Influence d'une nano-antenne sur le taux de croisement intersystème d'une molécule unique // Influence of a nano-antenna on the intersystem crossing rate of a single molecule

Dans la suite du projet ANR JCJC PlasmonISC, nous proposons un sujet de thèse majoritairement expérimental en nano-photonique. L’objectif de la thèse est d’étudier l’influence d’une nano-antenne (plasmonique, magnétique ou diélectrique) sur le taux régissant la photophysique d'émission de fluorescence d'une molécule unique, avec un intérêt particulier pour le taux de croisement intersystème. Nous avons développé un banc optique dédié combinant microscopie optique et microscopie à force atomique, une procédure expérimentale, ainsi que les outils de traitement du signal, montrant de premiers résultats encourageants avec une pointe diélectrique. Nous souhaitons continuer d'explorer l'interaction molécule unique/nano-antenne avec d'autres type de pointes générant d'autres effets physiques. La possibilité d’influer de manière contrôlée sur le passage à l'état triplet est d’un grand intérêt pour les sources de photons uniques, et pour les diodes électroluminescentes organiques, ainsi qu'en chimie.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

As part of the continuation of the ANR JCJC PlasmonISC project, we propose a thesis subject mainly experimental in nano-photonics. The objective of the thesis is to study the influence of a nano-antenna (plasmonic, magnetic or dielectric) on the rate governing the photophysics of fluorescence emission from a single molecule, with a particular interest in the intersystem crossing rate. We have developed a dedicated optical bench combining optical and atomic force microscopy, an experimental procedure, as well as signal processing tools, showing encouraging first results with a dielectric tip. We wish to continue to explore the single molecule/nano-antenna interaction with other types of tips generating other physical effects. The ability to control the transition to the triplet state is of great interest for single photon sources, organic light emitting diodes, and in chemistry.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut rayonnement et matière de Saclay
Service : Service de Physique de l’Etat Condensé
Laboratoire : Laboratoire d’Electronique et nanoPhotonique Organique
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Ondes et Matière (EDOM)
Directeur de thèse : VASSANT Simon
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRAMIS/SPEC/LEPO
URL : https://iramis.cea.fr/en/spec/lepo/pisp/simon-vassant/
URL : https://iramis.cea.fr/en/spec/lepo/

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut rayonnement et matière de Saclay
Service : Service de Physique de l’Etat Condensé

Ingénieur, master nanoscience