Comportement sous haute pression des polyiodures confinés dans les nanotubes de carbone: étude par spectroscopie Raman L. Alvarez(1), J-L. Bantignies (1), R. Leparc (1), R. Aznar (1), J-L. Sauvajol (1),A. Merlen (2), D. Machon (2), A. San-Miguel (2) LCVN, Université Montpellier 2, UMR 5587, 34095 Montpellier LPMCN, Université Lyon 1, F-69622 Villeurbanne, France

Plan Introduction Contexte et objectifs Etude en pression par spectroscopie Raman Conclusions et perspectives

Présentation des polyiodures Intercalation step: I2 + D D+m +In-m => Charge Transfer Complexes => polyiodide chains In- NANOTUBES I2 T=110 °C 2.92 Å 2.74 Å Building blocks: R1=2.74 Å I3- sym R2=2.92 Å - I- I2

Présentation des nanotubes ~ nm ~ μm

Objectifs Mise en évidence du transfert de charge Localisation des polyiodures Structure des polyiodures

Raman spectroscopy In- NTs

Effets du confinement dans les nanotubes TEM Simple helicoïdal chain (~ 1 nm) Double helicoïdal chains (~ 1,3 nm) Triple helicoïdal chains (~ 1,45 nm) L. Guan, Nano Lett., Vol 7, 2007 EXAFS Short polyiodide chains

Raman modes of polyiodides Iodine species n (cm-1) I2 174 Symmetric I3- 110 Asymmetric I3- 167, 143, 114 I5- linear (I2.I-.I2) 160, 104 I5- V shaped (I2.I-.I2) 174, 167, 131, 114 I5- L shape (I3-.I2) 164,135,106 - - -

Presse: enclumes diamant Conditions expérimentales Presse: enclumes diamant Milieu transmetteur: Argon Mesure de la pression: Photoluminescence du Rubis

High pressure on iodine intercalated SWNTs

High pressure on iodine intercalated SWNTs

High pressure on iodine intercalated SWNTs

Iodine structure and localization into SWNT bundles

Apres le cycle

Hypotheses Montée en pression: 2I2→I++I3- I5- =I2+ I3- Après cycle: Reformation de I2 I2+ I3- → I5-

Modes collectifs A. Congeduti et al, Phys. Rev. B, 65, 014302, 2001 la distance inter moléculaire est comparable à la distance intra moléculaire Délocalisation de la charge Métallisation des iodes

Conclusions et perspectives Corrélation entre les comportements des tubes et des In- sous pression: 2 hypothèses: décomposition des I2 et des I5- en I3- apparition de modes collectifs Perspectives: XANES au seuil L1 propriétés électroniques EXAFS au seuil K propriétés structurales

Conclusions and outlook

Réponse Raman des polyiodures

Structures des polyiodures 2.92 Å 2.74 Å 2I2=I++I3- S.A. Jenekhe et la, Mol. Cryst. Liq. Cryst, 105, (1984) Bulding blocks: I2, I3-, I-

Raman spectroscopy