Philippe Lalanne

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Publication dans Nature : La transmission extraordinaire optique est mise à l’épreuve des plasmons

La transmission extraordinaire optique (TEO) est devenue un phénomène emblématique des phénomènes d’interaction entre la lumière et les nanostructures métalliques provient de l’observation suivante : quand on éclaire une plaque métallique percée d’une matrice périodique de petits trous de taille nanométrique, la quantité de lumière qui passe à travers les N trous de la matrice est bien plus importante que N fois celle qui passe à travers un trou isolé. C’est TEO. Découvert en 1998 par Thomas Ebbesen et ses collègues, ce phénomène a intrigué les spécialistes du monde entier et a suscité un débat passionné sur les mécanismes physiques qui sont à l’origine de la transmission, et en particulier sur le rôle joué par les plasmons de surface. Ces derniers sont des ondes qui se propagent à la surface des métaux, et qui, outre un caractère photonique classique, s’appuient sur un mouvement d’ensemble des électrons libres présents à la surface.

Il y a 4 ans, Philippe Lalanne et Haitao Liu, chercheur chinois de l’université de Nankai, ont modélisé ce que serait la TEO si les interactions électromagnétiques entre les trous étaient dues aux seuls plasmons. Grâce à leur modèle qualifié de « microscopique », ils ont prédit que les plasmons contribuent à hauteur de la moitié à La TEO dans le visible mais que cette contribution diminue rapidement quand l’énergie des ondes diminue.

Ces prédictions théoriques viennent de recevoir une confirmation expérimentale dans lea revue Nature: Nature 492, 411-414 (2012).

publication dans Nature : La transmission extraordinaire optique est mise à l’épreuve des plasmons

La transmission extraordinaire optique (TEO) est devenue un phénomène emblématique des phénomènes d’interaction entre la lumière et les nanostructures métalliques provient de l’observation suivante : quand on éclaire une plaque métallique percée d’une matrice périodique de petits trous de taille nanométrique, la quantité de lumière qui passe à travers les N trous de la matrice est bien plus importante que N fois celle qui passe à travers un trou isolé. C’est TEO. Découvert en 1998 par Thomas Ebbesen et ses collègues, ce phénomène a intrigué les spécialistes du monde entier et a suscité un débat passionné sur les mécanismes physiques qui sont à l’origine de la transmission, et en particulier sur le rôle joué par les plasmons de surface. Ces derniers sont des ondes qui se propagent à la surface des métaux, et qui, outre un caractère photonique classique, s’appuient sur un mouvement d’ensemble des électrons libres présents à la surface.
Il y a 4 ans, Philippe Lalanne et Haitao Liu, chercheur chinois de l’université de Nankai, ont modélisé ce que serait la TEO si les interactions électromagnétiques entre les trous étaient dues aux seuls plasmons. Grâce à leur modèle qualifié de « microscopique », ils ont prédit que les plasmons contribuent à hauteur de la moitié à La TEO dans le visible mais que cette contribution diminue rapidement quand l’énergie des ondes diminue.
Ces prédictions théoriques viennent de recevoir une confirmation expérimentale dans lea revue Nature: Nature 492, 411-414 (2012).

Postdoc en nanophotonique

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This 2 years post-doc position aims at exploring and pushing the limits of on-chip structural dispersion, and effectively demonstrate new slow-light-waveguide concepts that can be fashioned out of fairly standard semiconductor technologies in compact footprints.

The postdoc will work on two different (but related) projects (with a related background):

– The first project consists in developing a totally new class of hollow-core slow waveguides in a silicon platform. By harnessing slow light in hollow waveguides, we expect to propose a relevant platform for interacting with molecules, gas, atomic vapors, but with considerably interaction enhancements. The work will be performed in the framework of a collaborative project, funded by the US Agency RDECOM, in collaboration with C. Chang-Hasnain, University of California–Berkeley and Weimin Zhou, US Army Laboratory, Adelphi.

– The second project combines structural and material dispersions by implementing a coherent population oscillations (CPO) in a Photonic-crystal waveguide. The combination of effects originating from radically different physical mechanisms with contrasted advantages and drawbacks is expected to lead to real innovative results. We aim at deriving a complete model for the transport at room temperature, taking into account the impact of the structural dispersion on the pump, the ohmic absorption issue and the impact of disorder on the probe. The work will be performed in the framework of a collaborative project, funded by the Agence Nationale de la Recherche, in collaboration with Ariel Levenson’s group, LPN-CNRS, Marcousis, and with Yannick De Wilde, Institut Langevin, Paris.

For both projects, the post-doc fellow will be in charge of the design of the structures, including the analysis of the impact of unwanted fabrication errors, of maintaining a strong interaction with the experimentalist colleagues and of the interpretation of the experimental results. For the second project, the post-doc fellow is expected to help designing the experiment too.

Contact : Philippe.Lalanne@institutoptique.fr

Both projects have already started and the position is available ASAP (November 2012).