1. Nanosystèmes composites Or / Diélectrique pour des applications biologiques Les apports de la MET M. TREGUER-DELAPIERRE, J. MAJIMEL , T. CARDINAL, L. RAISON 27-28 Novembre 2006 CREMEM

2. L’intérêt de la MET Évolution du nombre de publications Mots clefs : « TEM + nanoparticles » Possibilités d’études  m nm Å Caractérisations morphologiques Identification des défauts Arrangement atomique des interfaces Informations chimiques locales Caractérisations structurales MET Haute Résolution MET conventionnelle Analyse chimique

3. Problématiques d’études Propriété observée Propriété désirée  grande section efficace d’absorption Détermination de la cause Étude en amont des systèmes Au Au 2 S Métal / Diélectrique Nanosystèmes étudiés Nanoparticules métalliques en photothermie Rayonnement IR  Concentration de l’effet du rayonnement

4. Le nanosystème composite Au 2 [email_address] biocompatibilité Métal / Diélectrique n=1,33 n=1,41 Miller et al. , J. Phys. Chem. B - 2005 Applications en biologie : destruction des cellules tumorales Echauffement Rayonnement IR Abs Mélanine & Hémoglobine < … < Eau (5/15) (15/15) (15/5)

5. Etat de l’art… Voie de synthèse en 1 seule étape  petites particules colloïdales d’or  composites Au 2 [email_address]  grosses particules facettées Synthèse « Halas » Na 2 S « viellit » HAuCl 4 20 nm    MET conventionnelle   Halas et al. , Phys. Rev. Lett. - 2005 Résultats très controversés…  ???

6. Synthèse « Halas » Morphologies obtenues 200 nm 20 nm 220 422 1 3 Particules d’Or 5 nm 2 nm MEHR Cœur-coquilles ? 2,8 Å MEHR {011}

7. Synthèse « Halas » 35 nm Cœur-coquilles ? 50 nm Particules d’Or 100 nm 100 nm 50 nm 200 nm Au 2 S Anneaux de diffraction de l’Or cfc 2 nm

8. réductrices Voie de synthèse alternative  Contrôle de la taille des particules  Voie physico-chimique de réduction de l’or  Contrôle de la cinétique de formation du dépôt d’or solvant oxydantes réductrices espèces radicalaires ionisation + Au + Voie de synthèse en 2 étapes  Synthèse des particules colloïdales d’Au 2 S  Synthèse du nanosystème composite Au2S@Au par voie radiolytique  e - e -

9. Au 2 S Synthèse des particules colloïdales d’Au 2 S 2Au + + H 2 S ↔ Au 2 S + 2H + MET conventionnelle Taille moyenne (nm) Nombre de particules Morris et al. , Langmuir - 2002 Disparition progressive des pics caractéristiques d’Au(  ) expérience simulation

10. Au 2 [email_address] Synthèse du nanosystème composite Au 2 [email_address] Voie radiolytique 5 nm MEHR Apparition des pics caractéristiques des îlots d’or + croissance du pic plasmon avec la quantité d’or mise en jeu Imagerie Filtrée Zones riches en or

11. Etude de l’interface Au 2 S / Au Relation d’épitaxie (111)Au // (111)Au 2 S Présence d’un réseau de dislocations à l’interface qui vient accomoder la déformation 5 nm (111) Au 2 S (111) Au MEHR

12. Conclusions, Questions et Perspectives Remise en cause de la voie de synthèse « Halas » Synthèse du système nanocomposite cœur-îlot Au 2 S@Au (taille contrôlée) Mécanisme d’ épitaxie à l’interface Au 2 S / Au Forme des îlots d’or ? Sont-ils vraiment sphériques ? Y a-t-il disparition des facettes avec la diminution de la taille ?  MET 3D – reconstruction des volumes Forme d’équilibre de nanoparticules formées sur un substrat ? Energie d’interaction nanoparticules / substrat ? Comment les nanoparticules se déforment pour s’adapter au substrat ? 200 nm 5 nm

13. Conclusions, Questions et Perspectives Quelles sont les faces accessibles en surface de l’Au 2 S ? Est-ce possible de modéliser la croissance de l’or sur l’Au 2 S ? Est-ce que ce phénomène d’ accomodation a déjà été observé pour d’autres nanosystèmes (métal / sulfure , métal / oxyde,…) ? -> bloquer certains plans de l’Au 2 S -> augmentation de la quantité d’or mise en jeu : croissance des îlots -> réduction plus rapide de l’or en surface de l’Au 2 S : nbre d’îlots -> fixer des groupements attracteurs d’or à la surface du cœur -> fixer des particules d’or préformées à la surface du cœur Croissance « guidée »