Photonique moléculaire:structure géométrique ou électronique?

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.

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.
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