| Résumé | L’excitation collective des électrons de conduction au sein de nanoparticules (NP) métalliques soutient la résonance des plasmons de surface [SPR pour surface plasmon resonance], qui entraîne une amplification importante et fortement localisée du champ électromagnétique incident près du NP métallique. Cette amplification accroît le rayonnement diffus provenant de toute molécule avoisinante et constitue le mécanisme d’incitation de l’effet Raman exalté de surface [SERS pour surface enhanced Raman scattering]. La réponse optique des NP dépend grandement de leur composition, de leur taille, de leur forme et de leur environnement diélectrique, de même que de l’appariement avec des particules avoisinantes. Dans la présente étude, les surfaces de NP d’or isolées et de NP dimères, trimères et multimères ont été saturées d’une molécule rapporteuse de Raman (4-[mercaptométhyl]benzonitrile). Nous avons mesuré l’intensité de SERS et les profils de résonance des plasmons de surface et ils concordent bien avec la géométrie nanostructurelle, comme l’ont révélé les mesures de microscopie à force atomique (MFA). L’ultramicroscopie a contribué à la sélection des NP isolées et a servi à mesurer leur SPR au moyen de la spectroscopie Rayleigh. Parmi toutes les nanoparticules ciblées, tous les agrégats, à savoir les dimères, les trimères et autres multimères, montrent une activité intense de SERS. Un seul des monomères d’or étudiés montre une activité de SERS perceptible. Cette seule exception est un nanoprisme triangulaire isolé pour lequel on a observé une signature de SERS perceptible, mais très faible. Nous avons également calculé la distribution spatiale du champ électrique pour un monomère sphérique, un nanoprisme triangulaire et un dimère de sphères pour élucider les différences observées dans les réponses de SERS. Dans le cadre de ces travaux, la combinaison de l’imagerie par MFA à haute résolution et de la spectroscopie de diffusion de la lumière a permis de mettre en évidence l’interdépendance de la structure des NP et la réponse de la SPR qui y correspond, et le rôle qu’elles jouent dans l’établissement d’une activité intense de SERS. |
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