CE29 - Chimie : analyse, théorie, modélisation

Luminescence polarisée circulairement de molécules-aimants à base de lanthanide – SMMCPL

Résumé de soumission

Le projet SMMCPL a pour but d’étudier par des approches expérimentales et théoriques les synergies potentielles entre les propriétés de molécule aimant (SMM) et de luminescence polarisée circulairement (CPL) de complexes mononucléaires chiraux à base de lanthanide. En effet, les transitions f-f de type dipôle magnétique qui sont à l’origine de la forte réponse CPL des complexes à base d’éléments f sont supposées pouvoir potentiellement interagir à basse température avec le champ magnétique interne d’un SMM. Afin d’examiner les interactions supposées entre ces deux phénomènes, SMM (une propriété de l’état fondamental) d’une part et la réponse CPL (une propriété de l’état excité) d’autre part, une approche multi- et interdisciplinaire est proposée. Tout d’abord, des complexes de lanthanide énantiomériquement purs seront synthétisés, soit par l’introduction d’un élément chiral sur un ligand coordonné à l’ion Ln(III) soit en générant la chiralité au travers de l’arrangement des ligands autour du centre lanthanide. Ensuite, la luminescence et les propriétés chiroptiques (en particulier, le dichroïsme circulaire électronique, ECD, et la CPL) seront étudiées dans l’UV-visible ou le proche infra-rouge (NIR) en fonction de la nature de l’ion lanthanide choisi. En parallèle, les propriétés magnétiques, potentiellement SMM, seront également étudiées. Les interactions entre les propriétés magnétiques et l’activité CPL seront analysées de manière approfondie en choisissant de façon appropriée la nature du lanthanide et en effectuant les mesures CPL à basse température, c’est à dire aux températures auxquelles le comportement magnétique hystérétique du SMM est observé. L’ensemble de ces études nécessitera la mise au point d’un appareillage expérimental spécifique permettant des mesures de CPL à l’état solide et à basse température. En parallèle de ce travail expérimental, une analyse théorique basée sur des calculs de chimie quantique (DFT et fonction d’onde) sera développée nécessitant une phase importante de développement méthodologique. Pour arriver à ses fins, le projet SMMCPL met à contribution un consortium composé de 4 partenaires, mêlant des compétences en synthèse, spectroscopie, physique et chimie quantique.

Coordination du projet

Boris LE GUENNIC (INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LCH LABORATOIRE DE CHIMIE
ILM Institut Lumière Matière
ISCR INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES
ISCR INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES

Aide de l'ANR 447 606 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2019 - 42 Mois

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