Contrôle chimique de la fluorescence de molécules uniques
Langue Anglais
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Auteur : Vasilev, Kirill
Date de soutenance : 09-12-2022
Directeur(s) de thèse : Schull, Guillaume
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Discipline : Nanophysique
Classification : Physique
Mots-clés libres : STM, STS, STML, Chimie, Molécules uniques, Phtalocyanines, Effet Stark, Herzberg-Teller, Spectroscopie vibronique
Mots-clés :
- Fluorescence
- Molécule unique
- Propriétés optiques
- Phtalocyanines
- Effet tunnel
Résumé : L'étude de l'influence de l'environnement sur les propriétés de fluorescence des molécules a été menée dans divers domaines de recherche, dont celui de la microscopie à effet tunnel (STM). Dans le présent manuscrit, le point de vue est déplacé de ces effets environnementaux extrinsèques vers les effets liés aux modifications internes de la molécule. Ainsi, les résultats présentés ici démontrent comment des changements infimes de la structure chimique d'une molécule peuvent affecter sa réponse photonique. Pour cela, deux schémas différents sont considérés : La première approche consiste à modifier "in-situ" une seule molécule de phtalocyanine à base libre (H2Pc). Ici, le cœur de la molécule est modifié en retirant successivement des protons individuels avec la pointe STM. Les électrons qui restent dans la molécule après cette procédure sont localisés dans des orbitales moléculaires de type sigma et génèrent un champ électrique qui affecte les propriétés de fluorescence de la molécule induites par le STM, un phénomène connu sous le nom d'effet Stark. Cet effet Stark "interne" génère un déplacement de la ligne de fluorescence qui suit une dépendance parabolique avec le nombre de charges restantes dans la molécule. Les lignes d'émission vibroniques connaissent également des décalages d'énergie qui sont bien reproduits par les calculs DFT, et qui mettent en évidence un effet Stark vibrationnel. La deuxième approche expérimentale est menée sur une série de molécules de Zinc-phthalocyanine (ZnPc). Ici, des dérivés de ZnPc contenant un nombre croissant d'unités isoindole ont été simultanément évaporées sur nos substrats. L'étude de la luminescence induite par STM de ces différentes espèces montre des changements de fluorescence très particuliers et systématiques, tels que la levée de dégénérescence des états excités de la molécule et l'apparition/disparition d'états vibroniques spécifiques.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2022STRAE028
Type de ressource : Thèse
