De minuscules sphères pour contrôler la lumière

Selon des simulations effectuées par des scientifiques américains, la lumière pourrait être manipulée à l'échelle nanométrique en la faisant passer à travers un ensemble de toutes petites sphères métalliques. Le phénomène concerné implique l'interaction de la lumière avec les plasmons à la surface des sphères. Les chercheurs affirment qu'il pourrait être utilisé pour réaliser des sources de lumière cohérente et polarisée.

Les plasmons sont des "quasiparticules" qui décrivent les oscillations collectives des électrons à la surface des métaux. Les plasmons interagissent avec la lumière et les scientifiques essayent d'exploiter cette propriété en élaborant des dispositifs "plasmoniques" capables de traiter et de transmettre des données.

Maxim Sukharev et Tamar Seideman de l'université du Nord-Ouest à Evanston ont utilisé des simulations sur ordinateur pour étudier cette interaction. En prenant l'exemple d'une jonction en T composée de nanosphères d'argent, leur simulation a révélé que la trajectoire empruntée par la lumière à travers les sphères pouvait être modifiée en faisant varier la polarisation de la lumière. Les chercheurs pensent que cet effet - qui reste encore à confirmer expérimentalement - pourrait être utilisé pour élaborer un nanoswitch ou inverseur optique.

Les calculs suggèrent également que la lumière incidente pourrait être confinée à l'intérieur de "cristaux plasmoniques" réalisés à partir de réseaux réguliers de nanoparticules. De plus, selon la géométrie du cristal, la lumière pourrait être orientée et guidée. Enfin, les travaux des chercheurs laissent à penser que l'effet pourrait être exploité pour créer des sources lumineuses à l'échelle nanométrique dont les propriétés de cohérence et de polarisation seraient contrôlables.