Caractériser des nanoantennes individuelles en étudiant leur émission thermique

Les fluctuations thermiques permettent d’exciter les modes électromagnétiques d’un matériau ou d’une nanostructure dont la température est non-nulle. Ceci permet en principe d’étudier les résonances de nano-antennes plasmoniques. Cependant, la limite de la diffraction et la présence d’un rayonnement thermique de fond important empêchent en général la mesure du rayonnement thermique d’un nano-résonateur individuel à des échelles nanométriques. Ce verrou a été levé dans le cadre d’une collaboration entre l’Institut Langevin (ESPCI Paris, PSL University, CNRS) et l’ONERA qui a pu réaliser des mesures de champ proche et de champ lointain de l’émission thermique infrarouge de nano-antennes métal-isolant-métal. Les études ont permis de mettre en évidence la structure spatiale et le spectre des modes résonants du nano-résonateur.

  • Illustration : (a) Schéma d’une nano-antenne MIM de taille w (b) Image super-résolue de la distribution optique de champ proche (c) Spectres de nano-antennes uniques de différentes tailles w.

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