Etude théorique de dispositifs moléculaires pour la spintronique

Theoretical study of molecular devices for spintronic

• Auteur / Autrice : Cyril Peltier
• Direction : Carlo Adamo, Ilaria Ciofini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie informatique et théorique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dispositifs photoélectroniques

Théorie de la fonctionnelle de densité

Spintronique

Résumé

L’objectif de ce travail était de concevoir des nouveaux dispositifs moléculaires photochimiques (PMDs – Photochemical Molecular Devices) capables d’avoir un comportement photochimique ciblé. Nous avons pour cela mis au point une nouvelle série de systèmes moléculaires, dont la topologie adoptée dérive de celle utilisée pour les dyades acceptrices d’électron (P-A), conçue pour produire des états à charges séparées (CS – Charge separated States) lors d’une excitation lumineuse. Ces supermolécules comportent les éléments fonctionnels suivant :P : une unité photosensible, qui sera dans notre cas un complexe de Ru (II) ; A : un accepteur d’électron contenant une unité pyridinium, qui sera chargé de retenir l’électron issu de P*. La compréhension de ces nouveaux systèmes a été effectuée de façon progressive, après avoir ajusté notre protocole calculatoire. Nous nous sommes dans un premier temps intéressé aux propriétés photophysiques des différents accepteurs étudiés. Outre l’excellent accord avec les données expérimentales, cette étude, réalisée par le biais de la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT – Density Functional Theory) et la DFT Dépendant du Temps (TD-DFT – Time Dependent DFT), nous a permis de mettre en évidence les « meilleurs » accepteurs capables de produire ces états à charges séparés. Nous nous sommes ensuite intéressés aux dyades dans leur ensemble, construites à partir des accepteurs sélectionnés, ainsi qu’à des colorants, issus des accepteurs préalablement étudiés.