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Nanosystèmes moléculaires et hybrides photocommutables

Fabrication et spectroscopie de matériaux photochromes pour le stockage optique.

Les dispositifs photocommutables voient leurs structures et leurs propriétés changer réversiblement sous l'effet d'une stimulation lumineuse. Les avantages de tels systèmes sont multiples. En effet, l'énergie lumineuse est pratiquement inépuisable, facilement contrôlable, et permet par exemple de déclencher à distance une réaction photoinduite entre deux états A et B de façon quasi instantanée. D'autre part, de multiples propriétés chimiques ou physiques peuvent être visées : optiques, magnétiques, électriques, voire même mécaniques.

Application du photochromisme 1Application du photochromisme 2

Principe du photochromismeExemples de molécules photochromes
Les composés photochromes sont d'excellents candidats pour ce type d'application. Ils sont d'ores et déjà utilisés en lunetterie dans les verres à transmission variable, et ils possèdent les propriétés requises pour être utilisés comme mémoires optiques réinscriptibles de type CD-RW ou DVD-RW. Le passage de l'état A à l'état B peut être induit par une lumière ultra-violette (écrire) et l'inverse par une lumière visible (effacer). Les états moléculaires A et B peuvent jouer respectivement le rôle de 0 et de 1 des systèmes informatiques binaires. Si l'on parvient à stocker une unité d'information à l'échelle d'une molécule ou d'un nano-objet et de l'adresser individuellement, un bit d'information peut ainsi être contenu dans un volume de l'ordre de quelques nanomètres cube, ce qui augmenterait de plusieurs ordres de grandeur les capacités des mémoires optiques disponibles actuellement sur le marché.
Cette perspective nécessite la fabrication de nano-objets photochromes et l'étude de leur propriétés grâce au développement de méthodes spectroscopiques et microscopiques appropriées. Les nanosystèmes mis en œuvre dans le cadre de ce thème de recherche sont les suivants :


Collaborations :

ENS-Cachan :
  • Pr I. Ledoux, Dr D. Chauvat, Dr N. D. Lai (LPQM)
  • Pr B. Journet (SATIE)

En France :

  • Dr P. Yu, Dr A. Léaustic, Dr F. Brisset (ICMMO, UMR 8182, Université Paris-Sud)
  • Pr F. Maurel, Pr J. Aubard, Dr A. Perrier-Pineau, Dr J. Grand (ITODYS, UMR 7086, Université Paris-Diderot)
  • Dr V. Guerchais, Dr H. Le Bozec, Dr C. Poriel, Dr J. Rault-Berthelot (Sciences Chimiques de Rennes, UMR 6226, Universite de Rennes 1)
  • Dr E. Lacaze (INSP, UMR 7588, Université Pierre et Marie Curie)
  • Dr M. Sliwa, Dr C. Ruckebusch, Pr S. Delbaere (LASIR, UMR 8516, Université Lille 1)
  • Dr P. Lacroix (LCC, UPR 8241, Université Toulouse)
  • Pr E. Ishow (CEISAM, UMR 6230, Université Nantes)
  • Pr P. Mialane, Dr A. Dolbecq (Institut Lavoisier, UMR 8180, Université Versailles)
  • Dr P. Plaza, Dr M. Martin (Processus d'Activation Sélectif par Transfert d'Energie Uni-électronique ou Radiatif, UMR 8640, ENS Paris)
  • Pr A. Proust (IPCM, UMR 7201, Université Pierre et Marie Curie)

Internationales :

  • Pr H. Miyasaka (Graduate School of Engineering, Osaka University, Japon)
  • Pr T. Asahi (Graduate School of Science and Engineering, Ehime University, Japon)
  • Dr T. Fukaminato (Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University, Japon)
  • Pr J. Abe (School of Science and Engineering, Aoyama Gakuin University, Japon)
  • Dr P. Naumov (Institute of chemistry, Sts Cyril and Methodius University, Macédoine)
  • Pr H. Tian, Pr W. Zhu (East China University of Science and Technology, Shanghaï, Chine)
  • Pr R. Santillan (CINVESTAV, Mexico)
  • Pr J. N. Farfan (UNAM, Mexico)
  • Pr J. L. Maldonado, Dr M. Rodriguez (CIO, Leon Guanajuato, Mexique)
  • Pr J. Zakrzewski (University Lodz, Pologne)

Contrats :

  • ANR PNANO NanoPhotoSwitch (2008-2011)
  • ANR Blanc COMET (2009-2012)
  • ANR NanoInnov FLAIR (2009-2011)

Publications récentes:

Une liste des publications de ce thème peut être trouvée ici.



Mots-clefs

Photochromisme
Nanoparticules
Spectroscopie / microscopie
Fluorescence
Plasmon