Laser-Induced Nanobubble Nucleation Around Plasmonic Nanoparticles

Abstract

Ce travail porte sur l’étude de l’interaction entre des impulsions laser femtosecondes et des nanoparticules d’or immergées dans l’eau. Les propriétés optiques des nanoparticules ont été étudiées à l’aide des modèles de Drude, Drude modifié et Drude–Lorentz, tandis que l’approximation quasi-statique a permis de calculer les sections efficaces optiques et la résonance plasmonique de surface localisée (LSPR). La réponse thermique a été analysée à travers le modèle à deux températures (TTM), permettant de déterminer les températures électronique, du réseau cristallin et de l’interface or/eau. Les mécanismes conduisant à l’ébullition explosive, à la cavitation et à la nucléation des nanobulles ont ensuite été examinés. Enfin, l’équation de Rayleigh–Plesset a été utilisée pour modéliser la croissance et l’effondrement des nanobulles de vapeur induites par laser. Les résultats obtenus permettent une meilleure compréhension des phénomènes optiques, thermiques et hydrodynamiques mis en jeu et ouvrent des perspectives dans les applications photothermiques et biomédicales.