Transcription

1

2

3 !

4 ! " #$% $ $

5 n1 > n2

6 !

7 ! n: indice de réfraction n = 1 n = 1.33 n = 4 n = 2.4 n = 1.45 air ou vide eau germanium diamant molécule organique

8 & '! "!! #!

9 & '! "!! #! La réflexion totale n'est pas immédiate, car l'onde évanescente pénètre un peu dans le milieu avant d'être réfléchie. Le retard induit par cette réflexion dépend de la polarisation de la lumière : on peut ainsi séparer les composantes transverse électrique (TE, s ou ) et transverse magnétique (TM, p ou //) d'un faisceau incident.

10 & '! "!! #!

11 & '! "!! #! Angle de 45, longueur d onde de 10µm Cristal(Ge) n1=4 en contact avec molécule organique n2=1,45 Profondeur de pénétration de 0, 65 µm

12 & '! "!! #! Spectroscopie ATR-FTIR : onde évanescente interagit avec les moments de transition des molécules au voisinage de la surface.

13 $! " % %! Propagation des plasmons : Equation de Maxwell - Un plasmon de surface est excité avec une polarisation TM (p ou //) - Un plasmon de surface ne peut être excité qu entre un milieu métallique et un milieu diélectrique.

14 $! " % %! Propagation des plasmons : Equation de Maxwell - Un plasmon de surface est excité avec une polarisation TM (p ou //) - Un plasmon de surface ne peut être excité qu entre un milieu métallique et un milieu diélectrique. Le plasmon de surface est une onde à décroissance exponentielle, qui se propage // à l interface.

15 $! " % %! Résonnance de plasmon Configuration de Kretschmann

16

17

18 SPR et SPRi : Exposé de D. Altschuh Mr T. Livache

19 Exposé de Mr E. Fort

20 Sous l influence d une onde électromagnétique (lumière), on observe une oscillation collective de ces électrons appelée plasmon localisé de surface.

21 Sous l influence d une onde électromagnétique (lumière), on observe une oscillation collective de ces électrons appelée plasmon localisé de surface. bande d absorption morphologie (forme et taille) des nanoparticules, de l espacement mais aussi de la nature du substrat. Absorption and Scattering Light by Small Particles (Craigh F. Bohren and Donald R. Huffman, ed Wiley, New York 1983)

22 Nanoparticules d or (solution colloïdale)

23 Nanoparticules d or (solution colloïdale)

24 Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (Nordin Félidj, ITODYS, 2005)

25 Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (Nordin Félidj, ITODYS, 2005) d =110 nm h =

26 Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (HDR Nordin Félidj, ITODYS, 2005) d =110 nm h = d =144 nm h =

27 Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (Nordin Félidj, ITODYS, 2005) d = 110, h = 45 nm A espacement B C 200 nm 250 nm 300 nm

28 Nanoparticules d argent (solution colloïdale)

29 Nanoparticules d argent (solution colloïdale)

30 Nanoparticules d argent sur support verre (processus lithographie) a / b augmente λplasmon déplacement vers IR R. P. Van Duyne, in Advances in Nano-Optics and Nano-Photonics, S. Kawata and V. M. Shalaev (2007) Elsevier

31 Nanoparticules d argent

32 Myroshnychenko et al., Chem. Soc. Rev. 37, 1792 (2008)

33 Forme non sphérique Influence de l orientation du champ électromagnétique incident

34 Forte amplification du champ Autour de la molécule Moskovits, J. Raman Spectrosc., 36, , 2005.

35 ! Absorption IR exaltée de Surface (SEIRA) Diffusion Raman exaltée de Surface (SERS)

36 " # $ % lumière diffusée ν 0 ν R lumière transmise lumière réfléchie lumière incidente ν 0 E = hν = hc / λ

37 " # $ % lumière diffusée ν 0 ν R lumière transmise lumière réfléchie lumière incidente ν 0 E = hν = hc / λ Propriétés énergétiques des molécules niveaux vibrationnels

38 " # $ % lumière diffusée ν 0 ν R lumière transmise lumière réfléchie lumière incidente ν 0 E = hν = hc / λ Propriétés énergétiques des molécules niveaux vibrationnels Propriétés électriques des molécules moment dipolaire permanent : moment dipolaire induit : absorption IR diffusion Raman

39 " # $ %

40 " # $ % Phénomène de diffusion : faible Inconvénient : fluorescence

41 " # $ % $ $ Historique 1974 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent Fleischmann M., Hendra PJ McQuillan A. J. Chem. Phys. Lett., 26, 163, 1974, 1977 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent: Amplification de la diffusion Raman d un facteur 10 5 à 10 6 (SERS) Jeanmaire D.J., Van Duyne R.P., J. Electroanal. Chem, 84, 1, Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, 1977

42 " # $ % $ $ Historique 1974 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent Fleischmann M., Hendra PJ McQuillan A. J. Chem. Phys. Lett., 26, 163, 1974, 1977 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent: Amplification de la diffusion Raman d un facteur 10 5 à 10 6 (SERS) Jeanmaire D.J., Van Duyne R.P., J. Electroanal. Chem, 84, 1, Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, Description des phénomènes d amplification de surfaces M. Moskovits (USA), A. Otto (Allemagne), R. Van Duyne (USA)

43 " # $ % $ $ Historique 1974 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent Fleischmann M., Hendra PJ McQuillan A. J. Chem. Phys. Lett., 26, 163, 1974, 1977 Pyridine adsorbée sur une électrode d argent: Amplification de la diffusion Raman d un facteur 10 5 à 10 6 (SERS) Jeanmaire D.J., Van Duyne R.P., J. Electroanal. Chem, 84, 1, Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, Description des phénomènes d amplification de surfaces M. Moskovits (USA), A. Otto (Allemagne), R. Van Duyne (USA) 1997 Single molecule detection (SM-SERS) observation molécule unique : hot spot K. Kneipp (Allemagne) et Aroca (Canada)

44 " # $ % $ $ Surfaces métalliques rugueuses (Au, Ag, Cu) - colloïdes - électrodes - solides

45 Laser Surfaces métalliques rugueuses (Au, Ag, Cu) - colloïdes - électrodes - solides I Raman α. E

46 ERROR: rangecheck OFFENDING COMMAND:.buildcmap STACK: -dictionary- /WinCharSetFFFF-V2TT9BF4ACCAt /CMap -dictionary- /WinCharSetFFFF-V2TT9BF4ACCAt