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Physico-chimie des surfaces fonctionnelles
Thèmes de recherche
La compréhension des phénomènes se produisant aux interfaces fait appel, d’une part à des concepts de physique statistique et de physique des solides (structure cristalline, reconstructions de surface, croissance cristalline, structure électronique de surface...), d’autre part à des concepts de chimie, en particulier en ce qui concerne les interactions entre les constituants de la surface et les atomes ou molécules étrangers (physi- ou chimisorption, liaisons covalentes ou de Van der Waals, transferts de charges...). La maîtrise de la physique à petite échelle qu’a permis la science des surfaces conduit logiquement vers la recherche et l’étude de surfaces dites « fonctionnelles », c’est-à-dire ayant des propriétés physiques ou chimiques pouvant être contrôlées, voire ajustées, afin d’être éventuellement utilisées dans le cadre d’applications technologiques en chimie, en électronique moléculaire ou en biologie.
C’est dans cette optique que notre équipe cherche à élaborer de nouveaux objets de taille réduite afin d’obtenir des propriétés physiques et chimiques particulières liées à ces dimensions. Plusieurs approches principales sont explorées : l’élaboration et le contrôle d’agrégats métalliques réactifs auto-organisés sur des surfaces modèles doit permettre de mieux comprendre les réactions intervenant lors de la catalyse ; le greffage de molécules organiques sur des surfaces de silicium peut être envisagé pour produire de nouveaux matériaux ayant des propriétés électroniques, optiques ou biologiques nouvelles ; les interfaces molles (films de langmuir ou cristaux liquides), associées par exemple à la radiolyse, sont utilisées pour la réalisation de monocouches organiques fonctionnalisées et l’élaboration de nano-objets métalliques, ayant des propriétés intéressantes..
Nous utilisons de très nombreuses techniques expérimentales telles que les microscopies en champ proche (STM, AFM), les spectroscopies optiques (UV-visible, IR), les techniques de diffraction (X en incidence rasante, électrons lents) et des techniques thermodynamiques (isothermes de Langmuir, réactivité).
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