Lumière, métal et molécules (II)

Les structures périodiques, comme des réseaux de trous cylindriques, dans un film métallique permettent de coupler la lumière aux plasmons de surface à des longueurs d’onde bien définies (des modes) pour un angle donné. Le spectre de transmission de réseaux de trous sub-longueurs d’onde dans des films opaques montre des pics correspondant à ces modes plasmoniques, c’est-à-dire aux longueurs d’onde où le champ électromagnétique est exalté au-dessus des trous. Il en résulte une transmission extraordinaire qui est 100 à 1 000 fois plus élevée que celle attendue dans le cadre de la théorie de Hans Bethe pour des trous sub-longueur d’onde. En d’autres termes, le champ électromagnétique intense des plasmons de surface compense la faible transmission par effet tunnel des trous. Depuis la découverte de la transmission extraordinaire des trous sub-longueurs d’onde, diverses structures à base de trous ont été étudiées, allant du trou simple aux trous entourés par des sillons périodiques cylindriques (des cibles). Les cibles sont particulièrement intéressantes car elles peuvent aussi focaliser la lumière transmise dans une direction donnée définie par la courbe de dispersion. Les structures à base de trous ont trouvé diverses applications allant de photo-détecteurs ultra-rapides pour l’optoélectronique à des dispositifs capables de piéger des protéines uniques et d’observer leur changement de conformation.