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Utilisateur:Torchemayot/Brouillon

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Ebauche potentielles

Résonance plasmon de surface

Plasmon de surface

Plasmon

Listing des ébauches

Projet:Physique/Évaluation

Projet:Optique

Draft : Résonance de plasmons de surface (à reformuler)

La résonance de plasmons de surface est une oscillation de densité de charges pouvant exister à l'interface entre deux milieux ou matériaux ayant des constantes diélectriques de signes opposés.

1.1 La résonance de plasmons de surface

Les électrons libres dans un métal, en l'occurrence la couche électronique d pour l'or, peuvent se déplacer librement dans le matériau avec un libre parcours moyen d'environ 5 nm. Pour des particules de ce même ordre de grandeur, l'interaction onde-matière ne résulte plus en diffusion en volume mais en interactions de surface. Quand l'onde incidente est de longueur d'onde bien supérieure à la taille de la particule, elle peut générer une résonance stationnaire par interaction avec les électrons de la bande de conduction. Quand l'onde est en résonance avec les plasmons de surface, les électrons libres oscillent. Alors que le front d'onde se propage, la densité de charge est polarisée et oscille selon la fréquence du champ dans le solide. Cela entraîne des oscillations dipolaires stationnaires orientées selon le champ électrique de l'onde d'excitation [11]. C'est ce que l'on appelle la Résonance de Plasmons de Surface.


1.2 Transfert d'énergie

La perte d'énergie subie par l'onde électromagnétique, i.e. extinction à la traversée du solide conduit à deux phénomènes : l'absorption et la diffusion.

Selon la taille de la particule, on privilégie un des deux processus. Les électrons excités perdent leur énergie après absorption par collisions inélastiques entre électrons. Quand la relaxation de ces derniers se produit, l'énergie est transmise à l'environnement via des phonons sous forme de chaleur. Un tel apport se traduit soit par la création de nanobulles de vapeur autour des nanoparticules soit par la détérioration des tissus en contact avec ces dernières [12].

Plusieurs propriétés sont à prendre en compte pour quantifier le phénomène de résonance de plasmons de surface :

  • Propriétés des particules (taille et forme) ;
  • Propriétés de l'onde (longueur d'onde) ;
  • Propriétés du pulse d'excitation (largeur et amplitude).