Post Doc Réponse Optique de Métasurfaces Plasmoniques Actives H/F CNRS

Détail du poste

L'un des principaux objectifs de la plasmonique UV est de détecter l'adsorption de molécules d'intérêt, telles que l'ADN et les protéines, sur une nanostructure métallique, avec une sensibilité plus élevée que dans le domaine visible. Il est prometteur d'assembler des nanoparticules (NPs) afin de décaler la résonance plasmonique, de modifier leurs modes de vibration et d'améliorer leur sensibilité.

Dans ce projet, nous concevons des métasurfaces colloïdales actives composées de nanobâtonnets bimétalliques plasmoniques assemblés, dans lesquelles des stimuli externes ajustent la distance entre les NPs et modulent la variation temporelle et spectrale de la réponse optique dans le proche UV. L'exposition des NPs plasmoniques à des impulsions laser ultra-courtes induit une série de phénomènes transitoires, notamment la dynamique ultrarapide des modes plasmons (LSPR) ainsi que l'activation des modes de vibration. Les NPs de métaux nobles ont souvent été proposées comme nanobalances en exploitant la dépendance des fréquences de leurs modes de vibration à la charge adsorbée.

Dans des travaux préliminaires, nous avons démontré que des nanobâtonnets bimétalliques en or recouverts d'argent sont prometteurs pour la détection LSPR ainsi que comme nanobalances dans le proche UV. Alors que ces effets ont été principalement étudiés sur des NPs individuelles, l'exploration des propriétés ultrarapides d'assemblages de NPs au-delà de quelques particules reste un domaine encore peu étudié, tant sur le plan numérique qu'expérimental.

Nous prévoyons de moduler la variation temporelle et spectrale de la réponse optique dans le proche UV en ajustant le couplage plasmonique dans la métasurface. Nous tirerons parti de notre expertise en synthèse et en assemblage de NPs en solution. Plus précisément, nous nous concentrerons sur l'assemblage de nanobâtonnets, en exploitant leur forme allongée pour former des phases en couches bidimensionnelles (métasurfaces) via des interactions d'exclusion de volume.

Le post-doctorant évaluera les propriétés optiques des assemblages de NPs par spectrophotométrie conventionnelle et modélisation numérique. La dynamique de la réponse optique sera mesurée par spectroscopie d'absorption transitoire pompe-sonde large bande et simulée. L'objectif final est de concevoir des capteurs plasmoniques dans le domaine spectral UV, capables de détecter des charges adsorbées sur les NPs grâce à une double lecture optique, basée sur le déplacement de fréquence des plasmons et des vibrations acoustiques.
Activités
- Travail en équipe
- Mesures de spectroscopie d'absorption transitoire pompe-sonde
- Modélisation des spectres
- Communication des résultats (conférences, écriture d'articles)
Compétences
Le candidat doit avoir une formation en nanophysique (plasmonique, optique, matière condensée). D'excellentes compétences en communication (écrite et orale) en anglais sont attendues. La connaissance du français n'est pas obligatoire. L'expérience de recherche du candidat ne doit pas dépasser 4 ans après son doctorat.
Contexte de travail

Le Laboratoire LuMIn (Lumière, Matière et Interfaces) est une unité de recherche (FRE2036) créée au 1er janvier 2020 sous tutelles de l'Université Paris-Saclay, de l'ENS Paris-Saclay, du CNRS (INSIS) et de CentraleSupélec.
Le Laboratoire de Physique des Solides est une unité mixte de recherche (UMR 8502) de l'Université Paris-Saclay et du CNRS. Il est affilié à l'Institut de Physique du CNRS et à la 28e section du Conseil National des Universités. Le LPS est membre de la Fédération Friedel-Jacquinot, structure de coordination de la physique sur le plateau du Moulon à Orsay (IdF).
Contraintes et risques

risques liés aux lasers