Ce sujet de thèse s’inscrit dans le domaine de la nanophotonique, c’est-à-dire les applications des nanotechnologies à l’optique et à l’optoélectronique.
Les progrès de la nanofabrication permettent aujourd’hui de structurer les matériaux de manière contrôlée à une échelle plus petite que la longueur d’onde optique, typiquement la centaine de nanomètres (voir l’image jointe de la première réalisation d’un métamatériaux aux fréquences optiques Nature 455, 2008). Cette structuration microscopique offre de nombreuses opportunités, en particulier celle de modifier les propriétés optiques macroscopiques du matériau, comme par exemple son indice de réfraction. En d’autres termes, les nanotechnologies rendent disponibles de nouveaux matériaux artificiels, dits métamatériaux, avec des propriétés optiques complètement inédites, par exemple des indices de réfraction négatifs. Au delà de la simple curiosité scientifique, ces propriétés originales permettent d’envisager de nouvelles applications, comme les capes d’invisibilité ou les lentilles parfaites.
Fabriquer des métamatériaux 3D massifs (voir figure jointe) reste néanmoins très difficile et la plupart des travaux réalisés jusqu’à présent dans le domaine optique et proche-infrarouge concernent des monocouches de « méta-atomes ». Nous étudions actuellement une solution alternative qui consiste à réaliser des métamatériaux 2D pour modifier la propagation des ondes de surface qui existent sur les interfaces métalliques, les plasmons de surface.

Nanophotonique, Matière artificielle

Bordeaux

Master en Physique et/ou Optique

Contrat doctoral Université Bordeaux 1, Bourse Région Aquitaine ou DGA-CNRS

Philippe Lalanne, philippe.lalanne(at)institutoptique.fr

Tel. +33/1.64.53.32.82