Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications
Cette thèse porte sur l’étude mathématique des interactions entre la lumière et certains types de nanoparticules.À l’échelle du nanomètre, des particules métalliques comme l’or ou l’argent subissent un phénomène de résonance lorsque leurs électrons libres interagissent avec un champ électromagnétiqu...
Main Author: | |
---|---|
Other Authors: | |
Language: | en |
Published: |
2017
|
Subjects: | |
Online Access: | http://www.theses.fr/2017PSLEE054/document |
id |
ndltd-theses.fr-2017PSLEE054 |
---|---|
record_format |
oai_dc |
spelling |
ndltd-theses.fr-2017PSLEE0542019-12-22T04:47:21Z Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications Mathematical analysis of plasmonics resonances for nanoparticles and applications Plasmonique Nanoparticules Mathematiques appliquées Operateur de Neumann-Poincaré Potentiels de couche Nanoparticules plasmoniques Resonance de plasmon Analyse asymptotique Plasmonics Nanoparticles Mathematiques appliquées Neumann Poincaré operator Layer potentials Plasmonic nanoparticles Plasmonic resonances Asymptotic analysis 519 Cette thèse porte sur l’étude mathématique des interactions entre la lumière et certains types de nanoparticules.À l’échelle du nanomètre, des particules métalliques comme l’or ou l’argent subissent un phénomène de résonance lorsque leurs électrons libres interagissent avec un champ électromagnétique. Cette interaction produit une augmentation du champs électrique proche et lointain, leur permettant d’améliorer la luminosité et la directivité de la lumière, confinant des champs électromagnétiques dans des directions avantageuses. Ce phénomène, appelé "résonances plasmoniques pour des nanoparticules" ouvre une porte sur une large gamme d’applications, des nouvelles techniques d’imagerie médicale à des panneaux solaires efficaces. En utilisant des techniques issues des potentiels de couches et de la théorie de la perturbation,nous proposons une étude de la dispersion d’ondes électromagnétiques par une et plusieurs nanoparticules plasmoniques, dans le cadre quasi-statique, Helmholtz et Maxwell. Nous étudions ensuite certaines applications tel que la génération de chaleur, les métasurfaces et l’imagerie super-résolue. This thesis deals with the mathematical study of the interactions between light and certain types of nanoparticles. At the nanometer scale, metal particles such as gold or silver undergo a resonance phenomenon when their free electrons interact with an electromagnetic field. This interaction results in an enhancement of the near and far electric field, enabling them to improve the brightness and the directivity of the light, confining electromagnetic fields in advantageous directions. This phenomenon, called "plasmonic resonances for nanoparticles", opens a door to a wide range of applications, from new medical imaging techniques to efficient solar panels. Using layer potentials techniques and perturbation theory, we proposea study of the scattering of electromagnetic waves by one and several plasmonic nanoparticles in the quasi-static, Helmholtz and Maxwell framework. We then study some applications such as heat generation, metasurfaces and super-resolution. Electronic Thesis or Dissertation Text en http://www.theses.fr/2017PSLEE054/document Ruiz, Matias 2017-06-27 Paris Sciences et Lettres Ammari, Habib |
collection |
NDLTD |
language |
en |
sources |
NDLTD |
topic |
Plasmonique Nanoparticules Mathematiques appliquées Operateur de Neumann-Poincaré Potentiels de couche Nanoparticules plasmoniques Resonance de plasmon Analyse asymptotique Plasmonics Nanoparticles Mathematiques appliquées Neumann Poincaré operator Layer potentials Plasmonic nanoparticles Plasmonic resonances Asymptotic analysis 519 |
spellingShingle |
Plasmonique Nanoparticules Mathematiques appliquées Operateur de Neumann-Poincaré Potentiels de couche Nanoparticules plasmoniques Resonance de plasmon Analyse asymptotique Plasmonics Nanoparticles Mathematiques appliquées Neumann Poincaré operator Layer potentials Plasmonic nanoparticles Plasmonic resonances Asymptotic analysis 519 Ruiz, Matias Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
description |
Cette thèse porte sur l’étude mathématique des interactions entre la lumière et certains types de nanoparticules.À l’échelle du nanomètre, des particules métalliques comme l’or ou l’argent subissent un phénomène de résonance lorsque leurs électrons libres interagissent avec un champ électromagnétique. Cette interaction produit une augmentation du champs électrique proche et lointain, leur permettant d’améliorer la luminosité et la directivité de la lumière, confinant des champs électromagnétiques dans des directions avantageuses. Ce phénomène, appelé "résonances plasmoniques pour des nanoparticules" ouvre une porte sur une large gamme d’applications, des nouvelles techniques d’imagerie médicale à des panneaux solaires efficaces. En utilisant des techniques issues des potentiels de couches et de la théorie de la perturbation,nous proposons une étude de la dispersion d’ondes électromagnétiques par une et plusieurs nanoparticules plasmoniques, dans le cadre quasi-statique, Helmholtz et Maxwell. Nous étudions ensuite certaines applications tel que la génération de chaleur, les métasurfaces et l’imagerie super-résolue. === This thesis deals with the mathematical study of the interactions between light and certain types of nanoparticles. At the nanometer scale, metal particles such as gold or silver undergo a resonance phenomenon when their free electrons interact with an electromagnetic field. This interaction results in an enhancement of the near and far electric field, enabling them to improve the brightness and the directivity of the light, confining electromagnetic fields in advantageous directions. This phenomenon, called "plasmonic resonances for nanoparticles", opens a door to a wide range of applications, from new medical imaging techniques to efficient solar panels. Using layer potentials techniques and perturbation theory, we proposea study of the scattering of electromagnetic waves by one and several plasmonic nanoparticles in the quasi-static, Helmholtz and Maxwell framework. We then study some applications such as heat generation, metasurfaces and super-resolution. |
author2 |
Paris Sciences et Lettres |
author_facet |
Paris Sciences et Lettres Ruiz, Matias |
author |
Ruiz, Matias |
author_sort |
Ruiz, Matias |
title |
Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
title_short |
Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
title_full |
Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
title_fullStr |
Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
title_full_unstemmed |
Analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
title_sort |
analyse mathématique de résonances plasmoniques pour des nanoparticules et applications |
publishDate |
2017 |
url |
http://www.theses.fr/2017PSLEE054/document |
work_keys_str_mv |
AT ruizmatias analysemathematiquederesonancesplasmoniquespourdesnanoparticulesetapplications AT ruizmatias mathematicalanalysisofplasmonicsresonancesfornanoparticlesandapplications |
_version_ |
1719306032855908352 |