Un grand nombre de dispositifs technologiques innovants utilisent la lumière. On peut citer par exemple les dispositifs d’éclairage (LEDs), d’affichage (écrans, lunettes connectées), les cellules solaires, les vitrages autonettoyants, les capteurs optiques…
La mise au point de ces dispositifs et leur optimisation reposent en grande partie sur la mise en œuvre de matériaux qui, dans le cas de dispositifs optiques, présentent des propriétés remarquables d’émission de lumière ou des interactions spécifiques avec celle-ci.
La recherche dans le domaine des matériaux pour l’optique a longtemps porté sur la composition chimique des matériaux déterminant les propriétés intrinsèques des solides. Or, depuis une trentaine d’années, il est apparu clairement qu’un autre levier particulièrement intéressant consistait à jouer sur la microstructure des matériaux, notamment dans la gamme nanométrique. Dans cette gamme de taille, les propriétés électroniques de certains matériaux sont en effet profondément modifiées et les effets de surface sont exacerbés. Par ailleurs, les propriétés de différents matériaux associés à cette échelle peuvent être couplées puisque la gamme nanométrique correspond à bon nombre de dimensions caractéristiques de phénomènes physiques (libre parcours moyens de porteurs, couplages dipolaires, couplages magnétiques, etc.) Enfin, les propriétés optiques de transparence, diffusion, diffraction, sont bien évidemment liées à la structure diélectrique des matériaux à diverses échelles dont celles sub-longueur d’onde.
