Systèmes et Structures Nanométriques : Propriétés Optiques, Electroniques et Magnétiques

Politique scientifique et objectifs

L'équipe Systèmes de Spins Nanométriques (S2N) a été créée en mai 2009 et a rejoint le laboratoire PROMES en 2011. Initialement spécialisée dans le domaine du nanomagnétisme, elle a progressivement étendu ses  activités de recherche aux propriétés optiques et électroniques de systèmes nanométriques. Elle compte actuellement 6 membres permanents. 

Actuellement intitulée Systèmes et Structures Nanométriques : propriétés optiques, électroniques et magnétiques (S2N-POEM), notre équipe est composée de physiciens théoriciens et expérimentateurs, et étudie en particulier l'interaction de la lumière avec la matière nanostructurée et les propriétés optiques de nanostructures en vue d’applications dans le domaine de la conversion de l'énergie électromagnétique. Notre approche théorique consiste à étudier les excitations élémentaires intervenant au niveau atomique et leurs interactions afin d’en déduire les propriétés macroscopiques observables par l'expérience. Le volet expérimental de notre travail, en cours de montage, est consacré à l'élaboration de quelques nanostructures organisées, à leur caractérisation optique et aux mesures magnéto-optiques. 

Actuellement, nous nous orientons vers l'étude des propriétés magnétiques et optiques, et leur influence mutuelle, dans des nanostructures hybrides (magnétiques et/ou métalliques), sous forme de nanoparticules (coeur-coquille) ou de couches minces. En particulier, nous étudions les phénomènes suivants :

1. couplage magnéto-plasmonique dans des nanostructures hybrides : magnéto-optique, diffusion inélastique de la lumière, résonance ferromagnétique,
2. compétition entre les effets intrinsèques et collectifs dans une assemblée de nanoparticules magnétiques et/ou plasmoniques,
3. mécanismes de conversion et de transfert d'énergie par des assemblées de nanoparticules dans leurs environnements : hyperthermie magnétique, photocatalyse plasmonique.

Thèmes de recherche

L’équipe S2N-POEM développe des recherches selon les thèmes suivants :

• Développement de méthodes analytiques et numériques multi-échelle allant de l'atome aux massifs,
• Dynamique de l'aimantation par effets de champ magnétique DC/AC, de la température et par voie optique,
• Interprétation-modélisation de spectres pour caractériser les propriétés électroniques/magnétiques des matériaux par voie optique,
• Interaction entre le nano-objet et son environnement et transfert de chaleur dans les nanostructures,
• Recherche de nouvelles structures nanométriques de troisième génération pour une conversion plus efficace de l'énergie solaire et/ou électromagnétique.

Personnels de l'équipe