Thèse en Systèmes organométalliques hélicoïdaux pour la commutation de phénomènes chiraux (H/F)

Sujet de thèse :
La chiralité n'est pas seulement une caractéristique de la vie, elle a également des implications importantes en physique et en chimie. La chiralité est récemment apparue dans la science des matériaux et la nanotechnologie chirale. Il s'agit d'un domaine scientifique émergent offrant de nouvelles possibilités en optoélectronique en raison des effets de la chiralité dans les interactions lumière-matière et charge-matière, avec des applications dans les OLED, la cryptographie et les capteurs. Liée aux interactions avec les spins, la sélectivité de spin induite par la chiralité (effet CISS) a été récemment observée dans des systèmes hélicoïdaux auto-assemblés sur des surfaces et a ouvert un nouveau domaine de recherche avec de nombreuses applications dans les dispositifs basés sur la spintronique tels que les mémoires magnétiques ou les valves de spin.
Dans ce travail de thèse, nous souhaitons développer de nouveaux systèmes hybrides chiraux basés sur des molécules hélicoïdales, incorporant des unités organométalliques et des propriétés de commutation, qui seront assemblées sur des surfaces métalliques. Ces couches auto-assemblées présenteront des propriétés fascinantes liées à la chiralité comme de l’activité de commutation chirale ou des effets de spin.

Au sein de l’équipe OMC de l’ISCR, le Dr. Jeanne Crassous est spécialiste de chiralité, de la chimie des hélicènes tandis que le Pr. Stéphane Rigaut étudie les architectures métallo-organiques incorporant des unités à commutation de type photochrome. Dans ce projet de thèse, divers types de structures hélicoïdales (hélicène-DTE-ruthénium conjugués, avec DTE = dithiénylethène) seront synthétisés et auto-assemblés sur des surfaces métalliques. Grâce à plusieurs collaborations, ces matériaux chiraux inédits seront utilisés 1) en présence de courant électrique pour l’électrochimie, 2) en présence de lumière pour la commutation optique, et 3) sous champ magnétique pour les effets de spin.

Ce travail interdisciplinaire sera mis en œuvre au sein du consortium ANR CHIRELECMOL avec des chimistes et des physiciens (équipe MACSE à l’ISCR Rennes; CHIROPOLE, Marseille; et IEMN, Lille), ce qui permettra à l'étudiant(e) d'acquérir de nombreuses expertises complémentaires.

Bibliographie : a) J. Crassous, et al. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 7709; b) S. Rigaut, et al. J. Am. Chem. Soc., 2019. 141, 20026; c) J. Crassous, et al. Chem. Rev. 2019, 119, 8846; d) S. Rigaut, O. Galangau, Chem. Chem. Eur. J. 2024, 30, e202402788; e) P. Bloom, et al. Chem. Rev. 2024, 124, 1950

Le(la) candidat(e) doit détenir un Master Chimie. Le poste requiert des connaissances en chiralité, de très bonnes compétences en synthèse (organique et/ou organométallique), dans les méthodes classiques de purification, dans les techniques de caractérisation, dans les outils spectroscopiques et les logiciels d'analyse de données, ainsi que de très bonnes aptitudes en communicat
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