Plasmons de surface : principes physiques et applications

Abstract

Les plasmons de surface sont des oscillations quantifiees de plasma, ils existent a l'interface entre un milieu metallique, le plus souvent un metal noble, et un milieu dielectrique. L'oscillation collective des electrons qui les constitue coexiste avec le champ electromagnetique evanescent de chaque cote de l'interface. Un dispositif efficace et relativement simple d'excitation des plasmons de surface consiste a travailler en reflexion interne totale de lumiere dans un prisme dont une face plate est recouverte d'une fine couche metallique. Ces ondes sont principalement exploitees en bio-physique et en bio-chimie au travers de la resonance de plasmon de surface. Ce dossier detaille le formalisme mathematique permettant de decrire les plasmons de surface a une interface metal-dielectrique. Il s'attarde ensuite sur les moyens possibles pour exciter des plasmons de surface, dans le cas des interfaces planaires et cylindriques. Il fournit ensuite quelques considerations sur les plasmons de surface localises. Finalement, quelques applications dans le domaine de la spectroscopie et des bio-capteurs sont abordees.