Doctorat de trois ans en Physico-Chimie des Nanomatériaux

Les nanocristaux aux propriétés plasmoniques sont au cœur de nombreuses activités de recherche en optique. Dans ce domaine, la chimie offre un ensemble d’outils permettant d’accéder à une variété de nanocristaux de formes et de tailles contrôlées, ouvrant la voie à une manipulation précise de ces propriétés optiques. La synthèse chimique fournit également des solutions stables de nanocristaux pouvant être déposés sur diverses surfaces à l’aide de techniques de dépôt liquide, facilitant ainsi leur intégration dans diverses applications à moindre coût. Parmi les formes accessibles grâce à la synthèse colloïdale de nanocristaux plasmoniques, les nanocubes (NC) se distinguent par leurs modes d’absorption particuliers et par la possibilité de former des structures métal-isolant (cavité optique)-métal (NC) lorsqu’ils sont déposés sur des surfaces appropriées, permettant pour obtenir des résonances de cavité particulièrement efficaces («gap plasmon resonance»). En exploitant des techniques de dépôt précises comme l’impression par contact, il est même possible de créer des assemblages de nanocubes et ainsi développer de nouvelles structures inaccessibles par d’autres moyens.

Le sujet de cette thèse, financée par l’Agence Nationale de la Recherche, s’inscrit dans le cadre du projet ANR-International franco-allemand NanoPlasMag , qui vise à explorer les interactions entre les propriétés plasmoniques et magnétiques des nanomatériaux. Les plasmoniques sont au cœur des développements de recherche menés au Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM), tandis que les études magnétiques sont réalisées en collaboration avec le partenaire allemand (HZDR). Dans cette thèse, réalisée au CINaM, l’accent sera mis sur la synthèse chimique et les caractérisations de nanocubes plasmoniques contrôlés (O.Margeat – eq. FUN), ainsi que sur leur manipulation précise et leurs assemblages contrôlés sur des surfaces (B.Sciacca – eq. . SOLEIL). Ces travaux contribueront à notre compréhension des interactions plasmoniques-magnétiques et ouvriront de nouvelles perspectives dans ce domaine.

Dans le cadre de cette thèse, les études aborderont plusieurs aspects cruciaux de l’architecture des systèmes envisagés : type de nanocubes, type de surfaces sur lesquelles les nanocubes seront déposés, type d’assemblages, type de caractérisations.