FDTD en incidence oblique : Technique SFM
         - Applications
5.  FDTD en coordonnées cylindrique : BOR-FDTD
         - Principes d’implémentation de la BOR-FDTD
         - Applications