Contexte
Nanosources optiques métalliques

Dans le contexte du développement rapide de la nano-optique et la nanophotonique, l’optique tient sa place dans le domaine des nanotechnologies.

Jusque dans les années 80, l’optique était une composante importante des microtechnologies. Microscopies, lithographies et spectroscopies étaient alors en phase d’optimisation et de développement dans des échelles de résolutions spatiales comprises entre 0,5 et quelques microns. Plus précisément, l’optique permettait de nombreuses percées (télécommunications optiques, analyse du vivant, stockage des données…) tout en restant dans sa limite fondamentale de résolution spatiale définie par Ernst Abbe à la fin du XIX^e. Cette limite est fixée à λ/2n, où λ est la longueur d’onde de la lumière et n, l’indice de réfraction du milieu de propagation de la lumière. La place de l’optique (en particulier du visible) dans le spectre électromagnétique permet de comprendre que ce domaine spectral correspond à un subtil compromis. En effet, la résolution spatiale ultime d’environ 200 nm (λ ∼ 500 nm) est satisfaisante pour de nombreuses applications (par exemple, la matière même à l’échelle cellulaire « voit la lumière ») tout en impliquant de relativement faibles énergies (∼ 2,5 eV), associant aux phénomènes optiques (absorption, réflexion, transmission, diffusion…) des interactions « douces », c'est-à-dire de nature non destructive et impliquant les électrons des couches superficielles des atomes constituant la matière. Ce compromis haute résolution/faible énergie explique en partie la place prépondérante de l’optique dans le développement et le fonctionnement de la faune et la flore. Cependant, cette précision naturelle de la lumière de quelques centaines de nanomètres n’est pas suffisante pour faire face aux enjeux actuels des nanotechnologies qui visent à développer et contrôler des procédés de fabrication et de manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle du nanomètre. En particulier, dans le cadre du développement des circuits intégrés, la feuille de route est guidée par la fameuse loi de Moore qui prédit que le nombre de transistors par microprocesseurs devrait doubler tous les 18 mois. Jusque récemment, cette loi a été suivie, permettant environ 1,2.10⁹ transistors par microprocesseurs (Intel...