NANO-objet unique pour l’étude de l’interaction Vibration acoustique/Plasmon : vers la spectroscopie Basse Fréquence exaltée de surface – NANOVIP

Ce projet a pour but d'étudier la dynamique vibrationnelle de nanoparticules uniques dont les tailles varieront de 50 à 250 nm. La réalisation de ce projet nécessitera dans un premier temps le développement d'un nouveau montage expérimental permettant l'étude dynamique de nano-objets uniques.
En outre nous souhaitons développer une nouvelle technique basée sur l'exaltation plasmonique de la diffusion Raman dans le domaine des très basses fréquences (1 à 100 GHz), afin d'étudier les vibrations acoustiques des nanoparticules: la spectroscopie basse fréquence exaltée de surface ("Low Frequency Surface Enhanced Raman Scattering", LF-SERS). Afin de dépasser l'état de l'art actuel concernant le couplage plasmon-vibration nous commencerons par étudier pour la première fois la diffusion Raman basse fréquence d'une nanoparticule unique permettant ainsi de s'affranchir des phénomènes de "moyenne" (dispersion en taille, désorientation, etc...). Dans cette première phase du projet la nanoparticule étudiée sera à la fois la source de l'exaltation et l'objet vibrant, nous parlerons alors d'exaltation intrinsèque.
Il sera alors possible de faire varier différents paramètres tel que la forme ou le milieu environnant pour évaluer leur impact sur le couplage entre plasmon et vibration et par conséquent sur le processus d'exaltation. La nouvelle technique ainsi développée pourra alors être appliquée à l'étude d'objet non-métallique. Pour cette étape nous devrons considérer les phénomènes d'exaltation extrinsèque en approchant ces objets non-métalliques de structures plasmoniques exaltatrices.
Ce projet dans son ensemble permettra de renforcer l'état de l'art actuel sur le couplage entre plasmon et vibration acoustique avec l'objectif d'utilisé ce couplage pour développer un nouveau type de spectroscopie de nano-objet unique: LF-SERS; qui pourra être présenté comme une alternative au SERS standard pour la détection d'objet plus massif que des molécules tel que les nanoparticules biologiques (protéines ou virus par exemple) .
Durant 36 mois une équipe de jeune chercheurs de l'Institut Lumière Matière (ILM 5306), mettront en commun leur capacités afin d'améliorer et de surpasser le savoir-faire actuel de l'institut dans le cadre de ce projet innovant et original: le projet NANOVIP.