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  • Molecular switches, electrochemistry and molecular electronic devices

    figurePrussian Blue Analogs (PBAs) have been extensively explored in the past two decades because of their remarkable magnetic, optical and electrical properties.

    Recently, we developed original photo- and electro-switchable A{Fe4Co4} cubic complexes containing an inserted alkali ion (A). The cubes are composed of three [Fe(II),LS-CN-Co(III),LS] pairs (and only one [Fe(II),LS-CN-Co(II),HS]) which can show photo-induced Electron Transfer coupled to a Spin Transition (ETCST). In addition to their photomagnetic properties, these cubes are ideal candidates for the fabrication of molecular electronic devices because of the multiple electron transfers they offer. Indeed, the cobalt spin change could be exploited for the fabrication of organic field-effect transistors.

    In order to develop this aspect, the system needs to be immobilized onto a surface. This strategy requires RTp ligands to be tailored with anchoring groups. The strong versatility of the scorpionate ligands has been recently used by the ERMMES team to develop new materials. This know-how will be used to design Fe-Co cubes functionalized with anchoring functions like thiophene derivatives, thiols or diazonium salts.

    In a second stage, this cube will be studied by using ultra-fast electrochemical methods, and the standard potentials as well as the kinetics of spin transitions will be determined.

    Finally, the last part of the project will be focused on cube immobilization on gold gate electrodes and on the design of Cube-Gated Organic Field-Effect Transistors with self-assembled or electro-assembled cubes.

    The recruited candidate must have a strong background in organic and inorganic synthesis. Experience in electrochemistry would be appreciated. The recruited candidate must be autonomous and have a strong interest in multidisciplinary subjects.

     

    DATES:

    Available ASAP, for 1 year

    Funded by LabEx MiChem part of French state funds managed by the ANR within the Investissements d'Avenir programme under reference ANR-11-IDEX-0004-02

    CONTACT

    NAME : L. FILLAUD (laure.fillaud@sorbonne-universite.fr) /R. LESCOUEZEC (rodrigue.lescouezec@sorbonne-universite.fr)

    LABORATORY : LISE/IPCM

    date
    resume

    This project propose to realize the first molecule-based devices working at room temperature and using photomagnetic molecular Prussian Blue Analogues. On the one hand, we will rationalize the redox behavior of Fe-Co cube molecular structures, which is important to explain their photomagnetic effect. On the other hand, modified surfaces will be prepared and : (i) their switching rate will be assessed by ultrafast cyclic voltammetry, (ii) the incorporation of these electro-switchable molecules in molecular electronic devices such as organic field-effect transistors will be performed.

  • Comportement photo-électrochimique et opto-électronique des nitrures de carbone amorphes (a-CNx) riches en azote

    Sujet de thèse proposé par Alain Pailleret

     

         Comportement photo-électrochimique et opto-électronique    

        des nitrures de carbone amorphes (a-CNx) riches en azote   

     

    BatiInformations générales

    Laboratoire d’accueil:

    LISE UMR CNRS/SU 8235,

    équipe MATTERFEEL : https://www.lise.upmc.fr/theme2

    Paris, France

    Date de démarrage : Octobre 2019

    Durée : 36 mois

    Temps de travail : Temps plein

    Rémunération nette : 1422 € net / mois

    Directeur de thèse : Alain PAILLERET, MCF-HDR à Sorbonne Université

    E-mail: alain.pailleret@sorbonne-universite.fr

     

    Contexte et objectifs :

    Ce projet de thèse vise à définir le comportement photo-électrochimique et opto-électronique de couches minces de nitrures de carbone amorphes riches en azote produites au LISE par pulvérisation réactive, et éventuellement traitées thermiquement. Pour cela, des techniques classiques (carac. I-V et I-t à l’obscurité ou sous éclairement, Mott-Schottky…) ou plus ambitieuses telles que l’AFM photoconducteur, l’IPCE (rendement quantique), ou encore la spectroscopie de photocourant modulée en intensité (IMPS) qui permet d’évaluer les phénomènes de perte par recombinaison de charge, seront exploitées. Les comportements ainsi définis seront ensuite corrélés avec la composition chimique (rapport C/N, autres éléments-traces (Ar, O, H) et l’hybridation des couches qui elles seront déterminées par XPS, FTIR ou des techniques nucléaires telles que l’ERDA, la NRA ou la RBS. En fonction de la vitesse de progression de l’étude et des résultats, des applications dans les domaines de la photo-électrocatalyse, voir du photovoltaïque (jonctions a-CNx/polymère conducteur électronique par exemple), seront abordées.

    Profil recherché :

    Le candidat devra être titulaire d’un diplôme de Master en chimie ou en physique, voire en ingénierie chimique, obtenu avec mention. Il devra également démontrer un intérêt profond et des compétences évidentes pour la caractérisation chimique, opto-électronique et électrochimique des semi-conducteurs en couches minces et des dispositifs élémentaires qui les intègrent.

    Le candidat saura faire preuve de rigueur dans la réalisation, la présentation et l’interprétation d’expériences. Il sera capable de mener à bien un suivi bibliographique sur toute la durée de sa thèse et de rédiger une étude scientifique conséquente tant en français qu’en anglais.

     

    Procédure de dépôt de candidature

    Les candidat(e)s intéressé(e)s sont invité(e)s à transmettre le plus rapidement possible leur dossier de candidature (lettre de motivation, CV, relevés de notes de Master (1ère et 2ème année), et référents) par courrier électronique à Alain Pailleret (alain.pailleret@sorbonne-universite.fr).

    date
    resume

    Ce projet de thèse vise à définir le comportement photo-électrochimique et opto-électronique de couches minces de nitrures de carbone amorphes riches en azote produites au LISE par pulvérisation réactive, et éventuellement traitées thermiquement. Pour cela, des techniques classiques (carac. I-V et I-t à l’obscurité ou sous éclairement, Mott-Schottky…) ou plus ambitieuses telles que l’AFM photoconducteur, l’IPCE (rendement quantique), ou encore la spectroscopie de photocourant modulée en intensité (IMPS) qui permet d’évaluer les phénomènes de perte par recombinaison de charge, seront exploitées. Les comportements ainsi définis seront ensuite corrélés avec la composition chimique (rapport C/N, autres éléments-traces (Ar, O, H) et l’hybridation des couches qui elles seront déterminées par XPS, FTIR ou des techniques nucléaires telles que l’ERDA, la NRA ou la RBS. En fonction de la vitesse de progression de l’étude et des résultats, des applications dans les domaines de la photo-électrocatalyse, voir du photovoltaïque (jonctions a-CNx/polymère conducteur électronique par exemple), seront abordées.