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 Exaltation et localisation de fluorescence sur des nanoantennes plasmoniques.
Les antennes sont des objets très courants qui permettent de capter, d'émettre et d'exalter la lumière (le champ électromagnétique, EM). Pourtant, si l'on souhaite obtenir une antenne fonctionnant dans le domaine visible, il est nécessaire de fabriquer des objets dont les dimensions sont tellement petites (quelques dizaines de nanomètres) que les
effets lies aux surfaces et à la
qualité de ces dernières sont prépondérants. Ceci les rend très difficiles à fabriquer. Dans une collaboration avec l’université de Purdue (USA) et l’université technique du Danemark, nous avons couvert de fluorophores des nano-antennes constituées de paires de particules elliptiques métalliques pour observer comment l'exaltation du champ électromagnétique induit par ces antennes modifiait l'intensité de la fluorescence. En comparant des mesures de champ EM propagatifs (champ lointain) et des mesures de champ EM local (champ proche, voir la figure ci-dessous qui représente des images NSOM, en haut, et une image AFM, en bas, de la fluorescence sur des nanoentennes), nous avons montré dans un article publié récemment dans Appl. Phys. Lett. que les nanoantennes augmentaient l'intensité de fluorescence par au moins 2 ordres de grandeurs et que les zones ou l'intensité de fluorescence etait exalté ne dépassait pas 0,15 micromètres carrés. L'utilisation de ce type de nano-antennes pour l'extraction de lumière ou les lasers nanométriques est très prometteuse.
Applied Physics Lettres DOI: 10.1063/1.2836271
Contact: Samuel Gresillon
Le Mn2+, sonde de pression de nanocristaux coeur/coque.
 Les quantum dots sont des particules de tailles nanométriques de semiconducteurs possédant des propriétés électroniques uniques variant avec leur taille. Afin de passiver la surface des nanocristaux et de les protéger de l’oxydation, nous faisons croître une coque composée d’un second semiconducteur de plus grand gap sur un cœur (par exemple un système cœur/coque CdS/ZnS). Cependant, la différence de paramètre de maille entre les deux matériaux (typiquement 7% entre CdS et ZnS) induit des contraintes mécaniques pouvant mener à des dislocations. Afin de parvenir à une meilleure compréhension de ces mécanismes, il est important de pouvoir mesurer la pression exercée par la coque sur le cœur de semi-conducteur. Nous avons utilisé un dopage du nanocristal à l’aide d’ions manganèse, qui fournissent un signal de phosphorescence nous renseignant sur la pression locale autour de cet ion. Cet élément dopant – quelques atomes par nanoparticule - a été placé suivant des positions radiales contrôlées dans une coque de ZnS formée couches par couches. Les mesures de pression expérimentales sont remarquablement proches de celles déterminées en utilisant le modèle simple de mécanique d’une sphère élastique isotrope. Ainsi l’utilisation du manganèse comme sonde de pression pourrait servir à la compréhension de certains phénomènes observés tels que les changements de phases cristallines, ou le craquage de certaines coques.
Reference: Ithurria, S., Guyot-Sionnest, P., Mahler, B., and Dubertret, B., Mn2+ as a Radial Pressure Gauge in Colloidal Core/Shell Nanocrystals. Physical Review Letters 99, 265501 (2007)
contact: Sandrine ITHURRIA
L’électron se déchire-t-il dans bismuth ?
Un métal est un solide avec des électrons itinérants capable de transporter la charge électrique et la chaleur. Dans les métaux ordinaires, ces électrons se comportent comme des entités individuelles distinctes et sans interaction. Mais il existe des conditions telles que les électrons cessent d’exister individuellement et se mettent dans un état collectif gouverné par les lois de la mécanique quantique (la supraconductivité en est un exemple). Dans certains cas les briques élémentaires de cet état collectif se comportent comme des fractions d’un électron entier : L’électron se déchire. D’après les résultats d’une expérience effectuée à National High Magnetic Field Laboratory à Tallahassee en Floride, il se peut qu’un tel phénomène se produise dans un système familier aux physiciens depuis fort longtemps. Il s’agit de l’élément bismuth. CNRS - Brèves scientifiques
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Un effet Josephson particulier pour les supraconducteurs qui brisent la symétrie par renversement du temps et la symétrie d'inversion
 L’effet Josephson – possibilité d’échanger des paires de Cooper entre deux supraconducteurs, a été prédit en 1962 par Josephson et observé l’année suivante par Rowell et Anderson. Cet effet donne lieu à des prédictions tout-à-fait remarquables, comme une réponse en fréquence très non-linéaire et une dépendance « Fraunhofer » du courant Josephson avec le champ magnétique, similaire à l’intensité diffractée par une fenêtre en fonction de la distance. Récemment nous avons démontré que cette dépendance, qui est considérée comme la signature de l’effet Josephson, peut se trouver remplacée par une simple variation sinusoïdale, lorsque la symétrie par renversement du temps et la symétrie centrale sont brisées. Dans ce cas, le paramètre d’ordre est de la forme s+ip ou d+ip, avec l’existence possible de domaines (d+ip/d-ip par exemple). Le courant Josephson adopte alors un comportement erratique et ne décroît plus à fort champ. Cette situation s’applique dans un composé à fermions lourds CePt3Si ainsi que dans la partie sous-dopée du diagramme de phase des cuprates supraconducteurs, où une expérience récente a mis en évidence une telle brisure de symétrie dans la phase normale.
B. Leridon, Tai-Kai Ng, et C. M. Varma, Physical Review Letters 99, 027002 (2007). Plus d'informations
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