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n1 > n2
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! 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
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& '! "!! #! 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.
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& '! "!! #! 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
& '! "!! #! Spectroscopie ATR-FTIR : onde évanescente interagit avec les moments de transition des molécules au voisinage de la surface.
$! " % %! 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.
$! " % %! 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.
$! " % %! Résonnance de plasmon Configuration de Kretschmann
SPR et SPRi : Exposé de D. Altschuh Mr T. Livache
Exposé de Mr E. Fort
Sous l influence d une onde électromagnétique (lumière), on observe une oscillation collective de ces électrons appelée plasmon localisé de surface.
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)
Nanoparticules d or (solution colloïdale)
Nanoparticules d or (solution colloïdale)
Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (Nordin Félidj, ITODYS, 2005)
Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (Nordin Félidj, ITODYS, 2005) d =110 nm h = 60 1.8
Nanoparticules d or déposées sur un réseau ITO (HDR Nordin Félidj, ITODYS, 2005) d =110 nm h = 60 1.8 d =144 nm h = 30 4.8
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
Nanoparticules d argent (solution colloïdale)
Nanoparticules d argent (solution colloïdale)
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
Nanoparticules d argent
Myroshnychenko et al., Chem. Soc. Rev. 37, 1792 (2008)
Forme non sphérique Influence de l orientation du champ électromagnétique incident
Forte amplification du champ Autour de la molécule Moskovits, J. Raman Spectrosc., 36, 485-496, 2005.
! Absorption IR exaltée de Surface (SEIRA) Diffusion Raman exaltée de Surface (SERS)
" # $ % lumière diffusée ν 0 ν R lumière transmise lumière réfléchie lumière incidente ν 0 E = hν = hc / λ
" # $ % lumière diffusée ν 0 ν R lumière transmise lumière réfléchie lumière incidente ν 0 E = hν = hc / λ Propriétés énergétiques des molécules niveaux vibrationnels
" # $ % 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
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" # $ % Phénomène de diffusion : faible Inconvénient : fluorescence
" # $ % $ $ 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, 1977. Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, 1977
" # $ % $ $ 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, 1977. Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, 1977 1980 Description des phénomènes d amplification de surfaces M. Moskovits (USA), A. Otto (Allemagne), R. Van Duyne (USA)
" # $ % $ $ 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, 1977. Pyridine dans une solution colloïdale d argent Albrecht M.G., Creighton J.A. J. Am. Chem. Soc., 99, 5215, 1977 1980 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)
" # $ % $ $ Surfaces métalliques rugueuses (Au, Ag, Cu) - colloïdes - électrodes - solides
Laser Surfaces métalliques rugueuses (Au, Ag, Cu) - colloïdes - électrodes - solides I Raman α. E
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