Atoms and Nanostructures: Atomic Lithography apparatus and Optical response of sub-wavelength appertures
| Autor: | Gay, Guillaume |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Atomes Froids (LCAR), Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Paul Sabatier - Toulouse III, John Weiner, FASTnet, NanoCold, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2006 |
| Předmět: |
couches mono-moléculaire auto assemblées
mélasse optique [PHYS.PHYS.PHYS-ATOM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atomic Physics [physics.atom-ph] fluorescence microscopy jet atomique atom optics optique atomique sub-wavelength metallic apertures nano-lithography microscopie de fluorescence plasmon polariton de surface ouvertures métalliques sub-longueur d'onde optical molasses self assembled monolayers nano-lithographie atomic beam surface plasmon polariton masques matériels nanométriques |
| Zdroj: | Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Paul Sabatier-Toulouse III, 2006. Français |
| Popis: | This thesis is concerned with cold atoms manipulation with nanostructured objects. Two series of experiments linked with this topic were driven. In the first one we have implementated and caracterised an intense atomic beam transversaly cooled by optical molasses. This source was used in lithography experiments to pattern gold films \emph{via} self assembled monolayers. After a study of each step of the process, we have investigated the use of different types of material masks to realized sub-micron features on the gold substrate. We have achieved feature sizes down to 250 nm, this resolution being limited by the size of the material mask. In a second group of experiments, we have studied the optical response of sub-wavelength apertures in metallic thin films. We have first developped a microscopy fluorescent imaging setup used to map the optical field shaped by subwavelength slits flanked by periodical grooves. To gain understanding on the physics of light transmission by these elements, we have then performed systematical studies of the optical properties of simple subwavelength apertures by far field interferometry. The quantitative results obtained allow a phenomenological description of the elementary processes at play in those devices and can be compared to theoretical models.; Cette thèse porte sur la manipulation d'atomes à l'aide d'objets nanostructurés. Deux études expérimentales liées à cette thématique ont été menées. La première a été consacrée à la mise en place d'un jet de césium intense refroidi transversalement par mélasse optique et à sa caractérisation. Cette souce a été appliquée à la lithographie atomique de film d'or \emph{via} des monocouches moléculaires auto-assemblées. Après une caractérisation des différentes étapes du procédé, nous avons employé des masques matériels pour graver des motifs de taille sub-micrométrique sur la surface d'or. Nous avons obtenu des trous de 250 nm de diamètre, cette résolution étant limitée par la taille des masques employés. Le deuxième ensemble d'expériences concerne la réponse optique d'ouvertures sub-l'ongueur d'onde dans des films minces métalliques. Nous avons d'abord mis en place un dispositif d'imagerie par microscopie de fluorescence qui nous a permis de cartographier le champ lumineux mis en forme par une fente \SLO entourée par des sillons périodiques. Pour mieux comprendre les méchanismes en jeu dans la transmission de la lumière par ces éléments, les propriétés de structures simples on été étudiées par interférométrie en champ lointain. Les résultats quantitatif obtenus permettent une description phénoménologique des procédés élémentaires en jeu dans ces éléments qui peut être comparée aux modèles théoriques. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|