Projet de fin d'étude : Étude des propriétés optiques de nanoparticules d'or sphériques (NPsAuS) dispersées dans un milieu hôte diélectrique, à l'aide de la méthode des éléments finis et du modèle de Maxwell-Garnett

Etudiant : EL GHIDOUANI MAROUANE

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. MASROUR RACHID

Annèe : 2026

Résumé : Cette étude vise à caractériser les propriétés optiques de nanoparticules d'or sphériques (NPsAuS) dispersées dans un milieu hôte diélectrique, à travers l'analyse de la permittivité effective, de la section efficace d'absorption et de la fonction de perte diélectrique. La simulation a été menée en utilisant la méthode des éléments finis (MEF), en adoptant le modèle de Drude à deux points critiques pour décrire la permittivité diélectrique de l’or et les mêmes propriétés optiques ont été calculées à l’aide du modèle théorique de Maxwell– Garnett afin d’établir une comparaison avec les résultats numériques pour des NPsAuS de rayon R = 26 nm. L'influence de deux paramètres a été étudiée : la fraction volumique (variant de 0.01 à 0.3) et l'indice de réfraction du milieu hôte (variant de 1.33 à 2.4). Les résultats obtenus montrent que les positions spectrales de la résonance plasmonique subissent un déplacement vers le rouge lorsque l’indice de réfraction du milieu augmente, tandis que la variation de la fraction volumique modifie l’intensité du pic de résonance. L'évaluation du modèle de Maxwell-Garnett montre une bonne précision et une excellente concordance avec les résultats obtenus par la MEF pour des fractions volumiques inférieures ou égales à 0.2, tandis que ses limites apparaissent au-delà de cette valeur.