Diffusion hyper Rayleigh des assemblages moléculaires

Hyper Rayleigh scattering of molecular assemblies

• Auteur / Autrice : Guillaume Revillod
• Direction : Pierre-François Brevet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés amphiphiles

Sondes moléculaires

Rayleigh, Diffusion de

Résumé

Le caractère cohérent du processus de doublage de fréquence, processus de conversion de deux photons à la fréquence fondamentale en un photon à la fréquence harmonique, permet de sonder la matière à des échelles sub-longueur d'onde. Pour mettre en évidence cette propriété, la technique de diffusion hyper Rayleigh a été employée pour sonder l'organisation dans des assemblages moléculaires dispersés en solution liquide. Après une étude initiale de quelques solvants usuels purs, l'influence de l'environnement sur la réponse du cristal violet, une sonde moléculaire octupolaire de référence, a été étudiée. Ces études ont été poursuivies pour des sondes moléculaires amphiphiles afin d'étudier des solutions mixtes comprenant à la fois des sondes libres et des sondes engagées dans des assemblages moléculaires appelés micelles. En raison de la centrosymétrie de ces assemblages, la composante dipolaire de la réponse harmonique diffusée s'affaiblit, laissant la réponse harmonique totale dominée par une forte contribution quadripolaire clairement mise en évidence par ces mesures de diffusion hyper Rayleigh résolue en polarisation. Un modèle complet décrivant les différentes composantes de la réponse harmonique totate est introduit pour interpréter globalement les observations sur ces solutions mixtes. Enfin, les études préliminaires d'un système biomimétique reconstitué à l'interface air-eau par doublage de fréquence sont présentées

The coherent character of the frequency doubling process, process of conversion of two photons at the fundamental frequency into one photon at the harmonic frequency, makes it possible to probe matter on sub-wavelength scales. To highlight this property, the technique of hyper Rayleigh scattering was employed to probe the organization in molecular assemblies dispersed in liquid solutions. After an initial study on a selection of solvents, the influence of the environment on the response of the crystal violet, an octupolar probe molecule was studied. These studies were carried on for amphiphilic molecular probes in order to study mixed suspensions of free probes and probes incorporated in molecular assemblies, for instance micelles. Because of the centrosymmetry of these assemblies, the dipolar component of the scattered harmonic intensity vanishes, leaving a harmonic intensity dominated by the quadripolar contribution. These measurements are performed with the technique of polarized resolved hyper Rayleigh scattering. A complete model describing the various components of the total harmonic intensity is introduced to describe the observations. In a final chapter, preliminary studies on reconstituted biomimetic systems at the air-water interface by frequency doubling are presented