Lorsque des molécules organiques, s'assemblent en phase condensée, elles acquièrent des propriétés optiques bien distinctes de celles observées pour la molécule individuelle ou en solution. Ces changements sont liés aux interactions intermoléculaires, fonction de la distance entre molécules et de leur orientation relative, qui modifient leurs niveaux d'énergie électroniques. L'organisation spatiale des molécules au sein du matériau joue ainsi un rôle crucial dans la détermination de ses propriétés optiques.
Dans ce domaine, l'équipe du SPEC/LEPO a étudié la structure d'une monocouche de colorant (pérylène-diimide - PDI) préparée par la technique de Langmuir-Blodgett (LB) puis transférée sur une plaque de verre.
La méthode de Langmuir-Blodgett consiste à transférer une monocouche flottante sur un support solide par trempages répétés de celui-ci dans la sous-phase.
Ces molécules absorbent dans le domaine visible et présentent l'intérêt d'une bonne photo-stabilité, essentielle pour les applications en photonique. L'étude par spectroscopie d'absorption et de photoluminescence permet d'identifier de façon consistante l'orientation des molécules de PDI et de leur polarisabilité électrique, et de faire le lien entre la structure de la couche et ses propriétés optiques.
Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux photoniques aux propriétés ajustables, en jouant sur l'organisation moléculaire.