Partenaires

CNRS
Logo tutelle


Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Structure et dynamique de systèmes moléculaires confinés dans des nanotubes de carbone

Proposition de stage 2008-2009
MASTER 2ème année

 

Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Adresse : Bâtiment 510, Centre Scientifique d’Orsay, 91405 Orsay Cedex Directeur du laboratoire : Jean-Paul Pouget

Responsables du stage : Julien Cambedouzou et Pascale Launois Téléphone : 01 69 15 60 51 / 01 69 15 60 56 e-mail : cambedouzou@lps.u-psud.fr launois@lps.u-psud.fr

Lieu du stage : LPS, Bât. 510 à Orsay et ILL à Grenoble

 

Financement proposé : BOURSE ILL

 

Titre du sujet proposé :

Structure et dynamique de systèmes moléculaires confinés dans des nanotubes de carbone

 

Projet scientifique :

La cavité interne des nanotubes de carbone (dont le diamètre est typiquement de l’ordre de 1 nm) représente un espace pouvant être rempli par divers composés. L’intérêt de ces insertions est multiple : des ions ou des molécules chargées peuvent induire une modulation des propriétés électroniques des nanotubes, des molécules à squelette rigide peuvent contribuer à l’augmentation du module d’Young des nanotubes ; enfin, le stockage de molécules d’intérêt biologique permet l’utilisation des nanotubes de carbone comme vecteurs de médicaments. Dans tous les cas, l’étude des phases insérées dans les nanotubes de carbone revêt aussi un intérêt très fort d’un point de vue fondamental car elles représentent un système modèle de cristaux uni-dimensionnels.

Nous avons développé des outils expérimentaux et théoriques nous permettant de définir avec précision la structure de chaînes de fullerènes (C60 et C70) insérés à l’intérieur des nanotubes (on appelle ces objets des « peapods ») par diffraction des rayons X [1], et de suivre son évolution sous conditions extrêmes [2]. En parallèle, des études de diffusion inélastique des neutrons nous ont appris que les C60 insérés dans les nanotubes possédaient des propriétés dynamiques étonnantes : ils tournent à l’intérieur des tubes jusqu’à des températures bien inférieures à celle où ils se bloquent lorsqu’ils ne sont pas confinés [3].

Le but du stage que nous proposons est de développer nos études sur de nouveaux composés d’insertion des nanotubes, dans lesquels les fullerènes sont remplacés par des molécules telles que le ferrocène ou l’octasiloxane. Ces nano-hybrides pourraient présenter une structure inédite et des propriétés physiques particulières.

[1] J. Cambedouzou, V. Pichot, et al., Eur. Phys. J. B 42, 31 (2004) ; M. Chorro, A. Delhey, et al., Phys. Rev. B 75, 035416 (2007)

[2] M. Chorro, J. Cambedouzou, et al., Europhys. Lett. 79, 56003 (2007)

[3] S. Rols, J. Cambedouzou, et al., Phys. Rev. Lett. 101, 065507 (2008)