Photonique moléculaire:structure géométrique ou électronique?
Molecular photonics: electronic VS geometric structure
Marius Hervé, Richard Brédy, Gabriel Karras, Bruno Concina, Abdul-Rahman Allouche, Franck Lépine et Isabelle Compagnon (équipes Structure & Dynamique Multi-échelles des Edifices Moléculaires et Physicochimie Théorique), en collaboration avec des collègues de Manchester, ont publié un article intitulé " On-the-fly femtosecond action spectroscopy of charged cyanine dyes: electronic structure versus geometry " dans la revue Journal of Physical Chemistry Letters.
Marius Hervé, Richard Brédy, Gabriel Karras, Bruno Concina, Abdul-Rahman Allouche, Franck Lépine and Isabelle Compagnon (Structure & Multi-scales Dynamics of Complex Molecules and Theoretical Physical Chemsitry teams), with colleagues from Manchester, published an article entitled " On-the-fly femtosecond action spectroscopy of charged cyanine dyes: electronic structure versus geometry " in the Journal of Physical Chemistry Letters.
La capacité à prédire simplement et avec acuité les propriétés optiques d’édifices moléculaires est nécessaire dans de nombreux champs de recherche comme la photonique moléculaire. Pour ce faire, de nombreux critères basiques ont été développés au cours des dernières années, la plupart étant fondés sur la structure géométrique de la molécule. Malgré leur utilisation très fréquente, des travaux théoriques récents ont montré leurs limites, suggérant au contraire la prépondérance de paramètres issus des propriétés électroniques. Cependant, aucune vérification expérimentale n’avait pu être proposée jusqu’ici. Dans cet article, les auteurs ont étudié l’absorption dans le proche infrarouge des cyanines, molécules largement utilisées en photonique. Ils ont montré que seules les propriétés électroniques peuvent expliquer l’évolution de l’absorption avec le micro-environnement de la molécule. Pour cela, ils ont utilisé une méthode de spectroscopie d’action couplant pour la première fois un laser femtoseconde avec un spectromètre de masse de type triple quadrupole. Ces résultats expérimentaux, complétés par une étude théorique poussée, ouvrent la perspective d’une meilleure compréhension et d’un meilleur contrôle des propriétés fondamentales d’absorption des systèmes photoniques moléculaires en général.
Predicting optical properties of molecular systems with simplicity and accuracy is compulsory for research fields such as molecular photonics. For this purpose, numerous basic criteria have been developed in recent years, mostly founded on the molecular structure. Despite their large use in the community, recent theoretical investigations have demonstrated their limits and suggested, on the contrary, the prevalence of parameters based on electronic properties. So far, no experimental verification had however been proposed. In this article, authors studied the near-infrared absorption of cyanine dyes, a class of molecules broadly used in photonics. They provided evidence that only the electronic properties can explain the evolution of absorption with the microenvironment of the molecule. To do so, they used an action spectroscopy setup, coupling for the first time femtosecond laser radiation and a triple quadrupole mass spectrometer. These experimental results, together with advanced theoretical calculations, offer the prospect of a better understanding and control of fundamental absorption properties of molecular photonic systems in general.
