Second harmonic generation of three-fold symmetry gold nanoparticles : measurements and modelling / Thanh Ngoc Nguyen ; [sous la direction de] T. Toury [et de] A. Vial

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2013

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Nanoparticules d'or

Optique non linéaire

Génération de second harmonique

Résonance plasmonique de surface

Lithographie par faisceau d'électrons

Symétrie

Classification Dewey : THE 13

Toury, Timothée (1978-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Vial, Alexandre (1972-...) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université de technologie (Troyes ; 1994-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Relation : Second harmonic generation of three-fold symmetry gold nanoparticles : measurements and modelling / Thanh Ngoc Nguyen ; [sous la direction de] T. Toury [et de] A. Vial / Lille : Atelier national de reproduction des thèses , 2013

Résumé / Abstract : Nous avons fabriqué des nanoparticules métalliques de symétrie C3v d’une taille caractéristique de 160 nm. Bien qu’exclusivement en or, leur forme non centrosymétrique permet la génération de seconde harmonique. Leur taille a été déterminée pour profiter de la résonance plasmon et, simultanément, d’optimiser leur réponse non linéaire. Des nano-étoiles avec cette symétrie ont été fabriquées par lithographie à faisceau d’électrons. La distance entre deux nano-étoiles est suffisamment grande pour collecter l’émission SHG de particule individuelle. Les χ(2) effectifs de nano-étoiles (44 pm/V hors résonance, 580 pm/V à résonance), de triangles (33 pm/V hors résonance, 370 pm/V à résonance) ainsi que de cylindres (7 pm/V hors résonance, 25 pm/V à résonance) montrent le rôle important de la forme du contour de la nanoparticule dans l'efficacité de SHG. Une analyse en polarisation a permis de caractériser précisément la réponse SHG. Plusieurs modèles dans lesquels des dipôles non linéaires sont situés à l’extrémité de chaque branche d’étoile ont été développés. La symétrie (exacte ou approchée) y est incluse, ainsi que l’incidence de la taille de l’étoile. Ces modèles sont en très bon accord avec les résultats expérimentaux. L’efficacité de la SHG en fonction de la longueur d’onde a été étudiée

Résumé / Abstract : We made metallic nanoparticles with C3v symmetry properties of 160 nm typical size. Although they are made only with gold, their non centrosymmetrical shape permit second harmonic generation. Their size has been optimized for plasmon resonance and non linear response. Gold nanostars have been made by electron beam lithography. The inter-distance is sufficiently large to allow collecting the SHG emission of individual particle. The effective χ(2) values of nanostars (44 pm/V off-resonance second order susceptibility, 480 pm/V at resonance), triangles (33 pm/V offresonance, 370 pm/V) and cylinders (7 pm/V off-resonance, 25 pm/V at resonance) point out the leading role of contour shape for significant efficiencies. The SHG response has been precisely assessed with a polarization analysis. We developed several models for the SHG response in which the nonlinear induced dipoles sources are located at the tip of star arms. The (exact or approximative) symmetry and the size of the star were taken into account. Our models show a very good agreement with experimental results. Efficiency of SHG has been measured according to pump wavelength