Nanocomposites à propriétés piézoélectriques et optiques – NAPHO

L'objectif de ce projet est de réaliser des nano-sources de photons de taille véritablement nanométrique (de 3 à 20 nm) et pouvant être manipulées (déplacées) avec précision (~1 nm). La nano-source de photons sera constituée d'un nano-objet luminescent individuel excité de manière localisée soit optiquement (photoluminescence) lorsqu’il sera accroché à la pointe d'un SNOM à ouverture, soit électriquement (électroluminescence) à l'aide de la pointe d'un STM et d'un AFM lorsqu’il sera accroché sur une surface de diamant hydrogéné. Les nano-objets luminescents qui seront testés sont les nanocristaux semiconducteurs de CdSe, les nanodiamants à centres colorés du type complexe azote-lacune et les nanoparticules de Yag dopé aux ions Ce3+. Pour chaque type de nano-objet luminescent, on testera sa fonctionnalisation permettant l’accrochage sur la pointe SNOM ou la surface de diamant hydrogéné, sa stabilité et son intensité d’émission. Ces nano-sources de photons constitueront un nouvel instrument qui sera utilisé pour explorer dans l'espace réel à l'échelle nanométrique (i) les modifications des propriétés d'un émetteur quantique par couplage avec des nanostructures métalliques et (ii) le transfert d'énergie ultra-rapide entre nanoobjets (nano-FRET). La mise au point et les applications de ces nano-sources de photons seront guidées par la modélisation des interactions matière-rayonnement de l’ensemble pointe, nano-objet et surface. Ce projet réunit, dans une approche pluridisciplinaire, des spécialistes de la synthèse de nano-objets (Lyon), du SNOM (Grenoble), de la manipulation STM et AFM (Orsay) et de la théorie du champ proche optique (Toulouse).