Le nouveau microscope optique en champ proche, développé par les physiciens de l'université d'Oldenbourg (Allemagne) en collaboration avec l'université de Séoul (Corée), permet de mesurer pour la première fois aussi bien l'intensité que la direction des champs optiques à proximité de nanoparticules.
Représentation de la direction et de l'intensité du champ proche optique
à proximité d'une surface métallique
La lumière est une onde électromagnétique dont la vitesse de propagation est très élevée et dont la polarisation peut être déterminée facilement. En revanche, à proximité de nanostructures, la lumière agit de façon différente: elle interagit avec les nanoparticules tel un champ proche optique et la direction de polarisation change fortement d'un endroit à l'autre.
L'équipe germano-coréenne a développé un nouveau microscope optique en champ proche qui permet, pour la première fois, de mesurer aussi bien l'intensité que la direction des champs optiques à proximité de nanoparticules. Dans ce microscope, le champ proche optique inonde la proximité d'une nanobille d'or. De la polarisation de la lumière, il est possible d'en déduire l'orientation du champ proche. En fixant la nanobille d'or à la fibre optique, il est possible d'obtenir une image microscopique de la polarisation du champ proche ayant une résolution de l'ordre de 50nm.
Les physiciens utilisent actuellement cette nouvelle technique pour mieux comprendre les champs proches optiques des nanostructures métalliques et semiconductrives et pour développer de nouveaux nanolasers. Cette technique est également importante pour les processus de conversion énergétiques dans les nanostructures, dans les composants optoélectroniques, dans les cellules solaires ou les diodes électroluminescentes ainsi que dans les nouveaux biocapteurs.