Auteur / Autrice : | Manon Bousquet |
Direction : | Denis Jacquemin |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie théorique, physique, analytique |
Date : | Soutenance le 18/11/2022 |
Etablissement(s) : | Nantes Université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes) |
Jury : | Président / Présidente : Boris Le Guennic |
Examinateurs / Examinatrices : Aurélie Perrier | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Aude Simon, Javier Cerezo |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Cette thèse porte sur la modélisation du rendement quantique de fluorescence de composés organiques. La fluorescence est un mécanisme de relaxation radiative d’un état électronique excité donnant lieu à l’émission d’un photon. Il s’agit un processus dynamique en compétition avec d’autre voies de relaxation, dites non-radiatives. De ce fait, la simulation de l’efficacité de la fluorescence reste un défi pour la chimie théorique. Dans cette thèse, la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et sa forme dépendante du temps (TD-DFT) ont d’abord été utilisées afin de simuler les propriétés des états excités de fluorophores organiques, et dans un second temps, un grand nombre de méthodes ont été testées afin d’évaluer les couplage vibroniques, ce qui a finalement permis de simuler les constantes de temps associées aux processus radiatif et non-radiatifs. Une étude statistique sur dix composés phényls a ainsi été menée afin d’étudier les paramètres influençant les constantes radiatives, considérant un grand nombre de combinaisons méthodologiques durant le banc d’essai. En parallèle, les méthodes de calcul du rendement quantique de fluorescence ont été utilisées sur de nombreuses familles de fluorophores réalistes dans le cadre de collaborations avec différentes équipes expérimentales. Cette thèse permet de conclure que des calculs théoriques de rendements quantiques ayant une précision suffisante pour être utiles sont possibles dans le cas de séries homologues pour lesquelles les processus non-radiatifs en compétitions peuvent être définis au préalable.