Transition de spin thermo- et photo-induite dans de nouveaux systèmes discrets, polynucléaires et polymériques

Thermal and photo-induced spin crossover in discrets, polynuclear and polymeric new systems

• Auteur / Autrice : Eric Milin
• Direction : Smaïl Triki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire
• Date : Soutenance le 14/12/2015
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie, électrochimie moléculaires et chimie analytique (Brest, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Gloaguen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Smaïl Triki, Frédéric Gloaguen, Jean-Luc Fillaut, Rabah Boukherroub, Véronique Patinec, Kamel Boukheddaden
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Luc Fillaut, Rabah Boukherroub

Mots clés

Mots clés contrôlés

Magnétisme

Transfert de spin

Mots clés libres

Transition de spin

Bistabilité thermique et photo-induite

Hystérésis

Réseau d'Hofmann

Spin cross-over

Thermical and photo-induced bistability

Hysteresis

Hofmann network

Résumé

Depuis quelques années, les matériaux à transition de spin présentant une bistabilité thermique ou photoinduite sont très étudiés en raison des applications futures potentielles pour le stockage de l'information. Dans ce contexte, ce travail a pour objectif la synthèse de nouveaux systèmes bistables du fer (ll). Pour ce faire, deux stratégies ont été utilisées : l'une consiste à augmenter les interactions intramoléculaires en substituant le contre-ion d'un système à transition de spin, l'autre consiste à associer un ligand neutre polydentate à un co-ligand anionique pontant.Dans une première partie, Ia modification du contre-ion a permis l'obtention d'un système discret mononucléaire à base d'un ligand macrocyclique présentant de la bistabilité thermique. Le second système discret est un complexe dinucléaire à base du ligand tmpa (triméthylpyridyl amine] qui a permis de mettre en avant les effets de la substitution du Iigand sur les caractéristiques de la transition de spin.Dans un deuxième temps, nous nous sommes orientés vers la synthèse de systèmes à structures étendues en utilisant des ligands anioniques rigides pontants de type tétracyanométallate [M(CN)4 ]²zassociés au ligand organique 8-aminoquinoléine (aqin). Cette association a conduit à l'obtention de chaînes monodimensionnelles présentant une transition abrupte avec hystérésis.Enfin, pour obtenir des systèmes bi- et tri-dimensionnels, nous avons associé le ligand 4-(2pyridyl)-1,2,4, 4H-triazole (trz-pyJ, potentiellement pontant, aux ligands anioniques [tcpd]L et [Pt(CN]al].Le système [Fe[trz-pyJz[Pt[CNJ4)].3H20 obtenu est un réseau 2D de type Hofmann avec des propriétés magnétiques et photo-magnétiques originales se distinguant par la présence d'une hystérésis cachée révélée par pho to-irradiation.

In recent years, Spin Crossover materials [SCO) with thermal or Iight induced bistability are extensively studied because of their futur potential applications in memory display devices. In this context, the aim of this work is the synthesis of bistable new spin crossover systems based on Fe(ll). Two strategies were used: the first one is to increase the intramolecular interactions by substituting the counter-ion nature in a spin crossover system, the second one is to associate a neutral ligand to a bridging polydentate co-ligand.In rhe ffrst part, the modification of the counter-ion enabled us to obtain a discrete mononuclear system based on macrocycle ligand with thermal bistability. The second discrete system is a dinuclear complex based on tmpa (triimethylpyridyl amine) which led us to study ligand substitution effects of the Spin Cross-Over behaviour.In rhe second part, the aim is the synthesis of extended structures systems by using rigid anionic bridging ligands like tetracyanometallate anions [M[CN)4]2-and the organic ligand quinolin-8-amine. This association allowed to obtain 1D chains with abrupt spin crossover presenting hysteresis.Finally, to synthesise SCO 2D and 3D systems, we have associated the potentially bridging 4-[2pyridyl)-t,2,4,4H-triazole (trz-pyJ ligand to inorganic bridging anions tcpd²- and [Pt[CN)4]²-. The [Fe[trzpy)2(Pt[CN)4]].3H20 system obtained is as Hofmann-like 2D network with novel magnetic and photomagnetic properties with hidden hysteresis revealed by photo-switching.