L’assemblage de nanoparticules (NPs) plasmoniques en colloïdes complexes sur mesure peut produire des résonateurs optiques originaux, qui se révèlent être d’excellents éléments de base pour des métadispositifs fonctionnant dans le visible. Dans cette optique, nous avons produit des résonateurs constitués de clusters de NPs, en adaptant une méthode en émulsion. Nous avons également appliqué cette méthodologie à la fabrication de dépôts contrôlés de colloïdes complexes sur des surfaces.
La technique de synthèse utilisée pour obtenir des assemblages colloïdaux de NPs implique l’émulsification suivie de l’évaporation contrôlée d’une suspension aqueuse de nanoparticules d’or ou d’argent (rayon 10-20 nm) dispersée dans une phase huileuse. Des dépôts de telles particules colloïdales sont également obtenus en séchant lentement les émulsions initiales présentes sous forme de films liquides sur un substrat plat. Ce procédé donne alors naissance à des dépôts de clusters denses de NPs, qui présentent une densité surfacique régulière.
La structure des clusters auto-assemblés est contrôlée par différentes techniques, telles que la microscopie électronique et la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS). Des mesures sont également effectuées à l’aide d’un dispositif spectroscopique de diffusion de la lumière résolue en angle et en polarisation. En accord avec les modélisations et les simulations, elles démontrent que les résonateurs présentent un mode de diffusion dipolaire magnétique fort, chevauchant spectralement et de manière significative le mode dipolaire électrique. Par conséquent, les colloïdes diffusent fortement et principalement vers l’avant. Ces propriétés optiques peuvent être ajustées en contrôlant la structure interne des clusters, en changeant notamment le rayon et la fraction volumique initiale des NPs ainsi que l’épaisseur de la couche de ligands qui les recouvre.

References

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