Objectifs

Se familiariser avec les propriétés magnétiques et dépendantes du spin des nanomatériaux

Contenu

  1. Introduction
  • Moment angulaire et multiplicité de spin (singulet, doublet, triplet,…)
  • Couplage hyperfin et couplage spin-orbite
  • Propriétés magnétiques des matériaux (moment magnétique, ferromagnétisme, diamagnétisme, paramagnétisme)
  • Couplage électron-vibration, désordres énergétique et positionnel
  • Etats excités (Locally Excited et Charge Transfer states, moment de transition dipolaire, force d’oscillateur)
  • Caractérisations expérimentales et théoriques des propriétés optoélectroniques et magnétiques des matériaux pi-conjugués (EPR, spectroscopie d’absorption et d’émission, spectroscopie résolue en temps)

 

  1. Graphène, nanographènes et nanorubans de graphène
  • Synthèse
  • Propriétés électroniques (métal ou semiconducteur) et de transport
  • Propriétés optiques
  • Chimisorption et physisorption à la surface du graphène
  • Applications

 

  1. Fluorescence Retardée Thermiquement Activée – Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)
  • Historique et redécouverte
  • Statistique de spin
  • Applications aux Diodes Electroluminescentes Organiques
    • Efficacité théorique et effective des dispositifs
    • Stratégies de design et matériaux représentatifs
  • Perspectives du domaine
    • Photocatalyse
    • Imagerie
    • Détection

 

  1. Processus multi-excitoniques
  • Fission du singulet
    • Aspect mécanistique
    • Matériaux d’intérêts et design moléculaire
    • Limite de Shockley–Queisser
    • Applications aux cellules solaires organiques
  • Annihilation triplet-triplet
    • Aspect mécanistique
    • Matériaux d’intérêts et design moléculaire
    • Applications aux diodes électroluminescentes organiques
  • Annihilation triplet-polaron
    • Aspect mécanistique
    • Implication pour les diodes électroluminescentes organiques

 

  1. Propriétés magnétiques
  • Molécules à transition de spin (Spin crossover complexes)
  • Fonctionnalisation de métaux de transition : Spinterfaces et polarisation de spin
  • Fonctionnalisation de métaux par des molécules chirales : Chiral Induced Spin Selectivity
  • Transport de spin dans les matériaux 2D, moléculaires et polymères

 

Table des matières

  1. Introduction
  • Moment angulaire et multiplicité de spin (singulet, doublet, triplet,…)
  • Couplage hyperfin et couplage spin-orbite
  • Propriétés magnétiques des matériaux (moment magnétique, ferromagnétisme, diamagnétisme, paramagnétisme)
  • Couplage électron-vibration, désordres énergétique et positionnel
  • Etats excités (Locally Excited et Charge Transfer states, moment de transition dipolaire, force d’oscillateur)
  • Caractérisations expérimentales et théoriques des propriétés optoélectroniques et magnétiques des matériaux pi-conjugués (EPR, spectroscopie d’absorption et d’émission, spectroscopie résolue en temps)

 

  1. Graphène, nanographènes et nanorubans de graphène
  • Synthèse
  • Propriétés électroniques (métal ou semiconducteur) et de transport
  • Propriétés optiques
  • Chimisorption et physisorption à la surface du graphène
  • Applications

 

  1. Fluorescence Retardée Thermiquement Activée – Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)
  • Historique et redécouverte
  • Statistique de spin
  • Applications aux Diodes Electroluminescentes Organiques
    • Efficacité théorique et effective des dispositifs
    • Stratégies de design et matériaux représentatifs
  • Perspectives du domaine
    • Photocatalyse
    • Imagerie
    • Détection

 

  1. Processus multi-excitoniques
  • Fission du singulet
    • Aspect mécanistique
    • Matériaux d’intérêts et design moléculaire
    • Limite de Shockley–Queisser
    • Applications aux cellules solaires organiques
  • Annihilation triplet-triplet
    • Aspect mécanistique
    • Matériaux d’intérêts et design moléculaire
    • Applications aux diodes électroluminescentes organiques
  • Annihilation triplet-polaron
    • Aspect mécanistique
    • Implication pour les diodes électroluminescentes organiques

 

  1. Propriétés magnétiques
  • Molécules à transition de spin (Spin crossover complexes)
  • Fonctionnalisation de métaux de transition : Spinterfaces et polarisation de spin
  • Fonctionnalisation de métaux par des molécules chirales : Chiral Induced Spin Selectivity
  • Transport de spin dans les matériaux 2D, moléculaires et polymères

 

Méthode d'évaluation

Examen oral

Langue d'instruction

Formation Programme d’études Bloc Crédits Obligatoire
Master 120 en sciences chimiques, à finalité approfondie Standard 0 4
Master 120 en sciences chimiques, à finalité approfondie Standard 2 4