Nanophotonique des milieux complexes : nouveaux outils de modélisation vers de nouveaux phénomènes optiques – NanoMiX

Le projet NanoMiX a pour ambition d'établir une nouvelle expertise à l'interface entre la nanophotonique et l'optique mésoscopique, en s'attelant à l'étude de nanostructures complexes, à savoir plus spécifiquement des ensembles désordonnés de nanoparticules exotiques, fortement résonantes, qui interagissent entre elles efficacement via un milieu stratifié (par exemple, un empilement de couches minces supportant des modes guidés). Nous pensons que ces “empilements optiques complexes” ont un très fort potentiel scientifique et technologique grâce à la richesse de leurs propriétés optiques, provenant des nanoparticules individuelles, de leur interaction avec la géométrie et de leur interaction mutuelle via un désordre contrôlé.

Le projet NanoMiX vise à :
(i) Développer les outils théoriques et numériques qui permettront d'analyser ces systèmes multi-échelles dans toute leur complexité ;
(ii) Développer de nouvelles connaissances et de nouveaux concepts sur les phénomènes mésoscopiques dans les empilements optiques complexes ;
(iii) Apprendre à faire de l'ingénierie de nanostructures complexes pour obtenir de nouveaux effets optiques.

Ce projet – très exploratoire – touche à de nombreux défis de la nanophotonique moderne et de l'optique mésoscopique, tels que le contrôle du couplage/découplage de la lumière dans les nanostructures planaires ou la formation et l'ingénierie de modes optiques localisés dans les milieux désordonnés. Au-delà de l'augmentation attendue des connaissances, les résultats obtenus pourraient avoir d'importantes répercutions technologiques, telles que l'utilisation efficace de l'énergie lumineuse dans des dispositifs photoniques (photovoltaïque, diodes électroluminescentes organiques, …), la réalisation de surfaces produisant des effets visuels nouveaux et désirés pour le design d'intérieur ou les applications en réalité augmentée/mixte, ou encore l'exaltation de l'interaction lumière-matière pour l'optique quantique ou la bio-détection.

NanoMiX est un projet “JCJC” dirigé par un jeune chercheur détenant une double expertise rare en nanophotonique et en optique des milieux désordonnés, et qui aspire à développer ce sujet de recherche encore inexploré en formant une nouvelle équipe théorique au sein du LP2N.