Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay - UMR 8214

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MOlécules en MAtrice (MOMA)

Au travers de nos études en matrice, milieu inerte à basse température, nous cherchons à comprendre, évaluer et/ou exploiter le rôle de l’environnement sur des processus moléculaires fondamentaux tels que la relaxation électronique ou vibrationnelle, et donc la réactivité de la molécule.

Nous piégeons les systèmes moléculaires dans des solides cryogéniques (matrices) les caractérisons par leur spectroscopie ou leur dynamique à basse température. Ces solides sont le plus souvent des gaz inertes solidifiés (matrices de gaz rare) ou le para-hydrogène solide (solide « quantique ») pour que les systèmes ne subissent que des interactions faibles avec leur environnement cristallin. La matrice est utilisée pour révéler des propriétés intrinsèques difficiles à mettre en évidence en phase gazeuse : par exemple, la phosphorescence moléculaire ou la caractérisation d’espèces instables obtenues dans des réactions in situ. Nous cherchons également à comprendre, évaluer et/ou exploiter le rôle de cet environnement sur des processus moléculaires fondamentaux tels que la relaxation électronique ou vibrationnelle, ou sur des processus photochimiques.

Les objets d’études actuels : petits systèmes à liaison hydrogène, molécules présentant des mouvements de grande amplitude, chaînes cyano-carbonées, porphyrines et phtalocyanines, complexes organométalliques.

Les outils : méthodes spectroscopiques de l’infrarouge à l’ultra-violet. Nous suivons des dynamiques de la picoseconde à la semaine.

Dernières publications

Thématiques

Spectroscopie 2D-IR

Liaisons hydrogène et mouvements de grande amplitude

Astrochimie : photoréactivité des chaînes carbonées

Porphyrines et phtalocyanines en solide cryogénique

Dynamique vibrationnelle sondée par mélange à quatre ondes IR.

Outils méthodologiques

Techniques expérimentales :

Cryogénie : études de molécules dans des matrices de gaz inerte (N₂, Ne, Ar, Xe…).
Expériences dans le solide "quantique" parahydrogène pH₂.
Analyse par spectroscopie électronique (émission, absorption) et vibrationnelle (FTIR)
Echo de photon IR couplé à un laser femtoseconde

Théorie :
Les résultats expérimentaux sont interprétés à l’aide de calculs de chimie quantique (méthodes ab initio et théorie de la fonctionnelle de la densité DFT) : calculs de structures électroniques et de fréquences.

%%English version : MOlecules in MAtrices

Dynamique vibrationnelle et environnement

Spectroscopie IR non-linéaire résolue en temps (ps, fs) : écho de photons IR

La majorité des processus physico-chimiques a lieu en phase condensée. Pour mieux les comprendre à l’échelle moléculaire, nous étudions les interactions entre un système, à l’état fondamental, et le milieu qui l’entoure en sondant la dynamique de ses modes de vibrations par la méthode des échos de photons IR. Cette dynamique vibrationnelle est très sensible à l’environnement.

Photo du groupe MoMa

Membres de MOMA : Didier Chamma, MCF Polytech Paris-Saclay Wutharath Chin, CNRS Claudine Crépin, CNRS, cheffe de groupe Jean-Pierre Galaup, CNRS émérite Mindaugas Jonusas, postdoc CNRS
Anciens membres : Michèle Chevalier, ex-MCF Rasa Platakyte, Erasmus M2 Alejandro Gutiérrez-Quintanilla (PhD 2013-2016) Urszula Szczepaniak (co-tutelle avec IPC-PAS, Institute of Physical Chemistry - Polish Academy of Sciences, Varsovie) (PhD 2013-2016) Rolando Lozada-Garcia (PhD 2010-2013) Raphaël Thon (PhD (…)

Les conférences

Les conférences auxquelles le groupe MoMa a participé ces dernières années. Les affiches des conférences peuvent être téléchargées en contactant Wutharath Chin
2009-2012
2012
Hole Burning, Single Molecule and Related Spectroscopies : Science and Applications HBSM 2012, Tübingen, Allemagne : IR photon echo spectroscopy of W(CO)6 in cryogenic solids : a probe of lattice environment (affi-che), R. Thon*, W. Chin, J.-P. Galaup, A. Ouvrard, B. Bourguignon, C. Cr-epin
6th International (…)