Plasmonique et applications

1. Propriétés optiques des métaux

1.1 Equations de Maxwell  

1.2 Fonction diélectrique des métaux – Approximation de Drude-Lorentz – Fréquence plasma

1.3 Absorption des métaux – profondeur de peau  

1.4 Métaux réels 

2. Plasmons de volume

2.1 Relation de dispersion d’un gaz d’électrons libres

2.2 Notions de plasmons de volume 

3. Plasmon polariton de surface

3.1 Définition et origine physique

3.2 Polaritons à une interface

3.3. Relation de dispersion

3.4 Plasmons dans les multicouches

3.4.1 Configuration diélectrique-métal-diélectrique (IMI)

3.4.2 Configuration métal-diélectrique-métal (MIM)

3.5 Confinement de l’énergie et longueur effective du mode

4. Plasmons de surface localisés

            4.1 Théorie des plasmons de surface localisés

                        4.1.1 Introduction et modèle théorique

                        4.1.2 Problème aux valeurs propres dans le régime électrostatique

                        4.1.3 Amplitude d’excitation

            4.2 Théorème optique et sections efficaces

                         4.2.1 Section efficace d’absorption

                         4.2.2 Section efficace de diffusion

                         4.2.3 Atténuation de la radiation

             4.3 Couplage plasmonique entre deux particules

                         4.3.1 Hybridation plasmonique

                         4.3.2 Modes « bright » et « dark »

                         4.3.3 Résonances de Fano

             4.4 Différentes formes de particules

                         4.4.1 Nanoparticules sphériques

                         4.4.2 Nanoparticules ellipsoidales

                         4.4.3 Nanoholes et nanovoids

                         4.4.4 Nanocoquilles

                         4.4.4 Nanodisques, nanobatonnets et nanotriangles

5. Méthodes d’excitations

5.1 Impact par des particules chargées (EELS)  

5.2 Couplage via un prisme  

5.2.1 Configuration d’Otto  

5.2.2 Configuration de Kretschmann  

5.3 Couplage par un réseau de diffraction & anomalies de Wood

5.4 Couplage avec des faisceaux fortement focalisés  

5.5 Couplage par champ proche

6. Applications

6.1 Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) 

6.2 Exhaltation de la radiation, quenching et optique non-linéaire

6.3 Capture de lumière pour énergie solaire et autres applications

6.4 Laser plasmonique (spaser)

6.5 Senseurs plasmonique en biologie

6.6. Métasurfaces et contrôle de la réflexion/réfraction

6.7 Applications en opto-mécanique

6.8 Dimères/oligomères et structures en chaine pour transport d’énergie

6.9 Thermothérapie et génération de chaleur

6.10 Coloration