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Livret de résumés Atelier “Couplages à l’échelle nano dans les matériaux pour l

Livret de résumés Atelier “Couplages à l’échelle nano dans les matériaux pour la santé et l’énergie - applications pour les Biocapteurs et le Photovoltaïque " 13-15 Décembre 2017 Nailloux, France Couplages à l’échelle nano dans les matériaux pour la santé et l’énergie - applications pour les Biocapteurs et le Photovoltaïque. Le couplage de nanoparticules métalliques ou semiconductrices avec des ions, des molécules ou encore d’autres nanoparticules, ouvre de nombreux champs d’applications, en particulier dans le domaine des biocapteurs et dans celui du photovoltaïque de 3ème génération. Les nanoparticules de métaux nobles présentent des propriétés optiques remarquables dues à l’apparition de résonances plasmoniques de surface qui permettent de concentrer un champ électromagnétique très intense à proximité de leur surface. Ces nanoparticules peuvent alors jouer le rôle « d’antennes » et exalter le signal optique (émission de lumière, signature Raman, effets non linéaires…) de molécules ou d’autres nanoparticules placés dans leur champ proche. De nombreuses applications en découlent en imagerie et détection (capteurs chimiques et biologiques). On peut obtenir le même effet de couplage avec des molécules en utilisant des nanoparticules d’oxyde métallique ou même semiconductrices dopées, pour lesquelles des résonances de plasmon de surface peuvent apparaître en raison des porteurs libres générés par ce dopage électronique. De plus, les nanoparticules semiconductrices sont des sensibilisateurs efficaces capables d’absorber efficacement la lumière et de transférer l’énergie à des ions terres rares, augmentant leur émission lumineuse de plusieurs ordres de grandeur. En associant ces trois types de nano- objets (nanoparticules métalliques, semiconductrices et ions) il est possible de combiner la conversion de la lumière et une gestion améliorée du spectre solaire. Ces différents couplages pourraient être exploités dans les mécanismes de conversion de fréquence pour les nouvelles générations de cellules solaires. Quelle que soit l’application visée, l’environnement de la nanoparticule, la distance et la nature de l’interaction (exaltation chimique, électromagnétique, transfert de charge, transfert d’énergie non radiatif, interaction d’échange, …) sont autant de paramètres qu’il est nécessaire de comprendre afin de pouvoir concevoir rationnellement des dispositifs performants. Ce symposium se propose d’étudier les mécanismes d’interaction entre les nanoparticules et des ions, des molécules, ou d’autres nanoparticules conduisant aux phénomènes d’exaltation ou de transfert d’énergie, au centre de nouvelles applications dans les deux domaines clés que sont la santé et l’énergie. Workshop organisé par les GDR NACRE, Or-nano, PMSE et MODMAT Comité d’organisation : C. Bonafos (CEMES, GDR NACRE) N. Tarrat (CEMES, GDR Or-nano) O. Pluchery (INSP, GDR Or-nano) Guy Tréglia (CINAM, GDR MODMAT) Christine Goyhenex (IPCMS, GDR MODMAT) M. Lamy de la Chapelle (CSPBAT Université Paris 13, GDR PMSE) PROGRAMME Mercredi 13 décembre Session “Plasmonique” Modérateur: David Babonneau (Institut P’, Poitiers) 14:00-14:20 Introduction 14:20-15:00 (Invité) Nano-cavités plasmoniques et leurs applications pour l'exaltation de luminescence et la détection de molécule unique en Raman Jean-Sébastien Bouillard (University of Hull, UK) 15:00-15:20 Couplage plasmonique de nanoparticules métalliques : de l’hybridation aux resonances de Fano Christophe Bonnet (Institut Lumière Matière, Université Lyon) 15:20-15:40 Adsorption de H2 sur des nanoparticules d’Au anisotrope William L. Watkins (INSP, Université Pierre et Marie Curie, Paris) 15:40-16:00 Spectroscopie vibrationnelle exaltée en absorption à base de nano-antennes d´InAsSb fortement dopé Fernando Gonzalez-Posada (IES, Univ Montpellier) 16:00-16:30 Pause Café 16:30-17:10 (Invité) Nanocapteurs plasmoniques Pierre-Michel Adam (LNIO, Université de Technologie de Troyes) 17:10-17:30 Bio-détection via le concept « spectro-inside » : étude de l'interaction des nanoparticules d'argent avec les protéines DsRed Kremena Makasheva (LAPLACE, Université de Toulouse) 17:30-17:50 Travail de sortie de nanoparticules métalliques : sa dépendance avec leur taille et leur fonctionnalisation chimique Olivier Pluchery (INSP, Université Pierre et Marie Curie, Paris) Jeudi 14 décembre Session “Synthèse-Caractérisation” Modérateur: Pierre Fau (LCC-CNRS, Université de Toulouse) 9:00-9:20 Hydrothermal synthesis of Sn doped TiO2 aggregates for anode materials application Saida Mehraz (Chimie ParisTech & CRTI Chéraga, Algérie) 9:20-9:40 Procédé d’assemblage de nano-particules en nano-sphères pour le développement de nouveaux matériaux ou d’outils compétitifs pour l’imagerie multimodale Soizic Chevance (ISCR, Université de Rennes) 9:40-10:00 Synthèse, stabilité photothermique et applications de nanoprismes d'or synthétisés par voie biologique et chimique Katarzyna Matczyszyn (Group of Engineering and Modeling of Advanced Materials, Wroclaw University of Science and Technology, Pologne) 10:00-10:20 Diffusion Raman exaltée de surfaces métalliques nanolithographiées Mathieu Edely (Institut des Molécules et Matériaux du Mans) 10:20-10:50 Pause Café 10:50-11:10 Nan'eau: a network of microscopy platforms to investigate the behavior of materials in liquids Giancarlo Rizza (LSI, Ecole Polytechnique, Palaiseau) 11:10-11:50 Présentation des GDR: NACRE (Caroline Bonafos), Or-nano (Olivier Pluchery), PMSE (Emmanuel Rinnert), ModMat (Magali Benoit) 12:00-14:00 Déjeuner Session “Applications Energie” Modératrice: Kremena Makasheva (LAPLACE, Université de Toulouse) 14:00-14:40 (Invitée) ZnO nanoparticles as luminophores for LEDs and solar cells Aleksandra Apostoluk (INL, Université de Lyon) 14:40-15:00 Etude théorique de la réponse plasmonique de nanocristaux de ZnO dopés properties and SERS applications Christophe Delerue (IEMN, Lille) 15:00-15:20 Nano-objets hybrides à coeur magnétique et surface catalytique pour les réactions de Fischer Tropsch et de Sabatier où le chauffage est induit par un champ magnétique alternatif Marc Respaud (LPCNO, Université de Toulouse; INSA) 15:20-16:00 (Invité) Conversion photonique assistée par des ions de terres rares : application au solaire photovoltaïque Hervé Rinnert (IJL, Université de Lorraine, Nancy) 16:00-16:30 Pause Café 16:30-18:00 Session Posters Vendredi 15 décembre Session “Applications Biocapteurs” Modérateur: Olivier Pluchery (INSP, Université Pierre et Marie Curie, Paris) 9:00-9:40 (Invitée) Les nanoparticules d'or et les biocapteurs : un mariage heureux Souhir Boujday (Laboratoire de Réactivité de Surface, Université Pierre et Marie Curie , Paris) 9:40-10:00 Biocapteur colorimétrique basé sur des nanoparticules d’or conjuguées à des peptides Lu Zhang (Laboratoire de Réactivité de Surface, Université Pierre et Marie Curie , Paris) 10:00-10:20 Optimisation du signal SERS de nanocylindres d’or sur un film d’or pour le développement d’un biocapteur QCM/SERS Médéric Lequeux (CSPBAT, Université Paris 13 & LRS, Université Pierre et Marie Curie, Paris) 10:20-10:50 Pause Café 10:50-11:30 (Invité) Des nanoparticules pour détecter des composés organiques dissous en milieu marin Emmanuel Rinnert (IFREMER, Laboratoire Cycles Géochimiques et ressources, Brest) 11:30-11:50 Functionalization of surfaces with recognition receivers: Application Detection of trace metallic pollutants Sana Falah (Faculté des sciences de Tunis & Chimie ParisTech, Paris) 11:50-12:00 Conclusion Mercredi 13 décembre Jeudi 14 décembre Vendredi 15 décembre 9:00-9:10 Synthèse / caractérisation Oral 6 : S. Mehraz Applications biocapteurs Invitée 5 : S. Boujday 9:10-9:20 9:20-9:30 Oral 7 : S. Chevance 9:30-9:40 9:40-9:50 Oral 8 : K. Matczyszyn Oral 13 : L. Zhang 9:50-10:00 10:00-10:10 Oral 9 : M. Edely Oral 14: M. Lequeux 10:10-10:20 10:20-10:30 Pause café Pause café 10:30-10:40 10:40-10:50 10:50-11:00 Oral 10 : G. Rizza Invité 6 : E. Rinnert 11:00-11:10 11:10-11:20 Présentation GDR NACRE 11:20-11:30 Présentation GDR or-nano 11:30-11:40 Présentation GDR PMSE Oral 15 : S. Falah 11:40-11:50 Présentation GDR Modmat 11:50-12:00 Repas Conclusion 12:00-12:10 Bus (métro Ramonville) Repas 12:10-12:20 12:20-12:30 12:30-12:40 12:40-12:50 12:50-13:00 13:00-13:10 Repas Bus 13:10-13:20 13:20-13:30 13:30-13:40 13:40-13:50 13:50-14:00 14:00-14:10 Introduction Applications énergie Invitée 3 : A. Apostoluk 14:10-14:20 14:20-14:30 Plasmonique Invité 1 : J.S. Bouillard 14:30-14:40 14:40-14:50 Oral 11 : C. Delerue 14:50-15:00 15:00-15:10 Oral 1 : C. Bonnet Oral 12 : M. Respaud 15:10-15:20 15:20-15:30 Oral 2 : W. Watkins Invité 4 : H. Rinnert 15:30-15:40 15:40-15:50 Oral 3 : F. Gonzalez- Posada 15:50-16:00 16:00-16:10 Pause Café Pause Café 16:10-16:20 16:20-16:30 16:30-16:40 Invité 2 : P. M. Adam Session Posters 16:40-16:50 16:50-17:00 17:00-17:10 17:10-17:20 Oral 4 : K.Makasheva 17:20-17:30 17:30-17:40 Oral 5 : O. Pluchery 17:40-17:50 17:50-18:00 Temps libre 18:00-18:10 Apéritif 18:10-18:20 18:20-18:30 18:30-18:40 18:40-18:50 18:50-19:00 19:00-19:10 Repas Repas Mercredi 13 décembre 2017 Session Plasmonique Nano-cavités plasmoniques et leurs applications pour l'exaltation de luminescence et la détection de molécule unique en Raman J.-S. Bouillard1,2, A. Edwards1,2, A. Marshall1,2, F. Viscomi1,2, J. Gierschner3, A. Adawi1,2 1Physics, School of Mathematics and Physical Sciences, University of Hull, Cottingham road, HU6 7RX, Hull, United Kingdom 2 George W. Gray Center for Advanced Materials, University of Hull, Cottingham road, HU6 7RX, Hull, United Kingdom 3 Madrid Institute for Advanced Studies - IMDEA Nanoscience, C/Faraday 9, Ciudad Universitaria de Cantoblanco, E-28049 Madrid, Spain Email:j.bouillard@hull.ac.uk, a.adawi@hull.ac.uk Les technologies plasmoniques, reposant sur le couplage entre photons et oscillations collectives d’électrons, font l’objet d’un intérêt qui n’a cessé de croitre ces vingt dernières années. En combinant plusieurs avantages clés directement liés à leur nature, tels que le confinement sub-longueur d’onde et la forte exaltation de champ électromagnétique avec sélectivité spectrale, les systèmes plasmoniques promettent de nombreuses applications en détection chimique et biologique, manipulation et guidage de signaux optiques au-delà de la limite de diffraction, conception de nouveaux dispositifs photoniques (photodétecteurs, cellules photovoltaïques, diodes électro-luminescentes) avec des performances optoélectroniques grandement améliorées, et autres. En positionnant des nanostructures métalliques en proximité immédiate, créant ainsi une nano-cavité plasmonique, il est possible de générer des régions d’intense champ électromagnétique provenant de l’hybridization de modes plasmoniques supportés par les nanostructures. La géométrie NPoM (NanoParticle on a Mirror), qui consiste à placer une nanoparticule sur un film métallique, offre une méthode simple pour la fabrication de nano- cavités plasmoniques donnant lieu à de fortes exaltations du champ proche, permettant ainsi de grandement contrôler et augmenter les interactions lumière-matière à l’échelle nanométrique. Nous présentons ici l’application des NPoM à 2 aspects différents, du couplage entre un dipôle et la uploads/Litterature/boa-301117-pdf.pdf