Perspectives

Les procédés sont donc finalisés. En revanche, des études complémentaires sont encore nécessaires avant

une utilisation. En effet, il reste à déterminer les durées de stabilité des particules et des études de contrôles des

tailles synthétisées et de maitrises de la fluorescence seraient utiles.

D’un point de vue applicatif, les nanoparticules d’aluminium bénéficient d’un excellent potentiel. Tout

d’abord grâce à leur absorption dans l’UV. Cette absorption a déjà entrainé leur utilisation dans certaines crèmes

solaires en remplacement duT iO2, mais elle serait également intéressante pour des revêtements à absorption

sélective, absorbant les UV B et laissant passer les UV A. De plus la fluorescence de la coquille d’alumine

permettrait de les utiliser comme agent azurant, en remplacement de ceux déjà existants, principalement

molé-culaires et donc fragiles et de faible durée de vie.

D’un point de vue technique, nous avons mis au point une toute nouvelle technique de synthèse, par broyage

acoustique et recuit. Nous l’avons appliqué ici à l’aluminium, mais une étude de faisabilité pour d’autres métaux

ou matériaux difficile à obtenir à l’échelle nanométrique serait sans doute enrichissante. Le développement

de cette technique est encore en cours en vue d’établir un procédé complet et applicable. Une rapide étude

des moyens techniques nécessaires nous a permis d’établir un cout de revient (hors main d’oeuvre) de 2,7

Euros/L. Ceci allié au fait que l’aluminium est très présent dans l’écorce terrestre, ce procédé présente un très

bon potentiel d’industrialisation. Une partie du procédé a d’ailleurs déjà été repris dans le milieu de la recherche

[136].

D’un point de vue plus fondamental et suite à plusieurs expérimentations préliminaires, l’étude du couplage

entre nos nanoparticules et des boîtes quantique (Qdot) s’avérera très intéressante. Le contrôle de la

fluores-cence de Qdots a toujours été un sujet d’intérêt, diverses stratégies ont été employées, comme le contrôle par

l’angle d’incidence sur une structure [118] ou le contrôle de l’environnement [137], dans notre cas, la

De façon préliminaire nous avons en effet remarqué que ces deux types d’objets donnaient lieu à un

comporte-ment de fluorescence différent lors de fortes irradiations. Par exemple dans le cas de1mLde solution de Qdots

seule soumise à l’irradiation d’un laser pulsée à250nmet à une puissance moyenne de150mW, nous

ob-servons une chute rapide de la luminescence après seulement2minutes (voir Figure 2.31 A). Dans le cas d’un

ajout de50µLde solution de nanoparticules d’aluminium dans l’hexane, nous observons tout d’abord un fort

quenching, puis au bout de2minutes une élévation de la fluorescence jusqu’à un niveau similaire aux Qdots

seules. Cette solution est alors stable pour environ20minutes d’irradiation avant que l’on puisse observer une

décroissance similaire à celle de la solution de Qdot seule (voir Figure 2.31 B). De plus nous observons un

décalage vers le bleu du pic de fluorescence d’environ50nmentre le début et la fin des mesures.

Même ci se type d’effet a déjà été observé dans la littérature [138], nous ne pouvons pas encore expliquer

les phénomènes à l’origine de cette modification de la fluorescence, mais elle ne manque pas d’intérêts pour

des études fondamentales ultérieures.

A B

FIGURE 2.31 –Evolution du spectre d’émission de solution soumise à une excitation à250nmpar un laser pulsé de

puissance moyenne de150mW. On peut voir à gauche l’évolution dans le temps de l’émission d’unmLde solution de

boîtes quantiques seules et à droite l’évolution d’unmLde solution de boîte quantique avec un ajout de50µLe solution

de nanoparticules d’aluminium dans l’hexane. De façon encore inexpliquée, le temps de survie de la luminescence des

Qdot est multiplié par10grâce à l’ajout de la solution d’aluminium.

CHAPITRE

3

LE NICKEL, UN MATÉRIAU POLYVALENT

POUR LA PLASMONIQUE

Dans ce chapitre, nous répondrons aux premières questions expérimentales que l’on s’est posées au début

de cette étude. Comment allons-nous créer les objets à étudier ? Quelle forme et quelle taille leur donner ? Et

enfin, quelles seront leurs propriétés physiques principales ? Nous verrons les moyens de fabrication à notre

disposition et le type de particules que l’on peut créer. Nous étudierons ces objets et confronterons ces résultats

expérimentaux aux modèles électromagnétiques. Nous tenterons plusieurs types de synthèses qui pourraient

nous permettre de réaliser une étude sur la magnétoplasmonique à base de Ni. Enfin, nous statuerons sur la

technique et les objets potentiellement intéressants pour poursuivre nos travaux.

3.1 Synthèses de nanoparticules de Nickel

Il existe de nombreuses techniques de synthèse de nanoparticules, les principales sont : la synthèse chimique

[139], [140], [141], [142], le procédé de lithographie électronique,[143], la lithographie colloïdale [144], [145],

la synthèse par ablation laser [146], [147], le démouillage de couches minces par recuit thermique, [148] et

par recuit laser, [149], [150], et l’épitaxie, [151], [152]. Nous avons exclu les synthèses par ablation laser,

et par épitaxie du fait de contraintes matérielles. La synthèse bottom-up par voie chimique a également été

exclue du fait d’une maîtrise insuffisante de ce type de procédé. Dans un premier temps, le procédé par recuit

thermique de couche mince semble être le moyen de fabrication le plus adapté du fait des moyens techniques

et des compétences dont nous disposons et de la facilité de mise en oeuvre. Enfin dans un second temps, nous

préférerons la lithographie électronique à la synthèse colloïdale, car nous possédons un grand savoir-faire et

des moyens techniques importants dans le domaine de la lithographie électronique dans notre laboratoire.