Institut des
NanoSciences de Paris
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Soutennace de thèse de Cyrine Ernandes - Mercredi 2 octobre 2019 à 14 h

Cyrine Ernandes, doctorante dans l’équipe Nanostrucures et optique soutient sa thèse le mercredi 2 octobre 2019 à 14 h.

INSP - Sorbonne Université - 4 place Jussieu - 75005 Paris - Barre 22-23, 3e étage, salle 317

Manipuler de l’émission et de l’absorption de transitions dipolaires magnétiques par l’utilisation de nano-antennes optiques

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Résumé

Au cours des dernières années, les progrès technologiques dans le domaine de la nanophotonique ont permis le développement des nanostructures optiques. Ces dernières possèdent la particularité de modifier l’émission lumineuse de nanoémetteurs quantiques dans des volumes sub-longueur d’onde.1 Cependant, l’interaction lumière-matière est considérée comme étant uniquement véhiculée par le champ électrique. Les études théoriques et expérimentales se sont alors uniquement concentrées sur le contrôle et la modification des propriétés d’excitation et d’émission des transitions dipolaires électriques par exemple de boites quantiques ou de molécules fluorescentes.2 Récemment, il a été décrit qu’il existe dans la nature des nanoémetteurs possédant des transitions magnétiques détectables : ces nanoémetteurs sont les ions lanthanides.3 Les nanostructures optiques développant des résonances magnétiques pourraient alors modifier l’émission et l’excitation de transitions dipolaires magnétiques, de la même manière que leurs homologues électriques. Dernièrement en 2015, il a été démontré théoriquement que certain type de nanostructure, peuvent renforcer le champ magnétique optique par deux ordres de grandeur et qu’une fois couplé à un dipôle magnétique, ils peuvent augmenter fortement la fluorescence des transitions magnétiques comme celle qui que se trouve dans les ions de lanthanide.4 Pendant la même année, une étude publiée dans Physical review letters, a rapporté qu’il était aussi possible d’étudier l’excitation de transitions dipolaires magnétiques et ce grâce au champ magnétique optique.5 L’objectif de ma thèse a donc été d’utiliser certaines nanostructures optiques ayant des affinités particulières avec le champ magnétique de la lumière, afin d’étudier et de manipuler l’émission et l’excitation des transitions dipolaires. En particulier, nous avons démontré lors de nos études expérimentales en parfait accord avec la théorie que l’émission de ces dernières peut être manipulée de la même façon que celles des transitions électriques.

1. Anger, P. ; Bharadwaj, P. ; Novotny, L. Physical Review Letters 2006, 96, 11.
2. Novotny, L. ; Van Hulst, N. Nature photonics 2011, 5, 2, 83.
3. Aigouy, L. ; Cazé, A. ; Gredin, P. ; Mortier, M. ; Carminati, R. Physical review letters 2014, 113, 7, 076101.
4. Mivelle, M. ; Grosjean, T. ; Burr, G. W. ; Fischer, U. C. ; Garcia-Parajo, M. F. Acs Photonics 2015, 2, 8, 1071-1076.
5. Kasperczyk, M. ; Person, S. ; Ananias, D. ; Carlos, L. D. ; Novotny, L. J. P. r. l. 2015, 114, 16, 163903.

Jury

  • Benoit Cluzel, Maitre de conférence HDR, Rapporteur
  • François Marquier, Professeur, Rapporteur
  • Gilles Tessier, Professeur, Examinateur
  • Anne Pillonnet, Professeure, Examinatrice
  • Mathieu Mivelle, Chargé de Recherche CNRS, co-encadrant
  • Lionel Aigouy, Directeur de recherche CNRS, co-encadrant

Légende : Explorer le côté magnétique de la lumière grâce a des nanostructures aux résonances optiques