Matériaux moléculaires bistables : application comme capteurs de gaz

par Amal Akou

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Azzedine Bousseksou et de Lionel Salmon.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Bistable molecular materials : application to gas sensor


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  • Résumé

    Les matériaux moléculaires à transition de spin (TS) offrent de nombreuses opportunités en termes d'applications dans le domaine de l'électronique, du stockage de l'information, de l'affichage numérique, de la photonique et du photo-magnétisme. Parmi les différentes familles de composés à TS, nous avons choisi de travailler avec les polymères de coordination qui présentent une bistabillité proche de la température ambiante. Le choix judicieux des ligands et des contre-ions permettent de moduler les propriétés finales de ces composés, et même dans certains cas de combiner de façon synergétique des propriétés physiques différentes. Les travaux développés dans ce mémoire tentent de répondre aux différentes questions liées au défi de l'échelle nanométrique des matériaux à TS. La synthèse, l'élaboration de couches minces, leur nanostructuration et l'ingénierie de matériaux inorganiques bistables, ainsi que leurs propriétés physiques sont présentées. Par ailleurs, une nouvelle technique de détection de la transition de spin est développée : la diffraction optique basée sur la modulation de l'indice de réfraction d'une structure périodique de motifs à transition de spin en raison du changement contrôlé de l'état de spin du matériau. Cette approche est également utilisée comme protocole pour la détection de molécules invitées en raison des interactions de ces molécules avec le réseau à transition de spin qui vient modifier le signal de diffraction. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans un projet ANR (intitulé CHEMOSWITCH), qui vise à explorer selon une approche multidisciplinaire (chimique/physique/nanotechnologique), fondamentales et appliquées, l'effet et la sélectivité d'adsorption de gaz (ou de vapeur) sur les propriétés de transition de spin de nanomatériaux en étudiant le changement leurs propriétés optiques. Ces nano-objets pourraient faire l'objet d'applications industrielles dans le domaine des capteurs de gaz et, de façon plus exploratoire, pourraient permettre la réalisation de dispositifs pour la photonique (filtres optiques, guides d'ondes, réseaux de diffractions adressables,. . . ).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 178-188

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0170
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