Nanostructures organiques 2D covalentes obtenues par photo-réticulation contrôlée d’auto-assemblages moléculaires

Stage M2
CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France
30 janvier 2026
2 février 2026
6 mois
2025-nanostructures-organiques-2d-covalentes-obtenues-p-fr

Domaine, spécialité : Physique moléculaire
Mots-Clés : polymérisation, optique, nanophotonique, plasmonique, sonde locales, AFM, STM

Unité d’accueil : SPEC / LEPO

Résumé

La fabrication de matériaux 2D de haute qualité est un enjeu important des nanotechnologies. L’auto-assemblage moléculaire permet de réaliser des structures supra-moléculaire prometteuses, mais qui ne sont pas stables. Le stage vise à étudier la photo-réticulation de tels assemblage pour les rendre stables, en jouant avec les degrés de libertés de la lumière.

Sujet détaillé

L’interaction entre un matériau et son environnement se produit principalement à sa surface. La nanostructuration de cette surface rend les interactions plus sélectives et permet d’obtenir de nouvelles propriétés optoélectroniques. Les matériaux bidimensionnels (2D) de haute qualité constituent donc un objectif scientifique important. Une approche prometteuse consiste à auto-assembler des molécules sur un substrat cristallin. Cette méthode est flexible et permet d’obtenir une grande variété de réseaux supramoléculaires 2D organisés présentant des propriétés prometteuses pour l’optoélectronique et la détection. Cependant, ces assemblages sont basés sur des liaisons non covalentes, ce qui les rend fragiles et thermiquement instables.

Pour renforcer ces réseaux, une solution consiste à lier les molécules entre elles à la surface, créant ainsi un réseau 2D covalent. Cette formation de réseau covalent peut être obtenue par chauffage sous ultra-vide. Cependant, cette méthode peut causer des défauts. Une alternative intéressante consiste à utiliser la lumière pour déclencher la réticulation du réseau, ce qui permet de nouveaux paramètres de contrôle : la longueur d’onde et la polarisation de la lumière. Nous proposons de créer de tels assemblages moléculaires dans des conditions ambiantes et de les caractériser à l’aide de l’optique et de microscopies à sonde à balayage.

Ce stage aura pour objectif :

  • De caractériser les assemblages moléculaires synthétisés par les partenaires du projet, dans l’air ou à l’interface liquide-solide, à l’aide de microscopies à sonde locale (microscopie à effet tunnel (STM), microscopie à force atomique (AFM)).
  • De suivre leur évolution sous excitation lumineuse afin de démontrer la réticulation photochimique localisée dans des conditions ambiantes.

Lieu du stage

CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France

Conditions de stage

  • Durée du stage : 6 mois
  • Niveau d’étude requis : Bac+5
  • Formation : Master 2
  • Poursuite possible en thèse : Oui
  • Date limite de candidature : 3 mars 2025

Compétences requises

Langue : Anglais

Méthodes, techniques :

  • Microscopie à effet tunnel (STM)
  • Microscopie à Force atomique (AFM)
  • Microscopie optique
  • Spectroscopie d’absorption
  • Spectroscopie Raman

Langages informatiques et logiciels :
Python

Liens utiles

Responsable du stage

Simon Vassant
Tél. : +33 1 69 08 95 97
Email :

Responsable SPEC / LEPO

Ludovic Douillard
Tél. : +33 1 69 08 36 26