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  Retombées scientifiques, techniques, économiques


     Les retombées scientifiques principales sont :

  • L'effet de réduction de taille sur la limite de solubilité du Ga dans ZnO et plus généralement pour des nanoparticules semiconductrices selon que la synthèse est gouvernée par la thermodynamique ou par la cinétique. Il s'agit d'une connaissance fondamentale à portée générale, dépassant le cadre du matériau étudié dans ce projet. Cela permettra de savoir dans quelle mesure il est possible de dépasser la limite de solubilité massive pour des nanoparticules quelle que soit leur vocation (plasmonique, optique ou même magnétique).

  • La gamme maximale d'accordabilité d'un plasmon IR généré par des nano-objets de GZO (ZnO dopé au Ga) ; ce par dopant chimique et par injection électrique (dynamique). Nous ambitionnons de valider la possibilité de générer des plasmons couvrant le moyen IR, propices pour la détection d'espèces chimiques, jusqu'au proche IR (longueur d'onde télécom).

         Les retombées techniques et industrielles principales sont :

  • La démonstration de l'exaltation d'absorption IR par des molécules polluantes (type CO2, CH4, formaldéhydes, NOx). En couplant les modes de vibration de molécules polluantes au plasmon moyen IR, il est possible d'exalter leur absorption et donc de concevoir des capteurs gazeux plus sensibles, ou miniaturisés, nécessitant moins de quantité de matière à détecter. Ceci peut avoir un grand intérêt pour la détection de gaz nocifs extérieurs responsable de l'effet de serre, mais aussi de gaz polluant d'intérieur (type formaldéhyde) libérés par les vernis de meubles.

  • La démonstration de l'effet redox de polluants sur le plasmon IR de nano-objets de ZnO. Ceci peut être une alternative intéressante au couplage vibrationnel mentionné ci-dessus, permettant de cibler d'autres types de molécules.

  • La conception d'un capteur de gaz polluant prototype exploitant les deux précédents effets

  • La démonstration de l'exaltation de luminescence d'émetteurs aux longueurs d'onde télécom (proche IR, InAs et PbSe) par couplage avec le plasmon IR. Cette retombée, plus spéculative, dépendra de la capacité du consortium à créer des plasmons résonant à 1,5 µm. En cas de succès, il est envisagé de concevoir des sources IR télécom plus brillantes.




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