Etude des etats electroniques et de la dynamique de relaxation d'un dimere de phtalocyanine de silicium

par LIONEL ODDOS MARCEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de HANS PETER TROMMSDORFF et de CAROLA KRYSCHI.

Soutenue en 1998

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Les etats excites et la dynamique de relaxation des monomeres et dimeres de tetra-(methoxy)-tetra-(octyloxy)-silicon-phthalocyanine ont ete etudies en solution dans le toluene et le thf par spectroscopie statique et spectroscopie resolue dans le temps. L'agregation des monomeres et dimeres, caracterisee par une large absorption a plus basse energie que la bande q, apparait a des concentrations aussi faibles que 10#-#7 m dans le toluene, alors qu'elle n'est detectee qu'au dessus de 10#-#4 m dans le thf. Contrairement au monomere qui fluoresce fortement (rendement quantique de fluorescence de 0. 65), la fluorescence du dimere est decalee de 4000 cm#-#1 vers les basses energies et le rendement quantique de fluorescence est diminue d'un facteur 10#-#3. Les spectres d'absorption et de fluorescence du dimere, interpretes par le modele du dimere dans la limite du couplage fort, donnent pour terme de couplage excitonique 1640 cm#-#1. Les predictions faites dans le cadre de ce modele d'une relaxation tres rapide jusqu'a l'etat excitonique de plus basse energie ainsi que d'une duree de vie de 10 ps pour cet etat sont verifiees par des mesures de type pompe-sonde. Les modifications prononcees du spectre d'adsorption du dimere en fonction du solvant sont expliquees par la contribution de configurations de paires d'ions aux etats electroniques. Cette contribution est plus importante pour les etats excites et justifie la forte augmentation de la constante de conversion intersysteme du monomere ( 10#7 s#-#1) au dimere ( 10#1#1 s#-#1). Alors que la relaxation du premier etat excite singulet du monomere est dominee par une decroissance radiative jusqu'a l'etat fondamental en un temps caracteristique de 4. 5 ns, le dimere relaxe vers l'etat triplet qui a une duree de vie d'une centaine de picosecondes. Dans le thf, un second etat a longue duree de vie est detecte. Cet etat correspond peut etre a un etat a transfert de charge, stabilise par une modification de la geometrie de la molecule et un rearrangement du solvant.


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  • Détails : 135 P.
  • Annexes : 100 REF.

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