Chauffage Photoinduit d'Arrangements de Nanoparticules

La distribution de température à travers des arrangements de nanoparticules métalliques illuminées est étudiée numériquement et expérimentalement. Les deux cas d'illumination continue et à impulsions de femtosecondes sont abordés. Dans le cas de l'illumination continue, deux régimes distincts sont mis en évidence : un régime de confinement de la température, où l'augmentation de la température reste confinée à proximité de chaque source de chaleur nanométrique, et un régime de délocalisation de la température, où la température est uniforme dans l'ensemble de l'assemblage de nanoparticules malgré la taille nanométrique des sources de chaleur. Nous montrons que l'occurrence d'un régime ou d'un autre dépend simplement de la géométrie de la distribution des nanoparticules. En particulier, nous avons dérivé (i) des expressions simples de paramètres sans dimension visant à prédire le degré de confinement de la température et (ii) des expressions analytiques visant à estimer l'augmentation réelle de la température au centre d'un assemblage de nanoparticules sous illumination, évitant ainsi de lourdes simulations numériques. Tous ces résultats théoriques sont soutenus par des mesures expérimentales de la distribution de température sur des arrangements réguliers de nanoparticules d'or sous illumination. Dans le cas de l'illumination à impulsions de femtosecondes, nous expliquons les deux conditions qui doivent être remplies pour observer un confinement spatial de la température encore amélioré.