Plasmon-mediated energy transfer and super-resolution imaging in the near field of nanostructured materials

Résumé : Dans cette thèse, nous associons mesures expérimentales et modélisation des données pour étudier l'émission spontanée d'émetteurs fluorescents en environnement nano-structuré. Le mémoire est organisé en deux parties.Dans la première partie, nous étudions le transfert d'énergie entre émetteurs fluorescents en environnement plasmonique et sur des distances micrométriques. Pour commencer, nous caractérisons le transfert d'énergie entre deux ensembles d'émetteurs situés en champ proche d'une surface d'argent. Nous déterminons ainsi la dépendance en distance du taux de transfert d'énergie sur des distances micrométriques. Nous couplons ensuite une boite quantique et une bille fluorescente à un nano-fil d'argent et nous étudions le transfert d’énergie entre ces deux émetteurs, distants de plusieurs micromètres. Nous démontrons notamment le clignotement corrélé de ces deux émetteurs grâce à l'étude de la fonction de corrélation de leur intensité de fluorescence.Dans la seconde partie, nous sondons les variations spatiales de densité locale d'états électromagnétiques induites par des environnements nano-structurés grâce à différentes techniques de microscopie à super-résolution. A l'aide d'un microscope à balayage, nous réalisons tout d’abord une étude en trois dimensions de l’interaction de champ proche entre une bille fluorescente et différentes antennes en silicium. Nous introduisons ensuite une technique stochastique permettant de déterminer expérimentalement la position et le taux d'amortissement de molécules uniques photo-activées, avec une précision de localisation de l'ordre de 10 nm. Enfin, nous utilisons l'information de Fisher afin d'estimer les bornes inférieures de l'erreur type des estimations de positions et de taux d'amortissement réalisées dans le cadre de mesures sur molécules uniques.
Type de document :
Thèse
Physics [physics]. PSL Research University, 2017. English. 〈NNT : 2017PSLET026〉
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Soumis le : lundi 27 août 2018 - 18:00:10
Dernière modification le : vendredi 4 janvier 2019 - 17:33:27
Document(s) archivé(s) le : mercredi 28 novembre 2018 - 16:09:45

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Dorian Bouchet. Plasmon-mediated energy transfer and super-resolution imaging in the near field of nanostructured materials. Physics [physics]. PSL Research University, 2017. English. 〈NNT : 2017PSLET026〉. 〈tel-01862808〉

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