Institut des
NanoSciences de Paris
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Soutenance de thèse de Ronan Delalande - Vendredi 10 décembre 2021 à 14 h

Ronan Delalande, doctorant dans l’équipe Acoustique pour les nanosciences, soutient sa thèse le vendredi 10 décembre 2021 à 14 h.

Sorbonne Université - Campus Pierre et Marie Curie - Paris, France - Amphithéâtre Charpak

Etude vibrationnelle de nanostructures : vers le développement de nouvelles techniques d’imagerie acoustique à l’échelle nanométrique

Résumé

Le développement de nouvelles techniques d’imagerie acoustique présentant une résolution nanométrique nécessite la mise en place de nouvelles stratégies pour la génération et la détection d’ondes. L’une des alternatives possibles, et le sujet central des travaux présentés, est l’utilisation de nanoparticules et nanostructures. Dans un premier temps, une technique d’évaluation des propriétés élastiques d’un nanofil unique est présentée. Elle est notamment utilisée pour suivre les propriétés de nanofils composés d’alliage Or-Argent pour différentes compositions. On s’intéresse ensuite à la réponse vibrationnelle d’une structure basée sur un disque d’or d’épaisseur nanométrique posé sur un cône de silicium. Le processus de fabrication permettant de moduler le contact entre le disque et son support, l’influence du substrat sur les modes du disque est étudié. L’émission d’ondes acoustiques par le disque dans le cône de silicium est également mise en évidence. Enfin, on s’intéresse à la propagation acoustique au sein de sondes AFM. La possibilité d’utiliser de telles structures pour le développement d’une technique de microscopie acoustique est mise en évidence au travers de l’étude des champs réfléchi et transmis lorsqu’une pointe est en contact avec un échantillon.

Vibrational investigation of nanostructures : towards the development of new acoustic imaging techniques at the nanoscale

Abstract

In order to develop new acoustic imaging techniques with a nanometric resolution new ways to generate and detect acoustic waves have to be investigated. One promising strategy is to use nanoparticles. This is the subject of the work carry out during this PhD. Firstly, a new method allowing to perform the complete elastic evaluation of a single metallic nanowire is introduced. This technique is used for instance to monitor the elastic properties of nanowires made of Silver- Gold alloy with differents proportions. The vibrationnal response of a nano-structure composed of a gold disk exhibiting a nanometric thickness and supported by a silicon micro-cone is then investigated. The fabrication process allowing to obtain structures with different contact area between the disk and its support, the impact of the silicon substrat on the vibration mode of the disk is studied. Acoustic emission with a frequency that can be monitored by a careful design of the structure is also highlighted. Finally, the acoustic propagation in a AFM probe is examined. Investigation of the reflected and transmitted waves when a probe is in contact with a sample show are performed and pave the way to the development of acoustic microscopy.

Jury

  • Aurélien CRUT - Rapporteur - Institut Lumière Matière / Université Claude Bernard Lyon 1
  • Philippe DJEMIA - Rapporteur- Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux / Université Sorbonne Paris Nord
  • Régis MARCHIANO - Examinateur - Institut Jean Le Rond d’alembert / Sorbonne Université
  • Pierre-Adrien MANTE - Examinateur - Division of Chemical Physics / Lund University (Suède)
  • Laurent BELLIARD - Directeur de thèse - Institut des NanoSciences de Paris / Sorbonne Université