Comportement sous haute pression des polyiodures confinés dans les nanotubes de carbone: étude par spectroscopie Raman L. Alvarez(1), J-L. Bantignies (1),

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1 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, Montpellier LPMCN, Université Lyon 1, F Villeurbanne, France

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

3 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

4 Présentation des nanotubes
~ nm ~ μm

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

6 Raman spectroscopy In- NTs

7 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

8 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 - - -

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

10 High pressure on iodine intercalated SWNTs

11 High pressure on iodine intercalated SWNTs

12 High pressure on iodine intercalated SWNTs

13 Iodine structure and localization into SWNT bundles

14 Apres le cycle

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

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

17 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 L propriétés électroniques EXAFS au seuil K propriétés structurales

18 Conclusions and outlook

19 Réponse Raman des polyiodures

20 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-

21 Raman spectroscopy