Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay - UMR 8214 - Nanophysique et Surfaces (Nanophys)

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Nanophysique et Surfaces (Nanophys)

L’équipe Nanophysique et Surfaces étudie les propriétés optiques, électriques, structurelles et dynamiques des atomes, molécules et nano-objets, en utilisant des photons, des électrons, des atomes et des méthodes numériques.

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Nanophysique et Surfaces

De gauche à droite : E-M. Staicu Casagrande, D-C. Marinica, A. Mukherjee, G. Dujardin, A-R. Allouche, M. Barreau, E. Boer-Duchemin, G. Raseev, G. Rochefort, S. Le Moal, A. Veillon, J-F Bryche, H. Khemliche, E. Le Moal, A. Momeni, R. Bretel, R. Peña Roman, et A. Ouvrard
Absents : F. Aguillon, A. Borissov, B. Bourguignon, S. Carrez, J-P. Gauyacq, D. Riedel, et W. Zheng

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Nano-optique sous pointe

La nano-optique permet le confinement et la manipulation de la lumière à l’échelle nanométrique, malgré la « limite de diffraction » bien connue.

La spécificité de notre groupe est que nous utilisons des électrons tunnel inélastiques pour exciter localement et électriquement des plasmons de surface polaritons ou des excitons dans des nano-objets et incluons théoriquement des effets quantiques dans la modélisation de tels systèmes. La jonction tunnel donnant lieu à l’excitation est le plus souvent celle qui se trouve entre la pointe d’un microscope à effet tunnel (STM) et l’échantillon, mais peut également être la nano-jonction intégrée d’un dispositif. En particulier, nous nous concentrons sur les systèmes plasmoniques et excitoniques, mais nous contribuons également expérimentalement et théoriquement au développement de la spectroscopie de luminescence induite par STM de molécules individuelles (dans un STM à basse température sous ultra-vide).

Dynamique ultra-rapide

Cette thématique porte sur des processus ultra-rapides (de l’attoseconde jusqu’à la nanoseconde) dans des atomes, molécules, nanostructures plasmoniques ou des systèmes hybrides associant molécules et nanoparticules. Le but est de comprendre la dynamique électronique et/ou vibrationnelle en présence d’une excitation optique intense, pour, à terme, contrôler des processus impliquant le transfert de charge et/ou d’énergie.

Pour cela, nous utilisons des méthodes théoriques de dynamique quantique et des méthodes expérimentales de spectroscopie non-linéaire de type pompe-sonde.

Couches Ultraminces & Nanostructuration

Cette thématique s’intéresse aux mécanismes de croissance par dépôt sous vide de couches ultra-minces et de surfaces nanostructurées, ainsi qu’à leurs propriétés structurales et le lien avec les propriétés optiques et électroniques. Il peut s’agir de matériaux inorganiques, organiques ou hybrides auto-assemblées ou épitaxiées sur des surfaces métalliques ou des couches isolantes.

Nous combinons des techniques instrumentales de diffraction d’atomes et d’électrons, microscopie à sondes locales et spectroscopies optiques.

Nano-dispositifs moléculaires

L’axe Nano-dispositifs moléculaires vise la formations de dispositifs moléculaires ou atomiques modèles destinés à l’étude de processus fondamentaux en physico-chimie, optique ou magnétisme. Il s’appuie sur notre capacité à assembler et décrire les propriétés et fonctions de dispositifs formés de quelques atomes ou molécules sous la jonction tunnel d’un microscope à effet tunnel à basse température.

Les processus de transfert de charge, de transport électronique ou d’interaction quantiques sont principalement abordés dans cet axe.

Techniques expérimentales et théoriques

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