L’activité de l’équipe Surfaces, Interfaces, Molécules et Matériaux 2D (SIM2D) porte sur l’étude expérimentale des propriétés physiques et chimiques des couches moléculaires, matériaux 2D, et de nano-objets adsorbés sur des surface.
Nous essayons de comprendre les interactions mutuelles, parmi lesquelles, la nano-structuration spontanée de la surface engendrée par l’adsorption de gaz réactifs ou l’auto-assemblage de molécules organiques dont la densité et le nombre de couches modifient les interactions. Nous observons directement cette organisation par STM, GIFAD, LEED ou bien nous utilisons la spectroscopie vibrationnelle HREELS qui signent la présence, l’orientation et l’environnement de la molécule. Les électrons lents induisent également des réactions chimiques spécifiques permettant la synthèse de nouveaux composés et la fonctionnalisation des surfaces. Ces techniques sont interconnectées par un tunnel ultra-vide. Les applications couvrent l’astrophysique, les couches minces, l’électronique moléculaire, la catalyse hétérogène, les capteurs chimiques ou biologiques
L’équipe à cinq thématiques phares:
– Interactions électrons-solides
– Couches moléculaires sur surfaces cristallines
– Nouveaux matériaux 2D – phosphorène, silicène, bismuthène
– Systèmes fortement corrélés et matériaux quantiques
– Diffraction d’atomes rapides
Exemples de sujets/systèmes abordés
Strongly Correlated Electron Systems
In systems with strongly interacting fermions, the competition between the different degrees of freedom leads to competing quantum ground states, from which a rich variety of macroscopic phenomena emerge. In many cases, these phenomena arise from phase transitions described by exotic (or even unknown) order parameters and underlying novel states of matter. As such, the physics of strongly-interacting fermions is the common thread in several challenging open problems.
Molecular Architectures on Nanostructured Surfaces
En combinant un instrument en sonde locale (STM) et la spectroscopie électronique (XPS/UPS) le groupe s’intéresse à l’étude et au contrôle de la formation de couches de molécules organiques à l’échelle méso/macro-scopique et aussi utilise son expérience dans la nano-structuration de surfaces métalliques induite par réactivité avec des molécules chimiquement active pour accéder à des substrats avec des morphologies originales.
Quantum Dynamics of Molecules on Metal Surfaces
Nos études portent sur la dynamique et la réactivité des atomes et des molécules en phase gazeuse ou en interaction avec des surfaces. Notre objectif est d’obtenir des probabilités de réaction, de déterminer la répartition de l’énergie entre la surface, le mouvement de translation et les degrés de liberté internes des produits, de caractériser l’effet de surface sur les réactions chimiques. Ces études sont développées dans le contexte des nanosciences.
Surface Chemistry & Astrophysics
Les faisceaux d’électrons lents d’énergie contrôlée permettent à la fois d’analyser les compositions chimiques de surfaces et interfaces, et d’induire des réactions chimiques spécifiques. Les enjeux des travaux effectués concernent l’identification des espèces en présence et des mécanismes d’interaction impliqués, et l’évaluation quantitative de l’efficacité des processus chimiques induits sous rayonnements.
