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L'UE "OPTIQUE DES SOLIDES ET NANOSTRUCTURES" est consacrée à l'étude des propriétés optiques, absorption et émission, de nanoparticules semi-conductrices et métalliques. Une fois les phénomènes qui gouvernent ces propriétés décrits, l'exploitation de ces nanostructures sera abordée avec des exemples d'application : émission de photons uniques, nano-antennes, marquage fluorescent.
Rappel sur les gaz d’électrons libres
Semiconducteur
Structure de bande de semiconducteurs Si Ge GaAs
Théorème de Bloch
Approximation de la masse effective
Excitons
Nanostructures semiconductrices
Calculs des états électroniques dans des puits, fils et boites quantiques
Excitons confiné, confinement fort et faible
Propriétés optiques de nanostructures semiconductrices
Transitions optiques et règle de sélection dans les massifs
Absorption de nanostructures
Effet Auger et clignotement dans les boites
Application aux émetteurs de photon unique et marquage fluorescent
Quelques propriétés des métaux
Diagramme de bande des métaux nobles
Constante diélectrique
Plasmon de surface dans les nanostructures métalliques
Plasmon de surface localisé
Augmentation de l’émission, effet Purcell
Interaction émetteur/ métal, nano-antennes
Vibrations dans les cristaux.
Courbes de dispersion des vibrations
Spectroscopie IR
Spectroscopie Raman
Propriétés optiques des isolants dopés
Métaux de transitions
Terres rares
Interaction électron-phonon
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