Equipe PREMS

L’étude des propriétés optiques des structures plasmoniques, en champ lointain comme en champ proche, constitue un axe central des recherches menées par l’équipe. Une attention particulière est portée au contrôle des hot spots (ou points chauds) — zones de forte exaltation du champ électrique local, confinées dans des volumes de quelques nanomètres cubes — ainsi qu’à l’optimisation du facteur de qualité des résonances optiques. Ces deux aspects sont cruciaux pour des applications en spectroscopie SERS ou dans le domaine des capteurs moléculaires.

Deux types de structures métalliques sont principalement étudiés :

(i) des particules colloïdales métalliques obtenues par synthèse chimique, ciblant des applications analytiques ;

(ii) des structures métalliques élaborées par lithographie électronique, utilisées dans le cadre d’études fondamentales.

Depuis cinq ans, l’équipe s’est engagée dans un nouveau domaine de recherche : l’induction de réactions chimiques à l’échelle nanométrique par l’excitation de plasmons de surface localisés. En particulier, des projets consacrés à la fonctionnalisation de surface par greffage de films d’aryles issus de sels de diazonium ont permis de démontrer un greffage spatialement sélectif, précisément localisé au niveau des hot spots. Cette stratégie présente un double intérêt :

(i) cartographier la distribution spatiale des hot spots sur différentes structures plasmoniques par l’intermédiaire du greffage localisé ;

(ii) envisager une post-fonctionnalisation ciblée, par exemple de boîtes quantiques (QDs), positionnées dans les régions à champ élevé, en vue d’applications en nano-optique (projets ANR ADVANSPEC 2021–2024, ANR COMET 2025–2028).

Par ailleurs, l’équipe s’est intéressée à la synthèse colloïdale de dimères de nanobâtonnets d’or, stables en solution aqueuse grâce à des liaisons moléculaires, pour des applications en spectroscopie SERS. Des travaux ont également porté sur la croissance de couches d’argent autour de ces bâtonnets et sur la caractérisation optique en champ proche de cuboïdes Au/Ag, réalisée par spectroscopie EELS.