Université de technologie de Troyes

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10 / 07 / 2016
Conférence EMP16
Le LNIO organise la conférence internationale EMP16 qui aura lieu du 10 au 13 juillet au Musée d'art moderne de Troyes.
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L’optique tient une place importance dans le domaine des Nanosciences et des Nanotechnologies. Les nombreux travaux menés, dans les années 90, en optique en champ proche on débouché sur une récente et dynamique branche de l’optique : la Nano-Optique. Ce domaine en plein essors traite de la compréhension, du contrôle et de l’exploitation de l’interaction lumière-matière à l’échelle nanométrique, c'est-à-dire à une échelle très inférieure à la longueur d’onde du champ électromagnétique impliqué. Observer, manipuler, structurer la lumière à cette échelle ouvre la porte à un large champ d’investigation et d’applications.


Le LNIO travaille dans le domaine de la Nano-Optique qui est associé à de nombreux enjeux scientifiques (nouveaux concepts, nouvelles approches,..) technologiques (instrumentation nouvelle, méthodes inédites de nano caractérisation et de nano fabrication)  et socio-économiques. Ces derniers incluent l’énergie (éclairage, photovoltaïque…), les télécommunications, le stockage des données, la santé et la sécurité. Le LNIO fait face à ces enjeux en s’appuyant sur 6 axes de recherche pluridisciplinaires impliquant et incluant, plasmonique, optique intégrée, optoélectronique, nouvelles spectroscopies et microscopies, modélisations multiphysiques, nanocapteurs multifonctionnels, nanobiophotonique, nano-matériaux pour la photonique, photochimie et photophysique.


Le laboratoire participe également à la thématique transverse « Sciences et Technologies pour la Maîtrise des Risques » de l’UMR CNRS 6279 de l’UTT. Les travaux menés au sein du LNIO concernent essentiellement l’étude et le développement de micro/nanocapteurs dédiés à l’observation et la surveillance des grands systèmes et de leur environnement (détection et identification de composants physiques et biochimiques). Les activités du LNIO dans ce cadre tendent à se diversifier et à s’étendre à des domaines variés tels que le marquage optique, la sécurité de l’information optique et les risques énergétiques. 

Au-delà des activités de recherche amont, les membres du laboratoire s’investissent dans des actions de valorisation et de transfert de technologie et mènent des travaux de R&D en partenariat avec le monde industriel. 
Enfin, le LNIO a tissé un réseau national et international de nombreux partenaires prestigieux et est porteur d’une plateforme régionale NANOMAT (http://www.nanomat.eu) dédiée à la nano-fabrication et nano caractérisation des matériaux, avec l’ambition d’acquérir à terme une lisibilité nationale et internationale.

Organisation

Responsable : Renaud Bachelot (renaud.bachelot@utt.fr)

Le LNIO est organisé autour de six axes de recherche.

Nanospectroscopie

Les activités portent sur l’étude fondamentale de l’émission, diffusion et absorption de lumière de nano-objets et des processus linéaires et non linéaires associés. En particulier, sont étudiés les transferts radiatifs et non radiatifs entre nanoparticules métalliques et molécules.

Plasmonique moléculaire et nanophotochimie

Les projets ont en commun l’étude des interactions locales entre nanosources plasmoniques et systèmes moléculaires photosensibles. Des systèmes plasmoniques (nanosources, nanoantennes,..) et des matériaux organiques photosensibles sont réalisés et caractérisés. Un des objectifs visés est le développement de systèmes plasmoniques actifs, de nanomatériaux hybrides et de sondes moléculaires.

NanoPhotonique

Le contrôle de l’interaction lumière-matière à l’échelle nanométrique est abordé ici de manière globale incluant à la fois inclut à la fois le le développement de nouvelles instrumentations (SNOM hétérodyne, SNOM multiéchelle, microphotoluminescence), de systèmes et composants intégrés (photonique et plasmonique SOI, spectromètres intégrés et capteurs associés) et de matériaux (matériaux photoniques multifonctionnels : oxyde de zinc et silicium et métamatériaux)

Simulation et modélisation

Différentes approches de modélisation permettent d’étudier l'interaction lumière/nano-objets. L’accent est mis sur l’optique des nanostructures métalliques. Les études incluent confrontation expérience-théorie, influence de l'environnement extérieur (indice de réfraction, milieu à gain, anisotropie), et optimisation par résolution du problème inverse.

Nanobiophotonique

La problématique générale porte sur l'organisation à l’échelle sub-micrométrique de la membrane des cellules vivantes. Des outils d’imagerie et spectroscopie sont développés. Les études portent en particulier sur les applications biophysiques de la FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy).

Nanofabrication

L’objectif de cet axe est la réalisation de structures et matériaux nanostructurés pour la nanooptique
en se reposant sur deux approches complémentaires : top-down (lithographie e-beam, optique, gravure RIE, ..) et bottom up (synthèse chimique, auto-assemblage, fonctionnalisation de surface,..).

Principaux outils et techniques

  • Microscopies : optique, électronique, à sonde locale (SNOM, AFM,..),
  • Lithographie électronique et optique (interférentielle et par absorption à deux photons)
  • Ellipsométrie
  • Spectroscopie (fluorescence, Raman, non linéaire, extinction, diffusion) : du macroscopique à l’objet unique
  • Synthèse chimique de nano-objets
  • Fonctionnalisation de surfaces
  • Gravures chimiques (RIE, IBE)
  • Dépôt de couches minces
  • Simulations électromagnétiques (FDTD, DDA, méthodes de Green)

Contenus secondaire