Étude de l’émission optique des pointes en or en spectroscopie Raman amplifiée par effet de pointe.

Plathier, Julien (2017). Étude de l’émission optique des pointes en or en spectroscopie Raman amplifiée par effet de pointe. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 128 p.

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Résumé

La pointe est l’élément central de la microscopie Raman amplifiée par effet de pointe, car c’est sa résonance de plasmon de surface qui amplifie les signaux Raman et est à l’origine de la résolution spatial optique de la méthode. Lors de l’utilisation de pointes en or, une émission ayant une large bande spectrale est souvent présente dans les spectres Raman amplifiés. Après la description de l’optimisation du procédé de fabrication des pointes en or, et la mise en place d’une méthodologie adaptée à l’analyse des cartographies Raman amplifiées, le présent travail démontre expérimentalement que cette émission est la luminescence de l’or amplifiée par la résonance de plasmon de surface, générée par le laser focalisé à l’apex de la pointe. Un modèle théorique est ensuite proposé pour expliciter la relation entre l’émission de l’or et la résonance de plasmon de surface. Enfin, la possibilité d’effectuer des cartographies quantitatives de la permittivité de l’échantillon à l’échelle du nanomètre est démontrée expérimentalementé.

The tip is the core element of Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, since its surface plasmon resonance enhances the Raman signals and provides the optical spatial resolution to the method. When using gold tips, a broad band emission is often seen in the enhanced Raman spectra. After the optimization of the tip manufacturing process and the development of a specific methodology for the analysis of the enhanced Raman maps, this work experimentally demonstrates that this emission is the gold luminescence enhanced by the surface plasmon resonance generated by the laser focused at the apex of the tip. A theoretical model is proposed to reveal the link between the gold emission and the surface plasmon resonance. Finally, the possibility to quantitatively map the permittivity of the sample at the nanoscale is demonstrated experimentally.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Pignolet, Alain
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Ruediger, Andreas Peter
Mots-clés libres:	spectroscopie Raman; amplifiée par effet de pointe; résonance de plasmon de surface; microscopie a force de cisaillement; luminescence amplifiée; cartographie optique; mesure de la permittivité; tip-enhanced Raman spectroscopy; surface plasmon resonance; Raman spectroscopy; shear force microscopy; enhanced luminescence; optical mapping; permittivity measurement
Centre:	Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt:	10 mai 2018 15:21
Dernière modification:	30 sept. 2021 19:38
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/6959

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