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Article dans Nature : "Revealing the quantum regime in tunnelling plasmonics"

Une équipe composée de scientifiques de l’ISMO, de l’Université de Cambridge, et du Pays Basque a combiné des expériences de pointe et des théories avancées pour montrer comment la lumière interagit avec la matière de taille nanométrique. Son travail démontre que le passage par effet tunnel quantique d’électrons entre deux nanoparticules d’or formant un dimère change sa couleur.

Ces nouveaux résultats, publiés dans la revue Nature, posent une limite fondamentale sur le volume minimal du piège de lumière formé par la nanojonction.

La lumière éclairant la nanojonction fait osciller les charges électriques d’une nanosphère à l’autre par effet tunnel à des fréquences optiques. La charge oscillant à travers l’espace définit la couleur « plasmonique » de la structure mais seulement lorsque la nanojonction est suffisamment étroite, en dessous de 1 nm.

Du point de vue théorique, il a fallu fusionner les visions classiques et quantiques pour expliquer le décalage des couleurs observé dans l’expérience.

Ce travail ouvre de nouvelles perspectives dans la façon de caractériser la matière à l’échelle des atomes et des molécules et laisse entrevoir la possibilité de concevoir des dispositifs plasmoniques ultraminiaturisés.

En savoir plus :

Revealing the quantum regime in tunnelling plasmonics

Kevin J. Savage [1], Matthew M. Hawkeye[1], Rubén Esteban [2], Andrei G. Borisov[2] [3], Javier Aizpurua[2] & Jeremy J. Baumberg[1]
Received 21 June 2012, Accepted 02 October 2012, Published online 07 November 2012


[1Nanophotonics Centre, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge CB3 0HE, UK

[2Material Physics Center CSIC-UPV/EHU and Donostia International Physics Center DIPC, Paseo Manuel de Lardizabal 5, 20018 Donostia-San Sebastián, Spain

[3Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay – UMR 8214, CNRS-Université Paris Sud, Bâtiment 351, 91405 Orsay Cedex, France