07/05/2018 Offres d'emploi

Offre de thèse 2018 - L2n

Thèse à l'Université de Technologie de Troyes portant sur le contrôle de la photoluminescence de boîtes quantiques

Sujet : Contrôle de la photoluminescence de boîtes quantiques à l'aide de molécules photochromiques et de structures plasmoniques

Début de la thèse : début octobre 2018

Date limite pour postuler : 15 mai 2018

Environnement de travail
Le L2n (pour Lumière, nanomatériaux et nanotechnologies, anciennement LNIO) est une des équipes de recherche de l’Université de Technologie de Troyes. Cette équipe regroupe environ 100 personnes (enseignants-chercheurs, ingénieurs, post-doc, doctorants…) autour des thématiques de la nano-optique, de la nano-fabrication, de la plasmonique, de la photonique ou de la nano-biotechnologie. Les équipements disponibles incluent une plateforme de nano-fabrication (lithographie par faisceau d’électrons, lithographie UV, microscope électronique à balayage, systèmes PVD…) mais également des systèmes optiques sophistiqués (micro-spectroscopie de diffusion, d’extinction, laser femto-seconde, chaines de détection rapides, spectro-fluorimètre…).

Projet de recherche
Notre équipe étudie entre autres l'interaction entre les nanostructures plasmoniques et les molécules afin de développer de nouveaux outils et matériaux en nano-optique.
Le projet actuel concerne le contrôle de la photoluminescence de boîtes quantiques (QDs) par l'utilisation de nanoparticules métalliques (NPs) et de matériaux actifs. Il est connu que le couplage entre les QD et les NPs peut conduire à deux phénomènes : soit l'inhibition de la photoluminescence des QDs, soit son exaltation. Ce dernier phénomène est d'autant plus marqué lorsque la résonance plasmon de surface localisée (i.e. l'oscillation collective des électrons de conduction du métal composant la NP) et l'émission des QDs coïncident spectralement. Un décalage d'environ 20 nm dans la résonance plasmon est suffisant pour passer de l'inhibition à l'exaltation [1]. La question principale est donc : comment modifier la résonance plasmon sans modifier les propriétés des nanoparticules (géométrie, matériau, position ...)? On appelle ce domaine de Recherche "la plasmonique active". Récemment, nous avons couplé des molécules photochromiques (PM) avec des nanoparticules métalliques et nous
avons observé un changement réversible des propriétés optiques du système [2]. Les photochromes sont des molécules qui passent d'un état transparent à un état coloré par absorption de lumière UV. Cette transition est accompagnée d'un changement important de l'indice de réfraction (jusqu'à 0,25). De plus, cette transition est réversible soit par l'absorption de lumière visible soit par un processus de chauffage.
Dans la continuité de ces résultats, nous avons étudié le trio QDs/NPs/PM et mesuré la photoluminescence du système par Fluorescence Lifetime Imaging Spectroscopy (FLIM). Cette technique permet d'imager à la fois l'intensité et la durée de vie de la photoluminescence des QDs. Nous avons prouvé un contrôle optique efficace de la photoluminescence émise par un système couplé QD-NP et nous avons pu passer de l'inhibition à l'exaltation de la photoluminescence par un contrôle optique. Le but de ce travail de thèse de 3 ans est de prendre la suite de ces travaux en tentant différents matériaux actifs (principalement d'autres molécules photochromiques, des cristaux liquides et des matériaux thermochromiques). La thèse devra débuter début octobre 2018. Le doctorant bénéficiera des installations de la plateforme Nano'Mat et sera formé aux techniques de nanofabrication. Enfin, le doctorant travaillera sur un nouveau système FLIM arrivant en 2019.

Pré-requis
Le candidat devra être titulaire d'un Master en Physique ou Physico-chimie avec une spécialité Nano (Nanotechnologie, nano-optique, nano-fabrication, nano-matériaux…), ou d’un diplôme d’ingénieur reconnu avec au minimum 6 mois de stage dans un domaine de R&D, si possible en Nano.

Contact : Dr Anne-Laure Baudrion, anne_laure.baudrion@utt.fr

 

Références

[1] Viste, P., Plain, J., Jaffiol, R., Vial, A., Adam, P.-M., & Royer, P. (2010). Enhancement and Quenching Regimes in Metal− Semiconductor Hybrid Optical Nanosources. ACS Nano, 4(2), 759–764.
[2] Baudrion, A.-L.; Perron, A.; Veltri, A.; Bouhelier, A.; Adam, P.- M.; Bachelot, R. Reversible Strong Coupling in Silver Nanoparticle Arrays Using Photochromic Molecules. Nano Lett. 2013, 13, 282− 286.

 

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