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Axe 4 : Simulation et modélisation

Responsable : Demetrio Macias

 
Participants :

Demetrio Macias (MdC), Alexandre Vial (ECC HDR), Elena Rodica Ionescu (ECC HDR), Loic Le Cunff (post-doc)

Anciens doctorants : Anne-Sophie Grimault, Montacer Dridi, Huan Wang, Loic Le Cunff

 
Description de l'activité :

L'activité de l'axe « Simulation et modélisation » est dédiée à la modélisation de l'interaction lumière-nanostructures métalliques à l'aide de différentes méthodes numériques (FDTD, Green surfacique, Mie,...) et la résolution du problème inverse à l'aide d'algorithmes évolutionnaires.

L'activité de modélisation est en partie guidée par les activités des autres axes du laboratoire, ce qui fait que de manière générale, l'axe peut se caractériser par une activité de modélisation amont (développement de codes de calcul, méthodes d'optimisation,...), associée à une forte collaboration avec les axes plus expérimentaux du LNIO.

Les domaines principaux de recherche sont le développement de modèles de dispersion efficaces pour la FDTD [VIAL2005,VIAL2007,VIAL2008], l'étude de l'influence de l'orientation de cristaux liquides sur la position des résonances plasmons de nanostructures en or [DRIDI2009,WANG2013], l'optimisation de structures afin d'obtenir des propriétés optiques spécifiques [TASSADIT2011,MACIAS2012], la récupération des paramètres des structures multicouches composant les ailes de scarabées [LUNA2013,MACIAS2013].

Bibliographie succinte

[VIAL2005] Vial, A.; Grimault, A.-S.; Macías, D.; Barchiesi, D. & Lamy de la Chapelle, M.
Improved analytical fit of gold dispersion: application to the modelling of extinction spectra with the FDTD method
Phys. Rev. B, 2005, 71, 085416

[VIAL2007] Vial, A.
Implementation of the critical points model in the recursive convolution method for dispersive media modeling with the FDTD method
J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 2007, 9, 745-748

[VIAL2008] Vial, A. & Laroche, T.
Comparison of gold and silver dispersion laws suitable for FDTD simulations
Appl. Phys. B-Lasers Opt., 2008, 93, 139-143

DRIDI2009] Dridi, M. & Vial, A.
Modeling of metallic nanostructures embedded in liquid crystals: application to the tuning of their plasmon resonance
Opt. Lett., 2009, 34, 2652-2654

[WANG2013] Wang, H. & Vial, A.
Theoretical study of the anchoring influence on plasmonic resonance tunability of metallic nano-particles embedded in a liquid crystal cell
Plasmonics, 2013, 8, 1335-1339

[MACIAS2012] Macias Guzman, D., Adam, P.-M., Ruiz-Cortes, V., Rodriguez-Oliveros, R., & Sanchez-Gil, J.
Heuristic optimization for the design of plasmonic nanowires with specific resonant and scattering properties.
Optics Express, 2012, 12, 13146-1316

[TASSADIT2011] A.Tassadit, D. Macías, J.A. Sánchez-Gil, P.-M. Adam, & R. Rodriguez-Oliveros.
Metal nanostars: Stochastic optimization of resonant scattering properties.
Superlattices and Microstructures, 2011, 49(3), 288-293

[LUNA2013] Luna, A.; Macias, D.; Skigin, D.; Inchaussandague, M.; Schinca, D.; Gigli, M. & Vial, A.
Characterization of the iridescence-causing multilayer structure of the Ceroglossus suturalis beetle using bio-inspired optimization strategies
Opt. Express, 2013, 21, 19189-19201

[MACIAS2013] Macias, D.; Luna, A.; Skigin, D.; Inchaussandague, M.; Vial, A. & Schinca, D.
Retrieval of relevant parameters of natural multilayer systems by means of bio-inspired optimization strategies
Appl. Opt., 2013, 52, 2511-2520

Quelques résultats


Description de la permittivité de l'aluminium grâce au modèle Drude-CP
 


Excitation d'un plamson de surface par un faisceau gaussien


Sphère métallique illuminée par un faisceau gaussien


Structure optimisée pour une résonance à 532 nm

A. Vial
vial @ utt.fr