Portrait de l'énergie : capturer le moment d'excitation d'une molécule
Des chercheurs de l'université de Ratisbonne, en collaboration avec IBM Research Europe - Zurich, ont trouvé un moyen d'accéder aux états excités de molécules uniques et de déterminer leurs énergies.
Illustration artistique de l'échange dirigé d'électrons uniques (rouge et bleu) entre la pointe d'un microscope à force atomique (doré) et une molécule unique de pentacène (sphères noires/blanches) adsorbée sur du NaCl (vert).
© Jascha Repp
Une propriété fondamentale des atomes et des molécules est l'énergie à laquelle les électrons peuvent être ajoutés ou retirés du composé. Cette propriété est déterminante pour de nombreuses réactions chimiques au cours desquelles des électrons sont échangés. Cependant, elle ne présente pas seulement un intérêt fondamental : Les composés organiques sont des candidats prometteurs pour les cellules solaires avancées et les dispositifs émettant de la lumière, car ils sont bon marché, abondants et non toxiques. Pour la fonctionnalité de ces dispositifs, les énergies d'échange d'électrons avec le milieu environnant sont également de la plus haute importance.
La fonctionnalité des cellules solaires et des dispositifs d'émission de lumière est fortement influencée par les états excités, dans lesquels la molécule a acquis une énergie supplémentaire. Connaître la valeur de cette énergie est essentiel dans de nombreuses applications.
Des chercheurs de l'université de Ratisbonne, en collaboration avec IBM Research Europe - Zurich, ont trouvé un moyen d'accéder aux énergies d'échange de charge pour les états fondamental et excité d'une seule molécule. Pour ce faire, ils ont utilisé un microscope à force atomique, un microscope dans lequel de minuscules forces entre une pointe et une surface sont détectées. Ce type de microscope permet de visualiser la structure interne de molécules uniques, de sorte que les chercheurs peuvent identifier la molécule sous la pointe du microscope. En outre, la pointe peut également être utilisée pour ajouter ou retirer localement des électrons de la molécule. Les chercheurs de Ratisbonne ont utilisé cette capacité pour accéder à des états chargés et excités différents de molécules individuelles. Plus précisément, en modifiant lentement l'énergie des électrons disponibles dans la pointe et en observant lorsque la molécule subit des transitions d'état de charge, il a été possible d'accéder aux différents états excités, de les identifier et de mesurer leur énergie. Les chercheurs estiment que cette technique pourrait être appliquée à un large éventail de molécules, y compris celles qui sont intéressantes du point de vue de la recherche fondamentale et celles qui sont destinées à des applications dans le domaine de la conversion énergétique et de l'électronique organique.
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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