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1 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg

Abstract : This thesis presents a study on electronic and optoelectronic properties of polythiophene molecular wires by scanning tunneling microscopy STM. First, molecular wires are synthesized on a Au111 surface . A spectroscopic study STS is realized on these molecular wires adsorbed on the surface. This study shows phenomena of electronic confinement for two different wire conformations linear and cyclic. Then, by manipulation we manage to suspend a single polythiophenes wire between the tip and the surface of the STM. The transport properties of this molecular junction are investigated. We show that molecular orbitals of the wire are involved in the electronic transport. We observe an influence of the mechanical stress on the conductance, too. Finally, this thesis presents an original experiment of the photon emission of this molecular junction. With this study, we manage to detect the fluorescence of a single molecule directly bridging metallic electrodes.

Résumé : Cette thèse présente une étude des propriétés électroniques et optoélectroniques de fils moléculaires de polythiophènes uniques par microscopie à effet tunnel STM. Ces fils moléculaires sont obtenus par une polymérisation sur surface Au111. Une étude spectroscopique STS est réalisée sur les fils adsorbés sur la surface. Cette étude met en évidence un phénomène de confinement électronique pour deux conformations de fils différentes linéaire et cyclique. Ces molécules uniques sont ensuite suspendues par manipulation entre la pointe et la surface du STM pour obtenir une jonction moléculaire. Les propriétés de transport de cette jonction sont étudiées mettant notamment en évidence l’influence sur la conductance des orbitales moléculaires du fil, et des contraintes mécaniques. Enfin cette thèse présente une expérience inédite d’émission de photons de la jonction. Cette étude permet de détecter la fluorescence d’une molécule unique directement connectée à deux électrodes.

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Keywords : Molecular junction Optoelectronic Molecular electronic Fluorescence Polythiophene

Mots-clés : STM STS Électronique moléculaire Optoélectronique moléculaire Jonction moléculaire





Author: Gaël Reecht -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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