Thèse soutenue

Elaboration d'auto-assemblages supramoléculaires de Donneurs et Accepteurs d'électrons sur Au(111) et leur étude par microscopie à Effet Tunnel couplée à une excitation laser.
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Auteur / Autrice : Andrés Felipe Lombana
Direction : Philippe Lang
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie. Surfaces, Interfaces, Matériaux Fonctionnels
Date : Soutenance le 17/03/2017
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
Laboratoire : Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (Paris ; 2001-....)
Jury : Président / Présidente : Fabrice Charra
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Lang, Fabrice Charra, Philippe Leclère, Dario Bassani, Jérôme Lagoute, François Maurel, Emmanuelle Lacaze, Nicolas Battaglini
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Leclère, Dario Bassani

Mots clés

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Résumé

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Nous présentons l'auto-assemblage 2D de molécules Donneuses (D) et Acceptrices (A) d'électrons sur Au(111), ainsi que leur étude par un dispositif de Microscopie à Effet Tunnel couplé à une excitation lumineuse (LA-STM). Dans un premier temps, des systèmes 2D supramoléculaires robustes (liaisons hydrogène) D et/ou A ont été élaborés par un procédé en solution. Des liaisons hydrogène sont mises en évidence sur un assemblage d'un dérivé de porphyrine (D) pouvant en établir plusieurs, montrant le lien entre les liaisons établies et la géométrie obtenue. D'autre part, un réseau poreux "hôte" à base de molécules de PTCDI (A) et de mélamine est utilisé pour diriger la croissance de molécules "invitées" à l'intérieur des pores. Des systèmes hôte-invités sont alors élaborés en utilisant soit un dérivé thiolé de porphyrine (D), soit un polyoxométalate (POM). Une étude infrarouge de surface (PM-IRRAS) montre en plus que le réseau a une influence différente sur le processus d'organisation des deux molécules.Dans un deuxième temps, la mise en place d'un dispositif de LA-STM est décrite, avec une étude réalisée sur une bicouche moléculaire D/A constituée d'un polymère (PTB7) et d'un dérivé de fullerène (PC71BM). Premièrement, les effets photo-physiques, non spécifiques aux molécules et inhérents à la technique, ont été étudiés. Cela a permis de mesurer le courant à potentiels opposés DI=I(V+)-I(V-), attribué aux transferts de charge aux jonctions D/A. La localisation de ce courant permet d'identifier les jonctions D/A actives en surface avec une résolution nanométrique.