Imagerie en mode de résonance de plasmon de surface (IRPS)
Biopuces dynamiques et imagerie en mode de plasmon de surface

3.1 Résonance de plasmon de surface

Les plasmons de surface sont des ondes électromagnétiques localisées au voisinage d'une interface entre deux matériaux. Ces ondes propagatrices sont donc évanescentes dans les deux matériaux ; c'est-à-dire que leurs amplitudes décroissent exponentiellement en s'éloignant de la surface. Le respect des conditions de Maxwell régissant leur existence implique que ces matériaux doivent nécessairement être de constantes diélectriques opposées. Cela entraîne que, dans le visible, les systèmes pratiquement mis en œuvre sont localisés sur une interface entre un diélectrique et un métal. De fait, cette onde est liée à un phénomène d'oscillation collective des électrons libres du métal à l'interface, ces derniers se comportant de façon analogues à un plasma d’où la dénomination de « plasmons » associée à ce phénomène.

Les grandeurs caractéristiques d'une telle onde plasmon de surface sont (figure 4) :

• les longueurs de pénétration transverses dans les deux milieux, diélectriques et métalliques, respectivement notées ici e _pd et e _pm, et dont les valeurs sont typiquement respectivement de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres et de quelques nanomètres ;

• la longueur d'atténuation longitudinale, notée ici ℓ_a, et dont l'ordre de grandeur varie de quelques µm à quelques dizaines de µm en fonction de la longueur d’onde ;

• la longueur d'onde effective, notée ici λ _p, et dont l'ordre de grandeur peut être calculé par la formule :

  $${\lambda }_p=\frac{2\text{π}c}{w}{(\text{Re}\sqrt{\frac{{\epsilon }_m{\epsilon }_d}{{\epsilon }_m+{\epsilon }_d}}}^{}$$