Caractérisation des propriétés optiques non-linéaires du second ordre d'interrupteurs moléculaires de type oxazine par des méthodes de chimie quantique et par la spectroscopie de di usion hyper-Rayleigh

  • Pierre Beaujean

Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences chimiques

Résumé

Certains composés présentent une modification de leur structure sous l'action d'un stimuli externe. Cette capacité peut être exploitée pour créer des interrupteurs possédant des propriétés à la fois contrôlables et prévisibles. Ils possèdent en général deux formes : on (forte valeur d'une propriété donnée) et off (faible valeur). On essaye d'obtenir un fort contraste entre ces deux formes. La prédiction de leur propriétés est une part importante de leur design.
Le but de ce mémoire est d'étudier la famille des benzo[1,3]oxazine/indolinium pour leurs applications en tant qu'interrupteurs optiques non-linéaires (présentant une variation de leur première hyperpolarisabilité). Pour ce faire, une approche pluridisciplinaire a été mise en œuvre : la caractérisation expérimentale par l'utilisation de la spectroscopie HRS et l'étude par des méthodes de chimie quantique. Le passage de la forme fermée (off) à ouverte (on) peut se faire via différents procédés : par exemple, l'irradiation à l'aide d'un laser ou l'utilisation de conditions acides. Ces molécules peuvent par ailleurs être substituées en position 2 de l'indoline, et les effets de différents substituants sur la première hyperpolarisabilité ont pu être mis en évidence.
En particulier, on constate que les substituants présentant un fort caractère électrodonneur (et un important chemin conjugué π) améliorent fortement le contraste entre la forme ouverte et la forme fermée, ce qui n'est pas le cas de ceux possédant un caractère accepteur d'électrons. La méthode d'ouverture joue également un rôle dans la réponse de la forme ouverte. Pour obtenir de tels résultats, plusieurs approches sont mises en œuvre : calculs au niveau Hartree- Fock et inclusion de la corrélation électronique au niveau MP2. Une comparaison des résultats théoriques et expérimentaux est également effectuée à l'aide d'un modèle permettant de s'affranchir des effets de résonance. On observe un bon accord entre les calculs effectués et l'expérience.
Date de réussitejanv. 2015
langueFrançais
Institution diplomante
  • Université de Namur
SuperviseurBenoît Champagne (Promoteur)

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Caractérisation des propriétés optiques non-linéaires du second ordre d'interrupteurs moléculaires de type oxazine par des méthodes de chimie quantique et par la spectroscopie de di usion hyper-Rayleigh
Beaujean, P. (Auteur). janv. 2015

Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences chimiques