INSP - 4 place Jussieu - 75252 PARIS Cedex 05 - Barre 22-23 - 3^e étage, salle 307

Laurent Pelliser, doctorant dans l’équipe Physico-chimie et dynamique des surfaces

« Assemblage et organisation de nanoparticules semi-conductrices dans des réseaux de défauts topologiques smectiques »

Résumé Nous présentons dans cette thèse une utilisation de la structure dite de stries huileuses présente lors de la compétition entre deux ancrages antagonistes de part et d’autre d’un film sub-micrométrique de cristal liquide en phase smectique. Cette structure est utilisée pour réaliser le contrôle à l’échelle individuelle de l’orientation d’émetteurs de photons uniques puis de l’auto-organisation ultérieure pour une éventuelle modification contrôlée de leurs propriétés optiques lorsque la concentration est augmentée.

La morphologie interne de cette structure smectique est étudiée à l’aide d’observations en microscopie optique polarisée, d’ellipsométrie et de diffraction de rayons X. L’analyse de ces résultats mène à un modèle présenté et caractérisé par la formation d’un réseau de défauts topologiques orientés. Ces défauts topologiques sont ensuite utilisés pour permettre l’alignement à l’échelle individuelle de particules semi-conductrices, des dots-in-rods de CdSe:CdS, suivant l’axe principal des défauts. Leur positionnement est discuté au travers de la mesure d leur degré de polarisation, en lien avec l’orientation de leur dipôle associé. Enfin, nous présentons le comportement des particules pour une concentration élevée, avec outre leur orientation, leur auto-organisation au sein des défauts. Nous faisons une analyse statistique de la structure des ensembles de particules formés à la surface d’un échantillon et l’analysons à partir de nos connaissances sur l’organisation des défauts. On observe un alignement des nanoparticules non seulement à l’échelle unique mais qui s’avère entièrement préservée lors de la formation des ensembles denses, ainsi qu’un maintien ou un renforcement du degré de polarisation mesuré, suivant la structure des défauts topologiques utilisés. Ce dernier point pourrait être lié à des interactions dipolaires entre dot-in-rods liées à l’auto-organisation imposée par la structure des défauts topologiques, elle-même contrôlée par l’épaisseur du film de cristal liquide.

Composition du jury

• Emmanuelle LACAZE– Directrice de thèse
• Doru CONSTANTIN – Rapporteur
• Thierry GACOIN – Rapporteur
• Teresa LOPEZ-LEON – Examinatrice
• Régine PERZYNSKI – Examinatrice
• Charles ROSENBLATT – Examinateur