Structural changes of chemical and physical photoinduced processes studied by X-ray diffraction

by Elzbieta Trzop

Doctoral thesis in Physique

Under the supervision of Hervé Cailleau and Ilona Turowska-Tyrk.

defended on 2009

in Rennes 1 and the jointly supervising institution Wroclaw University of technology (Pologne) , under the authority of École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016) , in a partnership with Université européenne de Bretagne (2007-2016) (autre partenaire) .


  • Abstract

    L’objet principal de cette thèse est l’étude par diffraction des rayons X de cristaux présentant des changements structuraux au cours de transformations photochimiques et photophysiques. D’une part, nous avons étudié des composés organiques présentant des réactions photochimiques intramoléculaires à l’état solide. Jusqu'à cette étude, peu de résultats avaient été publiés sur le suivi des changements structuraux lors de tels processus. D’autre part, nous nous sommes intéressés à la photo-commutation moléculaire dans des complexes du fer, mettant ainsi en évidence la sélectivité, par la longueur d’onde, entre états photo-stationnaires. Nous avons aussi pu suivre la dynamique hors équilibre d’une transformation photoinduite ultrarapide par diffraction résolue en temps révélant ainsi 3 étapes: (i) un changement d’état moléculaire dès la picoseconde; (ii) une dilatation de la maille vers quelques 10 nanosecondes; (iii) une commutation thermique macroscopique à l’échelle de la microseconde.

  • Alternative Title

    Étude par diffraction des rayons X de changements structuraux au cours de processus chimiques et physiques photoinduits


  • Abstract

    The main purpose of this Ph. D. Thesis is the structural study of photochemical and photophysical transformations in crystals by X-ray diffraction. We studied selected organic compounds undergoing intramolecular photochemical reactions in a solid state. Previously to these studies, there was a lack of reports on structural monitoring such processes. Moreover, we focused on molecular phototransformations in selected iron complexes, which allowed the observation of wavelength selectivity of the photosteady states. We also monitored out-of-equilibrium dynamics of the ultra-fast photoinduced transformation by time-resolved X-ray diffraction, evidencing three stages: (i) the picosecond change of the molecular state; (ii) the unit-cell volume expansion in several tens of nanoseconds; (iii) the macroscopic thermal effect on the microsecond time scale.

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Informations

  • Details : 1 vol. (III-193-7-7 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 98-114

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  • Library : Université de Rennes. Service commun de la documentation. BU Beaulieu.
  • Available for PEB
  • Odds : TA RENNES 2009/37

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  • Unvailable for PEB
  • Odds : 2009REN1S037
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