Elaboration et études physico-chimiques de nanomatériaux moléculaires et hybrides aux propriétés photochromes et magnétiques

L objectif de ces travaux de thèse porte sur l élaboration et les études photophysiques et physico-chimiques de nanosystèmes hybrides magnétiques et photocommutables. L association de ces deux propriétés apparaît pertinente pour des applications dans le domaine du stockage de données reposant sur de...

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Auteurs principaux : Girard Pauline (Auteur), Ishow Eléna (Directeur de thèse), Duvail Jean-Luc (Directeur de thèse), Lecouvey Marc (Président du jury de soutenance), Métivier Rémi (Rapporteur de la thèse), Rodriguez Vincent (Rapporteur de la thèse), Yu Pei (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) Le Mans 2008-2021 (Ecole doctorale associée à la thèse), Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Elaboration et études physico-chimiques de nanomatériaux moléculaires et hybrides aux propriétés photochromes et magnétiques / Pauline Girard; sous la direction de Eléna Ishow et de Jean-Luc Duvail
Publié : 2016
Accès en ligne : Accès Nantes Université
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Note de thèse : Thèse de doctorat : Chimie des matériaux : Nantes : 2016
Sujets :
Description
Résumé : L objectif de ces travaux de thèse porte sur l élaboration et les études photophysiques et physico-chimiques de nanosystèmes hybrides magnétiques et photocommutables. L association de ces deux propriétés apparaît pertinente pour des applications dans le domaine du stockage de données reposant sur des modulations de l aimantation ou des caractéristiques optiques des matériaux utilisés. De nouveaux photochromes azoïques, aptes à complexer des oxydes métalliques, ont été synthétisés. Après l étude approfondie de leurs propriétés structurales et photophysiques, ils ont été associés à des nanoparticules superparamagnétiques d oxyde de fer pour conduire à deux types de nanoassemblages hybrides à l architecture distincte. La première structure implique le greffage des composés azoïques à la surface des nanoparticules inorganiques tandis que la seconde architecture, qualifiée d inverse, repose sur la formation de nanosphères photochromes non dopées et leur recouvrement par les nanoparticules d oxyde de fer. Les caractérisations optiques et magnétiques des nanoassemblages résultants, en solution et à l état solide, ont démontré un effet de coopérativité entre les entités photochromes et magnétiques ainsi qu un effet de confinement structural. Façonnés sous forme de films minces, les composés azoïques peuvent générer des réseaux de surface sous illumination interférentielle. Ces déformations photoinduites ont été exploitées afin d organiser des nanoparticules et des nanosystèmes hybrides au sein même de ces réseaux.
The aim of this PhD work deals with the development and the photophysical and physico-chemical studies of magnetic and photoswitchable hybrid nanosystems. The association of these two properties appears relevant in the field of data storage, relying on the modulation of magnetisation or optical characteristics of the employed materials. Novel photochromic azo derivatives, capable of complexing metal oxides, have been synthesized. After detailed studies of their structural and photophysical properties, they have been associated to superparamagnetic iron oxide nanoparticles to yield hybrid nanoassemblies displaying two kinds of architectures. The first structure is built by grafting the azo derivatives at the surface of iron oxide nanoparticles while the second architecture, called as reverse one, involves the formation of non-doped photochromic nanospheres followed by their coating with iron oxide nanoparticles. Magnetic and optical characterisations have demonstrated cooperative effects between both photochromic and magnetic entities as well as structural confinement effects. Azo compounds processed as thin films can generate surface relief gratings under interferential illumination. The resulting photoinduced deformations have been exploited to organise nanoparticles and hybrid nanosystems within the surface relief gratings.
Variantes de titre : Elaboration and physico-chemical studies of hybrid and molecular nanomaterials with photochromic and magnetic properties
Notes : Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans)
Partenaire(s) de recherche : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Marc Lecouvey (Président du jury) ; Pei Yu (Membre(s) du jury) ; Rémi Métivier, Vincent Rodriguez (Rapporteur(s))
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