Structure electronique de la phtalocyanine de cuivre et de ses derives : etudes experimentales et theoriques

Electronic structure of copper phthalocyanin and its derivated compounds: experimentals and theoretical studies

• Auteur / Autrice : Stéphane Carniato
• Direction : HENRI ROULET
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nous avons etudie la structure electronique de la phtalocyanine de cuivre (cupc) ainsi qu'un derive amphiphile (cus#1#8) en phase amorphe et en couches de langmuir-blodgett (lb). Nous avons utilise les techniques experimentales de spectroscopies de photoelectrons induits par rayons x (xps), de photoabsorption x (xas), d'emission x (xes), et d'electrons auger (aes), et effectue des calculs quantiques de type semi-empiriques huckel etendu (eht) et ab inition (scf-ci, mcscf) pour interpreter les spectres. Les spectres xps du cuivre dans cupc ont mis en evidence un pic principal et un pic satellite caracteristiques d'un etat d'oxydation cu#i#i. L'etude de la molecule cus#1#8 nous a permis d'observer sous irradiation x un comportement redox different de ce compose en poudre et en couches lb, que nous avons attribue aux effets de contraintes geometriques dans la phase organisee du film lb. Les spectroscopies xes et aes ont permis d'obtenir des informations sur la distribution de valence (cu 3d). En utilisant la polarisation du rayonnement synchrotron (xas), nous avons montre que les molecules cupc, deposees in situ sur une surface de sio#2, sont orientees perpendiculairement a la surface du substrat. Des calculs theoriques semi-empiriques et ab initio ont permis de caracteriser la nature des differentes structures observees sur les spectres xps des niveaux de cur du cuivre dans cupc. A l'aide de la methode eht, dans l'approximation du cur equivalent, nous avons montre que le pic principal est du a un transfert de charge des ligands vers le metal. Les resultats des calculs ab initio ont cependant mis en evidence des differences dans le mode de relaxation des niveaux profonds cu 1s et cu 2p (transfert de charge ligand-metal) par rapport aux niveaux moins lies cu 3s, cu 3p, cu 3d (reorganisation locale du cortege electronique par les electrons du metal)