Partie I : Nanoparticules métalliques : élaboration, structure atomique et électronique
-Formation des agrégats, jets supersoniques, théorie de la nucléation homogène, sources
-Morphologie des agrégats et NPs : structure en couches atomiques
-Structure en couches électroniques : modèle des électrons indépendants, modèle du jellium
Partie II : Plasmons de surface délocalisés
- Rappel sur la propagation guidée et sur fonction diélectrique d’un métal simple (Drude)
- Onde de surface à l’interface métal-diélectrique
- Plasmons de surface délocalisés – relation de dispersion
- Génération de plasmons de surface – Couplage d’une onde EM avec les plasmons de surface
- Applications des plasmons de surface : sensing, guides d’ondes plasmoniques
Partie III : Nano-objets plasmoniques et applications
- Rappel: fonction diélectrique d’un métal simple: modèle de Drude, cas des métaux nobles et des matériaux composites
o Systèmes de petite taille par rapport à la longueur d’onde d’excitation
- Polarisabilité d’une petite particule
- Résonance plasmon de surface d’une particule métallique dans l’approximation dipolaire
- Effets de taille (classiques et quantiques), forme, environnement
- Résultats expérimentaux sur les NPs de métaux alcalins et nobles
- Nano-alliages et plasmonique
o Systèmes de taille non négligeable par rapport à la longueur d’onde d’excitation
- Notion de diffusion, absorption, extinction
- Equations de Maxwell - Théorie de Mie et Mie généralisée
- Méthodes expérimentales d’études de nano-objets uniques
- Effets de taille, forme, morphologie, environnement
- Couplage plasmonique – modèle d’hybridation de plasmons
- Applications dans le domaine sensing
Partie IV : Concepts de base en interaction lumière – milieux nanostructurés
- Equation de propagation d’onde, tenseur de Green, opérateur de transition, matrice de diffusion
- Calcul des sections efficaces (diffusion, absorption, extinction) de particules
- Puissance rayonnée par un dipôle dans un environnement complexe (effet Purcell)
Partie V : Photonique et milieux complexes
- Propriétés de diffusion de particules diélectriques résonantes
- Contrôle de front d’onde avec les métasurfaces
- Formalisme de diffusion multiple entre plusieurs particules
- Propagation et transport de la lumière dans les milieux désordonnés
- Phénomènes mésoscopiques : localisation faible, localisation d’Anderson
