Florent RODRIGUEZ, doctorant au sein de l’équipe IMF, soutiendra sa thèse intitulée « Nanoarchitectures magnétiques photostructurables » le jeudi 24 novembre 2022 à 14h au Laboratoire CEISAM en salle Marie Curie.
Résumé
L’intégration de nanoparticules au sein de dispositifs permet d’exploiter les fonctionnalités remarquables inhérentes à l’échelle nanométrique. Pour organiser ou manipuler les nanoparticules, de nombreuses stratégies top-down et bottom-up ont été développées au cours des vingt dernières années, mais leur exploitation industrielle demeure un défi. Dans ce contexte, l’utilisation de la lumière comme outil de structuration ouvre de nouvelles perspectives en termes de rapidité et de facilité de mise en œuvre puisqu’elle offre une activation à distance en utilisant des longueurs d’ondes, des intensités lumineuses et des polarisations variables. À travers ces travaux, nous étudions la possibilité d’organiser des nanoparticules magnétiques grâce au déplacement photoinduit d’une matrice photochrome dopée de nanoparticules magnétiques et à l’application d’un champ magnétique. Dans un premier temps, l’approche envisagée implique la synthèse de molécules azoïques photochromes dotés de groupes encombrants pour faciliter le photochromisme sous forme de film mince. Des nanoparticules superparamagnétiques de magnétite d’un diamètre d’environ 20 nm sont également synthétisées. Dans un second temps, l’organisation des nanoparticules est réalisée sous illumination interférentielle de films minces constitués exclusivement de photochromes azoïques et de nanoparticules magnétiques. Sous l’effet d’une lumière polarisée, les molécules photochromes subissent un transport de matière provoqué par des réactions de photoisomérisation E-Z. Des réseaux de surface sont alors formés et peuvent être effacés et réécrits de manière réversible. À leur tour, les nanoparticules magnétiques sont entraînées par la photomigration des molécules azoïques et s’accumulent dans les creux des réseaux de surface. L’application d’un gradient de champ magnétique pendant l’irradiation constitue pour les nanoparticules une force motrice supplémentaire de déplacement lors de la structuration, ou de piégeage lors de l’aplanissement des structures par effacement optique. L’obtention de motifs magnétiques à l’échelle nanométrique ouvre des perspectives dans la fabrication de systèmes aidant à la lutte contre la contrefaçon.
Mots clés
Photochromisme, holographie, structuration, magnétisme, nanoparticules