Contrôle électronique à l'intérieur d'une molécule individuelle

par Mathieu Lastapis

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gérald Dujardin.


  • Résumé

    L’objectif de cette thèse était d’explorer le contrôle de la dynamique d’une molécule individuelle par son excitation électronique. Le prototype utilisé a été une molécule de biphényl adsorbée sur une surface de Si(100) et excitée par les électrons issus de la pointe d’un microscope à effet tunnel à très basse température (5 K). Cette thèse montre les perspectives offertes par l’excitation électronique résolue spatialement d’une molécule individuelle, en particulier pour le contrôle de la dynamique moléculaire. Des dynamiques aussi diverses que la diffusion ou l’ancrage d’une molécule sur la surface ainsi que différents mouvements réversibles, dont le basculement de la molécule, ont pu être induits par les électrons tunnels. Il a été démontré que ces mouvements réversibles résultent d’excitations électroniques via des résonances moléculaires qui ont été détectées par spectroscopie tunnel. La sélectivité énergétique et spatiale de ces excitations électroniques permet de contrôler la dynamique de la molécule. Ces résultats démontrent un nouveau mode de contrôle de l’état électronique et de la dynamique moléculaires fondé sur la localisation de l’excitation à l’intérieur de la molécule.

  • Titre traduit

    Electronic control inside a single molecule


  • Résumé

    The central theme of this thesis is the control of single molecule dynamics by electronic excitation. Tunnel electrons from the tip of a low temperature (5 K) scanning tunneling microscope have been used to excite a biphenyl molecule adsorbed on a Si(100) surface. This thesis demonstrates the new perspectives offered by the ability to spatially resolve the electronic excitation, especially for controlled molecular dynamics. A large range of molecular dynamics, such as diffusion, pinning and reversible motion like the mechanical switching of a single molecule, has been induced by tunnel electrons. It has been shown that the reversible motions are due to electronic excitations associated with molecular resonances detected by tunneling spectroscopy. The spatial and energetic selectivity of these electronic processes allows the control of the molecular dynamics. These results demonstrate a new kind of control of the molecular electronic state and dynamics based on the localization of the excitation inside a single molecule.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)53
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