Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


Accueil > Faits marquants

Naissance d’une étoile rouge

Un grand starphène à trois branches pentacènes

par Guy Molénat - publié le , mis à jour le

Les starphènes sont des molécules planes comprenant trois branches acènes dont les propriétés électroniques et optoélectroniques attendues sont très séduisantes, en particulier lorsque les branches de ces étoiles sont suffisamment longues. Cependant l’instabilité et l’insolubilité de ces molécules augmentent également très rapidement avec leur taille, remettant en cause les méthodes de synthèse organique classiques. Une nouvelle méthode de préparation a été développée au CEMES, permettant d’accéder à de grands starphènes en quantité suffisante pour envisager des applications en optique et comme matériau semi-conducteur pour l’électronique organique.

Des chercheurs du Groupe NanoSciences du CEMES ont pu résoudre ce problème en concevant des précurseurs stables chimiquement, non-plans et solubles, qui permettent la synthèse et la caractérisation de ces molécules par les méthodes classiques de la chimie organique (en quinze étapes de synthèse au total).

Ces précurseurs peuvent être convertis en starphène simplement par chauffage, soit en phase solide, soit sur une surface en ultra-haut vide ou bien par irradiation dans l’ultra-violet dans un solvant gelé à quelques degrés Kelvin. La structure électronique et les propriétés optique de ces molécules ont été étudiées en collaboration avec des équipes de microscopistes du DIPC à Saint-Sébastien (Espagne), des photophysiciens de l’Académie des Sciences de Varsovie (Pologne) et un théoricien de l’université d’Hokkaido (Japon).

Légende : (a) Image d’un starphène en microscopie à effet tunnel haute résolution avec une pointe fonctionnalisée par une molécule de monoxyde de carbone ; (b) Spectres dI/dV indiquant les différentes résonnances par des lignes pointillées vertes ; (c) et (d) Images dI/dV à hauteur constante d’un starphene obtenue à l’aide d’une pointe fonctionnalisée par un ion chlorure aux énergies de l’état inoccupé le plus bas (LUMO) et de l’état plein le plus haut (HOMO) ; (e) et (f) Fonctions d’onde calculées de la LUMO et de l’HOMO d’une molécule de starphène dans le vide.

 

Contact : André Gourdon, andre.gourdon [chez] cemes.fr

Publication : A Large Starphene Comprising Pentacene Branches

Jan Holec, Beatrice Cogliati, James Lawrence, Alejandro Berdonces-Layunta, Pablo Herrero, Yuuya Nagata, Marzena Banasiewicz, Boleslaw Kozankiewicz, Martina Corso, Dimas G. de Oteyza, Andrej Jancarik* et André Gourdon*

Angew. Chem. Int. Ed.Eng. (2021) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202016163