De nouvelles perspectives sur la configuration de la liaison et la mobilité des molécules sur les surfaces des nanoparticules
Les physiciens étudient la liaison entre les molécules et les nanoparticules à haute résolution
La façon dont les molécules se lient à une surface est d'une importance capitale dans les réactions chimiques, ce qui rend très intéressante la possibilité d'étudier les configurations de liaison dans des nanosystèmes isolés. Une équipe de recherche de Fribourg dirigée par le Dr Lukas Bruder et le Prof. Dr Frank Stienkemeier a réussi à étudier les configurations de liaison et la mobilité des molécules organiques sur des particules de gaz noble ultrafroides. Ils ont ainsi obtenu des informations sur les différentes configurations de liaison entre les molécules et la surface des nanoparticules et sur l'évolution de ces configurations après exposition à la lumière. À cette fin, les molécules de phtalocyanine ont été étudiées en tant que blocs de construction importants pour les applications optoélectroniques et photovoltaïques organiques. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Excitation par laser d'une molécule de phtalocyanine à la surface d'un amas de gaz noble constitué de quelques centaines d'atomes de néon. Le système a une taille inférieure à dix nanomètres.
Image: provided by the research group
Une résolution temporelle et énergétique particulièrement élevée
Pour les expériences, des molécules uniques ont été déposées sur des particules isolées de gaz noble sous ultravide, puis étudiées par spectroscopie cohérente bidimensionnelle. Cette technique, appliquée à des nanosystèmes isolés, permet d'étudier les propriétés moléculaires avec une résolution temporelle et énergétique particulièrement élevée. La résolution temporelle n'est ici que d'une fraction de millionième de millionième de seconde, ce qui permet de suivre les processus de liaison en temps réel.
"Ce qui est particulièrement surprenant, c'est le grand nombre de configurations de liaison possibles que nous avons pu estimer", explique Ulrich Bangert, qui a été en grande partie responsable des travaux de laboratoire. Cette observation, qui a été rendue possible en déterminant pour la première fois le profil de ligne homogène dans un tel système, offre de nouvelles incitations à la modélisation théorique des nanoparticules.
Une approche prometteuse pour la suite des recherches
"Il sera intéressant de voir comment notre méthode de recherche peut être transférée à d'autres nanoparticules, comme les nanoparticules catalytiques", déclare Lukas Bruder, en se tournant vers l'avenir. "Toutefois, la haute résolution obtenue montre également, de manière générale, une perspective prometteuse pour l'étude des réactions photochimiques dans les nanosystèmes", ajoute Frank Stienkemeier.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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