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RÉSUMÉ
Depuis plus d'un siècle, il était admis pour des raisons théoriques que la résolution optimale des microscopes classiques était limitée à environ 250 nm. La microscopie optique en champ proche permet aujourd'hui de dépasser cette barrière. En se basant sur l'observation de la lumière diffractée par l'objet à seulement quelques nanomètres de sa surface, cette optique nouvelle donne accès au comportement des matériaux en réponse à une excitation électromagnétique avec une résolution de quelques nanomètres, ce qui constitue une avancée technologique spectaculaire dans le domaine.
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INTRODUCTION
Depuis plus d'un siècle, il était admis pour des raisons théoriques que la résolution optimale des microscopes classiques était limitée à environ 250 nm. La microscopie optique en champ proche permet aujourd'hui de dépasser cette barrière. En se basant sur l'observation de la lumière diffractée par l'objet à seulement quelques nanomètres de sa surface, cette optique nouvelle nous donne accès au comportement des matériaux en réponse à une excitation électromagnétique avec une résolution de quelques nanomètres, ce qui constitue une avancée technologique spectaculaire dans le domaine.
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4. Recherches actuelles
4.1 Plasmonique
4.1.1 Qu'est-ce qu'un plasmon ?
La plasmonique est une nouvelle voie de recherche en pleine expansion qui repose sur l'étude et la caractérisation d'une certaine catégorie d'ondes évanescentes : les plasmons de surface. Du fait d'un apport énergétique, il peut se produire à la surface d'un conducteur, sous certaines conditions, une mise en oscillation collective des nuages électroniques des atomes qui se traduit par la présence d'une onde électromagnétique évanescente, appelée « plasmon de surface ». Comme toute onde, celle-ci est en partie caractérisée par son équation de dispersion qui régit sa propagation. Cette équation relie les paramètres ω = 2πf (en rad · s–1), qui est la pulsation de l'onde (avec f la fréquence temporelle d'oscillation du champ électromagnétique) et le vecteur d'onde
(en m–1). Dans le cas d'une onde se propageant dans le vide à la vitesse de la lumière, l'équation de dispersion est :
avec :
- c :
- (m · s–1) vitesse de la lumière dans le vide.
Dans le cas d'un plasmon de surface, l'équation de dispersion fait intervenir la constante diélectrique de la surface métallique ε 1 et celle du milieu environnant ε 2 , qui dépendent toutes deux de ω :
En règle générale, on observe les plasmons à une interface entre un métal et l'air. Or ε air = 1.
D'où :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie de la diffraction, Wikipédia, article sur la théorie de la diffraction
-
(2) - LAHMANI (M.), DUPAS (C.), HOUDY (P.) - Les nanosciences : nanotechnologies et nanophysique. - Éditions Belin, p. 134 à 136 (2004).
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(3) - SYNGE (E.H.) - A suggested method for extending microscopic resolution into the ultra-microscopic region. - Philos. Mag., 6, p. 356 à 362 (1928).
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(4) - ASH (E.A.), NICHOLLS (G.) - Super-resolution aperture scanning microscope. - Nature, 237, p. 510 à 512 (1972).
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(5) - POHL (D.W.) et al - Optical stethoscopy : image recording with resolution λ/20. - Appl. Phys. Lett., 44, p. 651 à 653 (1984).
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(6) - LEWIS (A.), ISAACSON (M.), HAROOTUNIAN (A.), MURRAY (A.) - * - Ultramicroscopy 13, 227 (1984).
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