nanosources de lumière fortement couplées, compactes et contrôlables – STRONG-NANO

Le couplage fort lumière-matière est un nouvel outil pour l'ingénierie moléculaire, la photonique et la science des matériaux. Cet effet joue un rôle clé dans plusieurs domaines de la physique et des technologies tels que les effets laser, l'optique non linéaire,
et le transport excitonique. Une configuration typique est basée sur une hybridation entre des points quantiques semi-conducteurs et des nanoparticules métalliques supportant des plasmons de surface localisés. Malgré les nombreuses démonstrations, 3 exigences cruciales n’ont pas été adressées de manière satisfaisante : i) contrôle de la position spatiale des émetteurs, ii) émetteurs excitoniques à forte force d'oscillation, iii) nano système couplé contrôlé et réglable, incluant des systèmes à l’échelle de la particule unique, permettant l'étude et la compréhension du système couplé. STRONG-NANO a pour objectif de relever ces défis. Nous développerons des nanosources de lumière fortement couplées et sensibles à la polarisation (et donc contrôlables à distance) , à l’échelle de la particule unique, y compris des émetteurs à photon unique, et les intégrerons dans des circuits photoniques fonctionnels. Le projet bénéficiera (i) d'une méthode de photopolymérisation plasmonique rendant possible le contrôle de la position d'éémetteur quantique à l'échelle nanométrique (Nat.Com 11, 3914) et (ii) notre expérience récente de couplage fort exciton-plasmon avec des puits quantiques inorganiques colloïdaux quasi-2D (« Nanoplatelets », Matter. 2, 1550). STRONG-NANO durera 4 ans et le programme scientifique sera divisé en 5 workpackages (WP) : WP1 - Formulation photopolymérisable contenant des nanoplatelets, WP2-Nanoplasmonique, WP3-Couplage fort Nanoplatelets-Nanoplasmonique, WP4 - Blocage de photon unique avec un système fortement couplé Nanoplatelet unique-Nanoplasmonique, WP5- Intégration du système Nanoplatelets/Nanoplasmonique fortement couplé à un composant de l’optique intégrée.