LCC - Centre de Ressources Documentaires
Détail de l'auteur
Auteur Azzedine Bousseksou |
Documents disponibles écrits par cet auteur (24)
Faire une suggestion Affiner la rechercheElectronic and optical devices integrating thin films of the spin crossover complex [Fe(HB(1,2,4-triazol-1-yl)3)2] / Yuteng Zhang
Titre : Electronic and optical devices integrating thin films of the spin crossover complex [Fe(HB(1,2,4-triazol-1-yl)3)2] Type de document : texte imprimé Auteurs : Yuteng Zhang, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : SPIN CROSSOVER THIN FILMS ELECTRONIC DEVICES OPTICAL CAVITIES Résumé : "The central aim of this thesis is the exploration of potential applications of molecular spin crossover complexes in electronic and photonic devices. To this aim vacuum thermal deposited, high quality, crystalline thin films of the complex [Fe(HB(tz)3)2] (tz = (1,2,4-triazol-1-yl), displaying robust, above-room-temperature spin crossover, were incorporated into two- and three-terminal device configurations. Large-area, vertical junctions were formed by ITO/[Fe(HB(tz)3)2]/Al stacks. The junctions exhibited up to three orders of magnitude resistance drop when switching from the low-spin to the high-spin state. They revealed also high resistance to fatigue both on storage (> 1 year) and on repeated switching (>10,000) in ambient air. The resistance switching mechanism could be linked to the intrinsic charge transport in the spin crossover film. Similar multilayer junctions with magnetic electrodes were also fabricated for the first time. [Fe(HB(tz)3)2] films were then incorporated into organic field-effect transistors. Different device configurations were created (bottom gate/bottom contact, bottom gate/top contact) - aiming for the use of the spin crossover phenomenon to modulate the transfer/output characteristics of the transistors. Despite considerable difficulties in achieving reproducible temperature-dependent characterizations, we could evidence changes of the device characteristics, which may be related to the spin crossover phenomenon. In parallel, multilayer Ag/[Fe(HB(tz)3)2]/Ag Fabry-Perot cavities were also fabricated. These devices use the remarkable refractive index switching (?n = 0.04 - 0.2) between the low-spin and high-spin states in the [Fe(HB(tz)3)2] film to achieve modulation of the cavity resonance. This wavelength tuneability is coupled with low absorption losses in the visible and near infrared spectral ranges, providing scope for reconfigurable and self-adaptive photonics applications." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 14/12/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-03693637 Electronic and optical devices integrating thin films of the spin crossover complex [Fe(HB(1,2,4-triazol-1-yl)3)2] [texte imprimé] / Yuteng Zhang, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : SPIN CROSSOVER THIN FILMS ELECTRONIC DEVICES OPTICAL CAVITIES Résumé : "The central aim of this thesis is the exploration of potential applications of molecular spin crossover complexes in electronic and photonic devices. To this aim vacuum thermal deposited, high quality, crystalline thin films of the complex [Fe(HB(tz)3)2] (tz = (1,2,4-triazol-1-yl), displaying robust, above-room-temperature spin crossover, were incorporated into two- and three-terminal device configurations. Large-area, vertical junctions were formed by ITO/[Fe(HB(tz)3)2]/Al stacks. The junctions exhibited up to three orders of magnitude resistance drop when switching from the low-spin to the high-spin state. They revealed also high resistance to fatigue both on storage (> 1 year) and on repeated switching (>10,000) in ambient air. The resistance switching mechanism could be linked to the intrinsic charge transport in the spin crossover film. Similar multilayer junctions with magnetic electrodes were also fabricated for the first time. [Fe(HB(tz)3)2] films were then incorporated into organic field-effect transistors. Different device configurations were created (bottom gate/bottom contact, bottom gate/top contact) - aiming for the use of the spin crossover phenomenon to modulate the transfer/output characteristics of the transistors. Despite considerable difficulties in achieving reproducible temperature-dependent characterizations, we could evidence changes of the device characteristics, which may be related to the spin crossover phenomenon. In parallel, multilayer Ag/[Fe(HB(tz)3)2]/Ag Fabry-Perot cavities were also fabricated. These devices use the remarkable refractive index switching (?n = 0.04 - 0.2) between the low-spin and high-spin states in the [Fe(HB(tz)3)2] film to achieve modulation of the cavity resonance. This wavelength tuneability is coupled with low absorption losses in the visible and near infrared spectral ranges, providing scope for reconfigurable and self-adaptive photonics applications." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 14/12/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-03693637
Titre : Modélisation des effets de surfaces sur les propriétés de commutation des nanomatériaux à transition de spin : vers une analyse quantitative des énergies de surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Alaa Fahs, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Nicolazzi, William, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : EFFETS DE SURFACE PROPRIÉTÉS VIBRATIONNELLES MATÉRIAUX A TRANSITION DE SPIN ÉNERGIE DE SURFACE Résumé : "Les matériaux à transition de spin sont des matériaux commutables capables de transiter d'un état à un autre suite à une application d'un champ extérieur, comme la température, la pression, ou la lumière. Cette transition s'accompagne d'un changement volumique et électronique, rendant ces matériaux intéressants pour de futures applications sociétales (conception de muscles artificiels, actuateurs mécaniques, capteurs de gaz et de température ...). L'élaboration de ces matériaux peut être réalisée par évaporation thermique ou synthèse chimique, avec une gamme de taille allant du millimètre et pouvant atteindre le nanomètre. Cependant, la miniaturisation d'objets entraine une modification de la stabilité de phase, rendant délicat leur intégration dans des dispositifs. L'objectif de ma thèse est d'étudier théoriquement l'influence des effets de taille finie sur les propriétés de commutation, en particulier les effets de surface et d'interface, qui doivent jouer un rôle important sur la stabilité de phase à l'échelle nanométrique. Les effets de la réduction de la taille sur la dynamique du réseau des couches minces à transition de spin ont été étudiés par des simulations de la densité d'états vibrationnels par des méthodes de la dynamique moléculaire. Une reconsidération du champ de force utilisé pour le réseau cubique à motifs octaédrique nous a permis d'obtenir de bons ordres de grandeur de la vitesse du son dans les deux états de spin. En combinant avec la méthode de la matrice dynamique, il est montré que les modes de vibration de surface de très basses fréquences peuvent contribuer en particulier à l'augmentation de l'entropie vibrationnelle avec la réduction de la taille, en bon accord avec les observations expérimentales. Nous avons pu alors étendre l'étude à d'autres quantités d'une importance primordiale dans les propriétés mécaniques et le phénomène de la transition de spin, telles que l'énergie de surface et la contrainte d'interface. Des approches théoriques issues de la physique des solides sont employées dans les simulations numériques de ces grandeurs, donnant en conséquence des estimations préliminaires de ces quantités de surface et d'interface dans le cas des nanomatériaux à transition de spin. Finalement, les effets de surface, de l'isotropie et de l'anisotropie des contraintes d'interface sur la stabilité de phase sont discutés à l'aide d'un modèle nanothermodynamique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 18/02/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Physique de la matière En ligne : https://theses.hal.science/tel-03715115 Modélisation des effets de surfaces sur les propriétés de commutation des nanomatériaux à transition de spin : vers une analyse quantitative des énergies de surface [texte imprimé] / Alaa Fahs, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Nicolazzi, William, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Français (fre)
Tags : EFFETS DE SURFACE PROPRIÉTÉS VIBRATIONNELLES MATÉRIAUX A TRANSITION DE SPIN ÉNERGIE DE SURFACE Résumé : "Les matériaux à transition de spin sont des matériaux commutables capables de transiter d'un état à un autre suite à une application d'un champ extérieur, comme la température, la pression, ou la lumière. Cette transition s'accompagne d'un changement volumique et électronique, rendant ces matériaux intéressants pour de futures applications sociétales (conception de muscles artificiels, actuateurs mécaniques, capteurs de gaz et de température ...). L'élaboration de ces matériaux peut être réalisée par évaporation thermique ou synthèse chimique, avec une gamme de taille allant du millimètre et pouvant atteindre le nanomètre. Cependant, la miniaturisation d'objets entraine une modification de la stabilité de phase, rendant délicat leur intégration dans des dispositifs. L'objectif de ma thèse est d'étudier théoriquement l'influence des effets de taille finie sur les propriétés de commutation, en particulier les effets de surface et d'interface, qui doivent jouer un rôle important sur la stabilité de phase à l'échelle nanométrique. Les effets de la réduction de la taille sur la dynamique du réseau des couches minces à transition de spin ont été étudiés par des simulations de la densité d'états vibrationnels par des méthodes de la dynamique moléculaire. Une reconsidération du champ de force utilisé pour le réseau cubique à motifs octaédrique nous a permis d'obtenir de bons ordres de grandeur de la vitesse du son dans les deux états de spin. En combinant avec la méthode de la matrice dynamique, il est montré que les modes de vibration de surface de très basses fréquences peuvent contribuer en particulier à l'augmentation de l'entropie vibrationnelle avec la réduction de la taille, en bon accord avec les observations expérimentales. Nous avons pu alors étendre l'étude à d'autres quantités d'une importance primordiale dans les propriétés mécaniques et le phénomène de la transition de spin, telles que l'énergie de surface et la contrainte d'interface. Des approches théoriques issues de la physique des solides sont employées dans les simulations numériques de ces grandeurs, donnant en conséquence des estimations préliminaires de ces quantités de surface et d'interface dans le cas des nanomatériaux à transition de spin. Finalement, les effets de surface, de l'isotropie et de l'anisotropie des contraintes d'interface sur la stabilité de phase sont discutés à l'aide d'un modèle nanothermodynamique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 18/02/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Physique de la matière En ligne : https://theses.hal.science/tel-03715115
Titre : Fabrication and mechanical properties of spin crossover actuators Titre original : Fabrication et propriétés mécaniques d'actionneurs à base de matériaux à transition de spin Type de document : texte imprimé Auteurs : Yue Zan, Auteur ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : MOLECULAR MATERIALS ARTIFICIEL MUSCLES SPIN TRANSITION Résumé : "Actuator devices converting energy into motion are a fundamental part of everyday life. However, there is currently an unmet need in actuation technologies to provide soft, smooth, noiseless movement which can mimic human motion and dexterity. The development of such “artificial muscles” is burgeoning in both interest and importance as it would enable significant advances in areas as important as robotics, medicine and aeronautics. To enable a step-change in this field, this project proposes to develop unprecedented macroscopic-scale materials based on switchable spin crossover molecular actuators with remarkable actuating performances. Using an innovative combination of molecular, crystal and polymer synthesis methods these composite materials will be endowed with electrical actuation and a good controllability, which will be a major breakthrough. More fundamentally, this project aims at understanding in-depth structure vs. mechanical property relationships in these switchable materials, which is essential for processing and optimizing their function."
Les dispositifs d'actionnement convertissant l'énergie en mouvement sont des éléments fondamentaux de la vie quotidienne. Cependant, il existe actuellement un besoin non satisfait dans les technologies d'actionnement pour fournir un mouvement souple, régulier et silencieux qui peut imiter le mouvement et la dextérité de l'homme. Le développement de tels "muscles artificiels" suscite un intérêt croissant car il permettrait des avancées significatives dans des domaines aussi importants que la robotique, la médecine et l'aéronautique. Afin de permettre un changement d'étape dans ce domaine, ce projet propose de développer des matériaux inédits à l'échelle macroscopique basés sur des actionneurs moléculaires à transition de spin, avec des performances d'actionnement remarquables. Grâce à une combinaison innovante de méthodes de synthèse moléculaire et cristalline couplée à une ingénierie des matériaux polymères, ces matériaux composites seront dotés de propriétés d'actionnement électrique et d’une bonne contrôlabilité, ce qui constituera une percée majeure. Plus fondamentalement, ce projet vise à comprendre en profondeur les relations structure/propriétés mécaniques dans ces matériaux commutables, ce qui est essentiel pour le traitement et l'optimisation de leur fonction."
"Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 13/12/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/5544/ Fabrication and mechanical properties of spin crossover actuators = Fabrication et propriétés mécaniques d'actionneurs à base de matériaux à transition de spin [texte imprimé] / Yue Zan, Auteur ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : MOLECULAR MATERIALS ARTIFICIEL MUSCLES SPIN TRANSITION Résumé : "Actuator devices converting energy into motion are a fundamental part of everyday life. However, there is currently an unmet need in actuation technologies to provide soft, smooth, noiseless movement which can mimic human motion and dexterity. The development of such “artificial muscles” is burgeoning in both interest and importance as it would enable significant advances in areas as important as robotics, medicine and aeronautics. To enable a step-change in this field, this project proposes to develop unprecedented macroscopic-scale materials based on switchable spin crossover molecular actuators with remarkable actuating performances. Using an innovative combination of molecular, crystal and polymer synthesis methods these composite materials will be endowed with electrical actuation and a good controllability, which will be a major breakthrough. More fundamentally, this project aims at understanding in-depth structure vs. mechanical property relationships in these switchable materials, which is essential for processing and optimizing their function."
Les dispositifs d'actionnement convertissant l'énergie en mouvement sont des éléments fondamentaux de la vie quotidienne. Cependant, il existe actuellement un besoin non satisfait dans les technologies d'actionnement pour fournir un mouvement souple, régulier et silencieux qui peut imiter le mouvement et la dextérité de l'homme. Le développement de tels "muscles artificiels" suscite un intérêt croissant car il permettrait des avancées significatives dans des domaines aussi importants que la robotique, la médecine et l'aéronautique. Afin de permettre un changement d'étape dans ce domaine, ce projet propose de développer des matériaux inédits à l'échelle macroscopique basés sur des actionneurs moléculaires à transition de spin, avec des performances d'actionnement remarquables. Grâce à une combinaison innovante de méthodes de synthèse moléculaire et cristalline couplée à une ingénierie des matériaux polymères, ces matériaux composites seront dotés de propriétés d'actionnement électrique et d’une bonne contrôlabilité, ce qui constituera une percée majeure. Plus fondamentalement, ce projet vise à comprendre en profondeur les relations structure/propriétés mécaniques dans ces matériaux commutables, ce qui est essentiel pour le traitement et l'optimisation de leur fonction."
"Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 13/12/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/5544/
Titre : Hydrogen evolution using derivatives of boron or cobalt Titre original : Evolution d'hydrogène à partir de dérivés du bore ou du cobalt Type de document : texte imprimé Auteurs : Qiuxia Zhao, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Didier Astruc, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : TRANSITION METAL NANOPARTICLES COBALT SANDWICH HYDRIDE RESERVOIR COMPLEXES HYDROGEN EVOLUTION Résumé : "The PhD thesis concerns the nanocatalyzed generation of hydrogen (H2) from molecules rich in hydrogen atoms and includes an introductory chapter, three research chapters and a conclusion summarizing the work and proposing some perspectives. The 2 first ones are on transition metal nanocatalyzed H2 evolution upon boron compound hydrolysis, whereas the last chapter in on non-catalysed H2 evolution from alcoholysis of organo-cobalt hydride reservoir complexes and application to catalyzed olefin hydrogenation. The thesis work makes it possible to develop and optimize new H2 production methods and to better understand the parameters leading to the optimization of catalysts and reaction elements. The prospects lie in the use of these understandings for the development of efficient catalytic systems towards the generation of H2 in water." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 07/10/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04186696v1 Hydrogen evolution using derivatives of boron or cobalt = Evolution d'hydrogène à partir de dérivés du bore ou du cobalt [texte imprimé] / Qiuxia Zhao, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Didier Astruc, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : TRANSITION METAL NANOPARTICLES COBALT SANDWICH HYDRIDE RESERVOIR COMPLEXES HYDROGEN EVOLUTION Résumé : "The PhD thesis concerns the nanocatalyzed generation of hydrogen (H2) from molecules rich in hydrogen atoms and includes an introductory chapter, three research chapters and a conclusion summarizing the work and proposing some perspectives. The 2 first ones are on transition metal nanocatalyzed H2 evolution upon boron compound hydrolysis, whereas the last chapter in on non-catalysed H2 evolution from alcoholysis of organo-cobalt hydride reservoir complexes and application to catalyzed olefin hydrogenation. The thesis work makes it possible to develop and optimize new H2 production methods and to better understand the parameters leading to the optimization of catalysts and reaction elements. The prospects lie in the use of these understandings for the development of efficient catalytic systems towards the generation of H2 in water." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 07/10/2022 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04186696v1
Titre : Spin-crossover iron(II) scorpionates and luminescent lanthanide(III) bis-carbacylamidophosphates for thermometry applications Titre original : Complexes fer(II)-scorpionates à transition de spin et lanthanide(III)-bis-carbacylamidophosphates luminescentes pour des applications en thermometrie Type de document : texte imprimé Auteurs : Oleksandr Horniichuk, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Volodymyr Amirkhanov, Directeur de thèse ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : SPIN CROSSOVER COORDINATION COMPOUNDS LUMINESCENCE THIN FILMS THERMOMETRY
TRANSITION DE SPIN COMPLEXES DE COORDINATION COUCHES MINCES THERMOMÉTRIERésumé : "In this work, the development of stimuli-responsive coordination compounds for small-scale thermometry applications was undertaken, with a focus on achieving temperature-sensitive behaviors using such optical responses as thermoreflectance and luminescence. In addressing the issue of material sensitivity inherent to thermoreflectance-based thermometry, a coating of [Fe(HB(1,2,3-tz)3)2] (tz = triazole) complex was employed. This complex exhibits a gradual spin conversion behaviour over a wide range of temperatures, revealing an equilibrium temperature of 373 K. The thin films of the complex deposited by thermal vacuum evaporation retained the characteristic spin conversion properties. Temperature change induces variations in optical absorption of the films, thus the latter can be more transparent in the UV range, e.g., when heated. Given such properties, the approach yielded heightened thermoreflectance responses on diverse substrates, culminating in high-sensitivity thermal imaging with an approximate accuracy of 1 K and a temporal resolution of around 1 µs. Furthermore, the synthesis and characterization of six novel iron(II) complexes with innovative heteroscorpionate ligands were conducted. The manifestation of spin crossover behavior in these complexes was found to be contingent upon the substituent of the triazole ring proximate to the metal ion. The resultant complexes showcased potential for broadening the repertoire of thin film thermo-responsive materials. Particularly noteworthy was the diamine complex [Fe(L6)2], which exhibited a gradual spin transition encompassing temperatures ranging from cryogenic to above-room-temperature (150-350 K), thereby rendering it conducive to thermometry applications. The versatile reactivity inherent to the NH2-group in these complexes enables prospective expansion of the family of evaporable spin crossover compounds. In the realm of luminescence-based thermometry, an endeavor was undertaken to design efficient lanthanide complexes employing the ligand tetramethyl N,N'-(2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-dioxopentane-1,5-diyl)bis(phosphoramidate) (H2L8). This ligand was selected for minimal content of high-energy oscillators and capacity to accommodate coordination of two lanthanide ions. Subsequent synthesis and characterization yielded novel triple-stranded [Ln2(L8)3(phen)2] and quadruple-stranded NEt4[NaLn2(L8)4(H2O)] and Na[NaLn2(L8)4(H2O)]·2H2O complexes. Compound [Eu2(L8)3(phen)2] exhibited an exceptional intrinsic quantum yield of 91%. In NEt4[NaNd2(L8)4(H2O)] temperature-dependent luminescence was observed. Despite the fact, that the weak emission of the complex imposes challenges for luminescence-based thermometry applications, the finding may help in development of efficient luminescent thermometers. In summation, a comprehensive framework for realizing temperature-sensitive behaviors within coordination compounds for thermometry applications was established. Through the harmonious integration of thermoreflectance and luminescence responses, a promising trajectory toward advancing small-scale temperature measurement methodologies was delineated."
"Dans ce travail, le développement de composés de coordination réactifs à des stimuli pour des applications de thermométrie à petite échelle a été entrepris, en mettant l'accent sur l'obtention de comportements sensibles à la température en utilisant des réponses optiques telles que la thermoréflectance et la luminescence. Pour résoudre le problème de la sensibilité des matériaux inhérent à la thermométrie basée sur la thermoréflectance, un dépôt du complexe [Fe(HB(1,2,3-tz)3)2] (tz = triazole) a été utilisé. Ce complexe présente un comportement de conversion de spin graduel sur une large gamme de températures, révélant une température d'équilibre de 373 K. Les films minces du complexe déposés par évaporation thermique sous vide ont conservé les propriétés caractéristiques de conversion de spin. Le changement de température induit des variations dans l'absorption optique des films, qui peuvent donc être plus transparents dans la gamme des UV, lorsqu'ils sont chauffés. Compte tenu de ces propriétés, l'approche a permis d'obtenir des réponses de thermoréflectance accrues sur divers substrats, aboutissant à une imagerie thermique de haute sensibilité avec une précision d'environ 1 K et une résolution temporelle d'environ 1 µs. En outre, la synthèse et la caractérisation de six nouveaux complexes de fer(II) basés sur des nouveaux ligands hétéroscorpionates ont été réalisées. La manifestation du comportement de transition de spin dans ces complexes s'est avérée dépendre du substituant sur le cycle triazole à proximité de l'ion métallique. Les complexes résultants ont montré leur potentiel pour élargir le répertoire des matériaux thermoréactifs en couches minces. Le complexe diamine [Fe(L6)2] est particulièrement remarquable, car il présente une transition de spin progressive à des températures allant de la cryogénie à une température supérieure à la température ambiante (150-350 K), ce qui le rend propice à des applications de thermométrie. La réactivité polyvalente inhérente au groupe NH2 dans ces complexes permet également d'élargir la famille des composés à transition de spin évaporable. Dans le domaine de la thermométrie basée sur la luminescence, un effort a été entrepris pour concevoir des complexes de lanthanide efficaces utilisant le ligand tétraméthyle N,N'-(2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-dioxopentane-1,5-diyl)bis(phosphoramidate) (H2L8). Ce ligand a été choisi pour sa teneur minimale en oscillateurs à haute énergie et sa capacité à permettre la coordination de deux ions lanthanides. La synthèse et la caractérisation qui ont suivi ont permis d'obtenir de nouveaux complexes triple brin [Ln2(L8)3(phen)2] et quadruple brin NEt4[NaLn2(L8)4(H2O)] et Na[NaLn2(L8)4(H2O)]·2H2O. Le composé [Eu2(L8)3(phen)2] a présenté un rendement quantique intrinsèque exceptionnel de 91%. Pour le composé NEt4[NaNd2(L8)4(H2O)], une luminescence dépendante de la température a été observée. Malgré la faible émission de luminescence du complexe qui limite les applications en thermométrie, cette découverte pourrait contribuer au développement de thermomètres luminescents efficaces. En résumé, une étude complète a été réalisée pour mettre en évidence des comportements sensibles à la température dans les composés de coordination pour des applications de thermométrie. Grâce à l'intégration harmonieuse de réponses de thermoréflectance et de luminescence, une trajectoire prometteuse a été tracée pour faire progresser les méthodologies de mesure de la température à petite échelle."Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Tououse 3 en cotutelle avec Kiïvs?kij nacìonal?nij unìversitet imeni Tarasa Šev?enka (Kiïv) Date_soutenance : 27/10/2023 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04697625v1 Spin-crossover iron(II) scorpionates and luminescent lanthanide(III) bis-carbacylamidophosphates for thermometry applications = Complexes fer(II)-scorpionates à transition de spin et lanthanide(III)-bis-carbacylamidophosphates luminescentes pour des applications en thermometrie [texte imprimé] / Oleksandr Horniichuk, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Volodymyr Amirkhanov, Directeur de thèse ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : SPIN CROSSOVER COORDINATION COMPOUNDS LUMINESCENCE THIN FILMS THERMOMETRY
TRANSITION DE SPIN COMPLEXES DE COORDINATION COUCHES MINCES THERMOMÉTRIERésumé : "In this work, the development of stimuli-responsive coordination compounds for small-scale thermometry applications was undertaken, with a focus on achieving temperature-sensitive behaviors using such optical responses as thermoreflectance and luminescence. In addressing the issue of material sensitivity inherent to thermoreflectance-based thermometry, a coating of [Fe(HB(1,2,3-tz)3)2] (tz = triazole) complex was employed. This complex exhibits a gradual spin conversion behaviour over a wide range of temperatures, revealing an equilibrium temperature of 373 K. The thin films of the complex deposited by thermal vacuum evaporation retained the characteristic spin conversion properties. Temperature change induces variations in optical absorption of the films, thus the latter can be more transparent in the UV range, e.g., when heated. Given such properties, the approach yielded heightened thermoreflectance responses on diverse substrates, culminating in high-sensitivity thermal imaging with an approximate accuracy of 1 K and a temporal resolution of around 1 µs. Furthermore, the synthesis and characterization of six novel iron(II) complexes with innovative heteroscorpionate ligands were conducted. The manifestation of spin crossover behavior in these complexes was found to be contingent upon the substituent of the triazole ring proximate to the metal ion. The resultant complexes showcased potential for broadening the repertoire of thin film thermo-responsive materials. Particularly noteworthy was the diamine complex [Fe(L6)2], which exhibited a gradual spin transition encompassing temperatures ranging from cryogenic to above-room-temperature (150-350 K), thereby rendering it conducive to thermometry applications. The versatile reactivity inherent to the NH2-group in these complexes enables prospective expansion of the family of evaporable spin crossover compounds. In the realm of luminescence-based thermometry, an endeavor was undertaken to design efficient lanthanide complexes employing the ligand tetramethyl N,N'-(2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-dioxopentane-1,5-diyl)bis(phosphoramidate) (H2L8). This ligand was selected for minimal content of high-energy oscillators and capacity to accommodate coordination of two lanthanide ions. Subsequent synthesis and characterization yielded novel triple-stranded [Ln2(L8)3(phen)2] and quadruple-stranded NEt4[NaLn2(L8)4(H2O)] and Na[NaLn2(L8)4(H2O)]·2H2O complexes. Compound [Eu2(L8)3(phen)2] exhibited an exceptional intrinsic quantum yield of 91%. In NEt4[NaNd2(L8)4(H2O)] temperature-dependent luminescence was observed. Despite the fact, that the weak emission of the complex imposes challenges for luminescence-based thermometry applications, the finding may help in development of efficient luminescent thermometers. In summation, a comprehensive framework for realizing temperature-sensitive behaviors within coordination compounds for thermometry applications was established. Through the harmonious integration of thermoreflectance and luminescence responses, a promising trajectory toward advancing small-scale temperature measurement methodologies was delineated."
"Dans ce travail, le développement de composés de coordination réactifs à des stimuli pour des applications de thermométrie à petite échelle a été entrepris, en mettant l'accent sur l'obtention de comportements sensibles à la température en utilisant des réponses optiques telles que la thermoréflectance et la luminescence. Pour résoudre le problème de la sensibilité des matériaux inhérent à la thermométrie basée sur la thermoréflectance, un dépôt du complexe [Fe(HB(1,2,3-tz)3)2] (tz = triazole) a été utilisé. Ce complexe présente un comportement de conversion de spin graduel sur une large gamme de températures, révélant une température d'équilibre de 373 K. Les films minces du complexe déposés par évaporation thermique sous vide ont conservé les propriétés caractéristiques de conversion de spin. Le changement de température induit des variations dans l'absorption optique des films, qui peuvent donc être plus transparents dans la gamme des UV, lorsqu'ils sont chauffés. Compte tenu de ces propriétés, l'approche a permis d'obtenir des réponses de thermoréflectance accrues sur divers substrats, aboutissant à une imagerie thermique de haute sensibilité avec une précision d'environ 1 K et une résolution temporelle d'environ 1 µs. En outre, la synthèse et la caractérisation de six nouveaux complexes de fer(II) basés sur des nouveaux ligands hétéroscorpionates ont été réalisées. La manifestation du comportement de transition de spin dans ces complexes s'est avérée dépendre du substituant sur le cycle triazole à proximité de l'ion métallique. Les complexes résultants ont montré leur potentiel pour élargir le répertoire des matériaux thermoréactifs en couches minces. Le complexe diamine [Fe(L6)2] est particulièrement remarquable, car il présente une transition de spin progressive à des températures allant de la cryogénie à une température supérieure à la température ambiante (150-350 K), ce qui le rend propice à des applications de thermométrie. La réactivité polyvalente inhérente au groupe NH2 dans ces complexes permet également d'élargir la famille des composés à transition de spin évaporable. Dans le domaine de la thermométrie basée sur la luminescence, un effort a été entrepris pour concevoir des complexes de lanthanide efficaces utilisant le ligand tétraméthyle N,N'-(2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-dioxopentane-1,5-diyl)bis(phosphoramidate) (H2L8). Ce ligand a été choisi pour sa teneur minimale en oscillateurs à haute énergie et sa capacité à permettre la coordination de deux ions lanthanides. La synthèse et la caractérisation qui ont suivi ont permis d'obtenir de nouveaux complexes triple brin [Ln2(L8)3(phen)2] et quadruple brin NEt4[NaLn2(L8)4(H2O)] et Na[NaLn2(L8)4(H2O)]·2H2O. Le composé [Eu2(L8)3(phen)2] a présenté un rendement quantique intrinsèque exceptionnel de 91%. Pour le composé NEt4[NaNd2(L8)4(H2O)], une luminescence dépendante de la température a été observée. Malgré la faible émission de luminescence du complexe qui limite les applications en thermométrie, cette découverte pourrait contribuer au développement de thermomètres luminescents efficaces. En résumé, une étude complète a été réalisée pour mettre en évidence des comportements sensibles à la température dans les composés de coordination pour des applications de thermométrie. Grâce à l'intégration harmonieuse de réponses de thermoréflectance et de luminescence, une trajectoire prometteuse a été tracée pour faire progresser les méthodologies de mesure de la température à petite échelle."Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Tououse 3 en cotutelle avec Kiïvs?kij nacìonal?nij unìversitet imeni Tarasa Šev?enka (Kiïv) Date_soutenance : 27/10/2023 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04697625v1
Permalink
Permalink
PermalinkPermalink
Permalink
Permalink
Permalink
PermalinkPermalink
Permalink
Permalink
Permalink
Permalink
PermalinkPermalink
Permalink
Permalink
