Approche expérimentale et théorique de la diffusion Raman exaltée : résonance des plasmons de surface et effet de pointe

Ce travail de thèse s articule autour des phénomènes d exaltation de la diffusion Raman grâce aux propriétés optiques des métaux nobles (Or et Argent). Des expériences de Spectroscopie Raman Exaltée de Surface (SERS : Surface Enhanced Raman Spectroscopy) et de Spectroscopie Raman Exaltée par sonde l...

Description complète

Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Le Nader Victor (Auteur), Louarn Guy (Directeur de thèse), Minea Tiberiu (Directeur de thèse)
Collectivités auteurs : Université de Nantes Faculté des sciences et des techniques (Autre partenaire associé à la thèse), Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) Le Mans 2008-2021 (Organisme de soutenance)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Approche expérimentale et théorique de la diffusion Raman exaltée : résonance des plasmons de surface et effet de pointe / Victor Le Nader; sous la direction de Guy Louarn ; co-directeur Tiberiu Minea
Publié : [S.l.] : [s.n.] , 2010
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note de thèse : Thèse de doctorat : Physique du solide, Sciences des Matériaux : Nantes : 2010
Sujets :
Documents associés : Reproduction de: Approche expérimentale et théorique de la diffusion Raman exaltée
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210 |a [S.l.]  |c [s.n.]  |d 2010 
230 |a Données textuelles 
320 |a Références bibliographiques 
325 1 |a La thèse papier est la seule version officielle 
328 |b Thèse de doctorat  |c Physique du solide, Sciences des Matériaux  |e Nantes  |d 2010 
330 |a Ce travail de thèse s articule autour des phénomènes d exaltation de la diffusion Raman grâce aux propriétés optiques des métaux nobles (Or et Argent). Des expériences de Spectroscopie Raman Exaltée de Surface (SERS : Surface Enhanced Raman Spectroscopy) et de Spectroscopie Raman Exaltée par sonde locale (TERS : Tip Enhanced Raman Spectroscopy) ont permis l exploration des ces phénomènes. Le premier volet de ce travail a consisté en la préparation de substrats SERS-actifs et en l analyse de leurs pouvoir exaltant. Trois types de substrats ont été élaborés au laboratoire afin d étudier les paramètres d influence (structuration de la surface, longueur d onde et polarisation de la lumière incidente, nature du métal, etc ). Le second volet du travail a été consacré à la mise en place d un dispositif TERS. La conception des pointes métalliques a fait l objet d une attention particulière. De plus, un module a été élaboré afin d associer un système de nano-positionnement de la pointe à un Raman confoncal commercial. Ce module a aussi été conçu pour permettre de focaliser le faisceau laser à l extrémité de la nano-sonde métallique. La conception des outils ainsi que la compréhension des résultats expérimentaux sont corrélés à une analyse numérique. Les sources électromagnétiques (plasmons de surface et effet de pointe) de l amplification de la diffusion Raman sont étudiées avec l appui de simulations numériques par la méthode des éléments finis. Enfin les aspects chimiques des phénomènes d exaltation sont abordés par DFT (Density Functiunal Theory). 
330 |a This thesis concerns the study of Enhanced Raman Scattering phenomena, for which Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) and Tip Enhanced Raman Scattering (TERS) experiments have been carried out. Using a variety of different techniques (silver and gold thermal evaporation, gold nanoparticle grafting on patterned substrates, silver nanoparticles deposition), SERS-active substrates have been manufactured in order to examine enhancement phenomena. Raman spectra from Single Wall Carbon Nanotubes, crystal violet and bipyridine were recorded in order to determine the role of parameters such as surface geometry, excitation wavelength, light polarization. The second part of this work was dedicated to the design and implementation of a TERS spectrometer. Two methods were used to make gold nanoprobes. The first of these was electrochemical etching of a gold wire. In order to improve the sharpness of nano-tips, a second method was then developed, involving the grafting of gold nanoparticles to etched optical fiber. Finally a system was developed to allow coupling with the tip nano-positioning system and a confocal Raman spectrometer. TERS experiments were performed on Single Wall Carbon Nanotubes to test the capability of this new configuration. To support and explain these results, multiscale numerical studies (Density Functional calculations and Finite Element calculations of electromagnetic behaviour) were performed to explore the chemical and electromagnetic enhancement. 
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