Lumières sur ces boîtes quantiques qui font danser les molécules
Publié par Redbran le 05/12/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
Pour révéler la présence des espèces chimiques qu'ils recherchent, certains capteurs biologiques nanométriques utilisent les propriétés optiques de nanocristaux semi-conducteurs.


Par exemple, en confinant des charges électriques au cœur de nanocristaux, les scientifiques forment des "boîtes quantiques" dont l'émission lumineuse se modifie de manière ciblée en fonction des substances chimiques détectées. L'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) chimique module ainsi les propriétés optiques fondamentales de ces nanostructures quantiques. À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) confinée dans ces boîtes peut aussi être directement transférée à leur environnement. C'est ce que viennent de démontrer des chercheurs du Laboratoire de Chimie Physique (La chimie physique est l’étude des bases physiques des systèmes chimiques et des procédés. En particulier, la description énergétique des diverses transformations fait partie de la chimie physique. On y trouve des...) (CNRS/Université Paris-Sud, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) Paris-Saclay), en collaboration avec l'Université de Liège et le Laboratoire de réactivité de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) (CNRS/Sorbonne Université).

Ils ont ainsi éclairé par une lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) intense de telles boîtes quantiques sur lesquelles étaient greffées de petites molécules. En utilisant une technique de spectroscopie particulière , ils ont observé que l'énergie cédée par les boîtes quantiques amplifiait les mouvements vibratoires des molécules greffées, ce qui permet de détecter ces dernières même si elles sont optiquement inactives (elles ne réagissent pas directement à la lumière).

Cette observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique...), qui concorde (Le Concorde est un avion de transport supersonique construit par l’association de Sud-Aviation (devenue par la suite l’Aérospatiale après sa fusion avec Nord-Aviation et la SEREB) et de la British Aircraft...) avec les prédictions du modèle physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...) développé dans cette étude, a été publiée dans la revue Communications Chemistry.


Références publication:
T. Noblet, L. Dreesen, S. Boujday, C. Méthivier, B. Busson, A. Tadjeddine et C. Humbert
Semiconductor quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure indivisible, que ce soit celle de l'énergie, de la...) dots reveal dipolar coupling from exciton to ligand vibration
Communications Chemistry – Novembre 2018
DOI: 10.1038/s42004-018-0079-y

Contacts chercheur:
Christophe Humbert, LCP UMR8000, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay
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