Champ proche infrarouge, micro et nano thermique

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Les activités de recherche de l’équipe concernent principalement l’étude du rayonnement infrarouge aux échelles sub-longueur d’onde, qu’il soit généré soit par agitation thermique dans la matière, par le pompage électrique d’un dispositif semi-conducteur, ou à l’aide d’une source extérieure. Nous menons également des recherches dans le domaine du transport thermique aux courtes échelles.

Nos activités ont souvent un caractère interdisciplinaire marqué et concernent aussi bien la recherche fondamentale que le domaine des applications. Nos résultats sont généralement obtenus au terme d’importants efforts collaboratifs avec des partenaires qui émanent du domaine académique, aérospatial, ou industriel.

Les candidatures à des stages, thèses, ou postdocs sont bienvenues (voir section "Jobs"). Pour plus d’informations contacter le responsable d’équipe, Dr. Yannick De Wilde.
Courriel : yannick.dewilde (arobase) espci.fr


Sujets de recherche

Rayonnement thermique aux échelles sublongueur d’onde


Le TRSTM couplé au FTIR fonctionne au-delà de la limite de diffraction. En détectant les champs évanescents, l’instrument permet d’améliorer d’un facteur 100 la résolution spatiale par rapport aux microscopes et aux spectromètres fonctionnant dans l’infrarouge et cela sans la moindre source externe, puisque les fluctuations thermiques de l’échantillon sont à l’origine du rayonnement détecté. Nous avons démontré cela initialement en réalisant des images spectrales entre du SiC et de l’or [3,4]. Grâce à la sonde à balayage à pointe diffusante, nous avons aussi atteint une résolution spatiale de 100 nm dans l’infrarouge et le terahertz en couplant la sonde avec la source infrarouge du synchrotron SOLEIL, ce qui démontre l’intérêt de la technique pour améliorer la résolution de ce type de grand instrument [4].


Rayonnement thermique de champ proche de multicouches semiconductrices dopées/non-dopées


Imagerie de champ proche infrarouge sur dispositifs plasmoniques actifs


Recherche en lien avec l’aérospatiale et l’industrie


REFERENCES (liste complète ici )

[1] Thermal Radiation Scanning Tunnelling Microscopy
Y. De Wilde, F. Formanek, R. Carminati, B. Gralak, P.-A. Lemoine, J.-P. Mulet, K. Joulain, Y. Chen, J.-J. Greffet,
NATURE 444, 740 (2006).

[2] Blackbody spectrum revisited in the near-field
A. Babuty, K. Joulain, P.-O. Chapuis, J.-J. Greffet, Y. De Wilde
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 110, 146103 (2013).

[3] Electromagnetic Density of States in Complex Plasmonic Systems
R. Carminati, A. Cazé, D. Cao, F. Péragut, V. Krachmalnicoff, R. Pierrat, Y. De Wilde
SURFACE SCIENCE REPORTS, 70, 1 - 41 (2015).

[4] Infrared near-field imaging and spectroscopy based on thermal or synchrotron radiation
F. Peragut, J.-B. Brubach, P. Roy, Y. De Wilde
APPLIED PHYSICS LETTERS, 104, 251118 (2014).

[5] Hyperbolic metamaterials and surface plasmon polaritons
F. Peragut, L. Cerruti, A. Baranov,J.P. Hugonin, T. Taliercio, Y. De Wilde, J.J. Greffet
OPTICA, 4, 1409-1415 (2017).

[6] Semiconductor Surface Plasmon Sources
A. Babuty, A. Bousseksou, J.−P. Tetienne, I. Moldovan Doyen, C. Sirtori, G. Beaudoin, I. Sagnes, Y. De Wilde, R. Colombelli,
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 104, 226806 (2010).

[7] In Situ Generation of Surface Plasmon Polaritons Using a Near-Infrared Laser Diode,
D. Costantini, L. Greusard, A. Bousseksou, R. Rungsawang, T. P. Zhang, S. Callard, J. Decobert, F. Lelarge, G.-H. Duan, Y. De Wilde, R. Colombelli,
NANO LETTERS, ISSN : 1530-6984, v. 12, 4693–4697 (2012).

[8] Near-field analysis of metallic DFB lasers at telecom wavelengths,
L. Greusard, D. Costantini, A. Bousseksou, J. Decobert, F. Lelarge, G.-H. Duan, Y. De Wilde, R. Colombelli
OPTICS EXPRESS, ISSN : 1094-4087, v. 21, 10422-10429 (2013).

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