Molecular Electronics and Photonics
- UE code SCHIM123
-
Schedule
12Quarter 2
- ECTS Credits 4
-
Language
French
- Teacher Champagne Benoît
Mastering the physico-chemical phenomena at the origin of molecular electronics and photonics
Giving an introduction to the fascinating world of molecular electronics and photonics. Showing how a molecular engineering approach enables to optimize the electronic and optical properties of molecules in view of targetted approximations.
0. Introduction et motivations
1. Transferts d’électrons
I.A. Thermodynamique et constante de vitesse de transfert d’électrons
I.B. Le tunnelling des électrons dans les réactions de transfert
I.C. Théorie de Marcus et constante de vitesse de transfert
I.D. Série homologue de composés: régions normale et inversée.
I.E. Les transferts de charge adiabatiques (couplage fort)
2. Absorption et émission de lumière – couleurs
2.A. Notions de photon et de spectre électromagnétique
2.B. Propriétés de la lumière (réflexion, réfraction, diffraction et diffusion)
2.C. Phénomènes d’absorption et d’émission, couleurs par addition et soustraction
2.D. Ingénierie des couleurs (effets de taille, de substituants, d’environnement)
2.E. Les molécules du vivant colorées (porphyrines, rétinal, protéines fluorescentes)
2.F. Composés thermochromes, photochromes, halochromes, électrochromes, …
2.G. Solvatochromisme et effets à l’état solide
3. Transferts d’énergie (non radiatifs)
3.A. Transfert d’énergie par résonance de type Förster
3.B. Transfert d’énergie par échange d’électron (Dexter)
3.C. Fission singulet et annihilation triplet-triplet
4. Applications
4.A. Polymères conducteurs (notions de soliton, polaron et bipolaron)
4.B. Diodes électroluminescentes
4.C. Matériaux photovoltaïques
4.D. Transferts d’électrons et d’énergie dans les protéines
0. Introduction et motivations
1. Transferts d’électrons
I.A. Thermodynamique et constante de vitesse de transfert d’électrons
I.B. Le tunnelling des électrons dans les réactions de transfert
I.C. Théorie de Marcus et constante de vitesse de transfert
I.D. Série homologue de composés: régions normale et inversée.
I.E. Les transferts de charge adiabatiques (couplage fort)
2. Absorption et émission de lumière – couleurs
2.A. Notions de photon et de spectre électromagnétique
2.B. Propriétés de la lumière (réflexion, réfraction, diffraction et diffusion)
2.C. Phénomènes d’absorption et d’émission, couleurs par addition et soustraction
2.D. Ingénierie des couleurs (effets de taille, de substituants, d’environnement)
2.E. Les molécules du vivant colorées (porphyrines, rétinal, protéines fluorescentes)
2.F. Composés thermochromes, photochromes, halochromes, électrochromes, …
2.G. Solvatochromisme et effets à l’état solide
3. Transferts d’énergie (non radiatifs)
3.A. Transfert d’énergie par résonance de type Förster
3.B. Transfert d’énergie par échange d’électron (Dexter)
3.C. Fission singulet et annihilation triplet-triplet
4. Applications
4.A. Polymères conducteurs (notions de soliton, polaron et bipolaron)
4.B. Diodes électroluminescentes
4.C. Matériaux photovoltaïques
4.D. Transferts d’électrons et d’énergie dans les protéines
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1) writing of the summary of a scientific paper, highlighting the links with the course
2) presenting this summary to the teacher (10-15 minutes), with questions/discussion on the topic
P.W. Atkins and Julio de Paula, Atkins' Physical Chemistry, Oxford University Press, 2009.
A.M. Kuznetsov and J. Ulstrup, Electron Transfer in Chemistry and Biology - An Introduction to the theory, John Wiley & Sons, Chichester, 1999.
F. Delamare and B. Guineau, Colour: Making and Using Dyes and Pigments, Thames & Hudson Ltd, 2000.
V. May and O. Kühn, Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
L. Zuppiroli, M.N. Bussac, and C. Grimm, Traité des Couleurs, PPUR, Lausanne, 2011.
L. Zuppiroli, Traité de la Matière, PPUR, Lausanne, 2015.
J.L. Brédas and S.R. Marder, The WSPC Reference on Organic Electronics : Organic Semiconductors – Materials and Energy, 2016.
Training | Study programme | Block | Credits | Mandatory |
---|---|---|---|---|
Master 60 en sciences chimiques | Standard | 0 | 4 | |
Master 60 en sciences chimiques | Standard | 1 | 4 |