L’équipe Structure et Dynamique des Systèmes Complexes Isolés Photoexcités (SYSIPHE) est composée d’une vingtaine de chercheurs et enseignants-chercheurs, physiciens et/ou chimistes, dont l’activité de recherche est axée sur des expériences de spectroscopies. L’équipe s’intéresse à une large variété d’objets moléculaires, tels que des petites biomolécules ou des briques élémentaires de biopolymères (neurotransmetteurs, acides aminés, hèmes, pigments chlorophylliens, peptides, saccharides), des diacides carboxyliques d’intérêt atmosphérique, des systèmes chiraux, des paires d’ions moléculaires, des complexes métalliques organiques et inorganiques, des molécules thermolabiles, des cations radicalaires…
Dynamiques et mécanismes photo-induits
Le devenir de l’énergie photodéposée dans ces objets est également étudié, notamment en sondant les voies de sorties (fragmentation, désexcitation radiative, ionisation, photo-émission…) des différents processus dynamiques. Ces études résolues en fréquence et/ou en temps, de la femtoseconde à la milliseconde, permettent de révéler les mécanismes photoinduits élémentaires comme les transferts d’électrons, de protons, d’excitation ou les dissociations directes, mais aussi des réactions uni- ou bi-moléculaires plus complexes.
L’élucidation de la structure, que ce soit la structure moléculaire de molécules flexibles ou la structure supramoléculaire des complexes non-covalents, permet de révéler l’organisation d’objets présentant une forte complexité isomérisationnelle. Les changements structuraux induits par la microsolvatation et la solvatation, ou les phénomènes de reconnaissance moléculaire inspirent notamment plusieurs travaux dans l’équipe.
Cette connaissance fine de la structure des objets ouvre la voie à la caractérisation des propriétés intrinsèques, non pas de chaque molécule ou complexe moléculaire, mais de chaque isomère formé. Au-delà de la simple caractérisation spectrale, les énergies de liaison ou les moments électriques peuvent être mesurés précisément. Les propriétés rotationnelles, vibrationnelles et électroniques telles que les couplages ou le dichroïsme circulaire, sont particulièrement ciblées. L’influence de l’environnement sur ces propriétés est là aussi largement abordée.
Systèmes moléculaires en conditions contrôlées
Les systèmes sont préparés dans des environnements contrôlés, à savoir des molécules ou des ions moléculaires, isolés ou en complexes non-covalents, généralement en phase gazeuse ou en matrices cryogéniques, mais aussi en phases liquide et solide. L’étude spectroscopique de ces objets permet de les décrire précisément à l’échelle moléculaire, de caractériser leurs propriétés, leur photo-réactivité et ainsi répondre à diverses questions fondamentales. Les sujets abordés s’organisent autour de plusieurs thèmes transversaux dans l’équipe.
Cette activité repose sur un parc instrumental riche d’une dizaine de dispositifs expérimentaux, composés chacun 1) d’une source moléculaire permettant de préparer le système dans l’environnement désiré, 2) d’une ou plusieurs sources de lumières accordables et 3) d’une détection de l’absorption lumineuse, directe ou indirecte (ionisation, fragmentation, photoluminescence). L’équipe possède un savoir-faire lui permettant de construire ses propres instruments, et de développer de nouvelles techniques, la plaçant ainsi à la pointe de l’innovation dans son domaine. Par ailleurs, ce parc instrumental, en grande partie modulaire et mutualisable, permet d’aborder un même problème scientifique par différentes approches expérimentales. L’utilisation ponctuelle, mais répétée, de sources de lumières extérieures à l’équipe (serveur laser femtoseconde de l’ISMO, plusieurs lignes du synchrotron SOLEIL…) est indispensable à l’essor des différentes thématiques de l’équipe, notamment en élargissant la gamme spectrale et temporelle. Cette composante expérimentale est indissociable de sa composante théorique qui repose sur des calculs de chimie numérique menés par l’équipe sur différents mésocentres, mais aussi sur des développements théoriques plus poussés menés avec des partenaires théoriciens.
Membres de l’équipe
Permanents
- Michel Broquier, Chargé de Recherche
- Didier Chamma, Maître de Conférences
- Wutharath Chin, Chargée de Recherche
- Claudine Crépin-Gilbert, Directrice de Recherche – HDR
- Eric Gloaguen, Directeur de Recherche – HDR, responsable d’équipe
- Gildas Goldsztejn, Chargé de Recherche – HDR
- Gilles Grégoire, Directeur de Recherche – HDR
- Katia Le Barbu-Debus, Chargée de Recherche – HDR
- Valéria Lepere-Bonin, Maître de Conférences
- Niloufar Shafizadeh, Directrice de Recherche – HDR
- Satchin Soorkia, Maître de Conférences – HDR
- Benoît Soep, Directeur de Recherche émérite
- Anne Zehnacker-Rentien, Directrice de Recherche – HDR
Non-permanents
- Armel Jouan, Doctorant
- Arsène Kossov, Doctorant
- Franco Leonardo Molina, Doctorant
- Ali Muhieddine, Doctorant
- Ihssane Nait El Kouri, Doctorante
- Etienne Rouquet, Doctorant
Anciens membres (2019 – 2024)
- Pierre Çarçabal, Chargé de Recherche – HDR
- Jean-Xavier Bardaud, Doctorant
- Ajit Kumar, Post-doctorant
- Ander Camiruaga, Post-doctorant
- Jennifer Dupont, Doctorante
- Sascha Jähnigen, Post-doctorant
- Jordan Dezalay, Doctorant
- Feriel Ben Nasr, Doctorante
- Mindaugas Jonušas, Post-doctorant
- Michèle Chevallier, Maître de Conférences