Etude optique du transfert d'énergie entre une nanostructure semiconductrice unique et un feuillet de graphène / Francois Federspiel ; sous la direction de Pierre Gilliot et de Stéphane Berciaud

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Transfert d'énergie

Nanostructures

Semiconducteurs

Graphène

Classification Dewey : 537.6

Classification Dewey : 620.5

Gilliot, Pierre (Directeur de thèse / thesis advisor)

Berciaud, Stéphane (1979-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Haacke, Stefan (1965-.... ; auteur en chimie physique) (Président du jury de soutenance / praeses)

Lauret, Jean-Sébastien (1976-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Hermier, Jean-Pierre (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Basko, Denis (Membre du jury / opponent)

Université de Strasbourg (2009-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Mes travaux de thèse portent sur l’interaction de type FRET (tranfert d’énergie résonant de Förster) entre une nanostructure semiconductrice colloïdale individuelle et le graphène. La première partie concerne l’établissement de la théorie du FRET et ce pour plusieurs types de nanostructures. Vient ensuite la partie expérimentale, à commencer par le montage optique ainsi que les méthodes d’analyse, tant pour la spectroscopie que pour la photoluminescence. Par la suite, nous décrivons les résultats obtenus pour divers types de nanocristaux sphériques en interaction directe avec le graphène (incluant des multicouches) : le transfert d’énergie a des effets drastiques sur la photoluminescence mais aussi sur le clignotement des nanocristaux. Puis nous étudions la dépendance du FRET avec la distance ; dans le cas des boîtes quantiques, nous observons une loi en 1/z^4. Par contre, dans le cas de nanoplaquettes, la fonction est plus complexe et dépend de la température.

Résumé / Abstract : My PhD subject is the FRET interaction (Förster-like resonant energy transfer) between single colloidal semiconductor nanostructures and graphene. The first part is about the development of the interaction theory with the graphene for several types of nanostructures. Then comes the experimental part, and firstly the optical setup together with the analysis methods, for both spectroscopy and photoluminescence. After that, we describe our results about different types of spherical nanocrystals directly interacting with graphene (which can be multilayer) : the energy transfer has a huge effect on the photoluminescence, as well as the blinking behaviour of the nanocrystals. Then we measure the dependency of the energy transfer as a function the distance ; in the case of quantum dots, we observe a 1/z^4 law. On another hand, in the case of nanoplatelets, the function is more complex and depends on the temperature.