Note publique d'information : Explorer la dynamique vibrationnelle, dans l'état électronique fondamental, de systèmes
piégés en matrice cryogénique est une approche pertinente pour décrire des interactions
spécifiques entre une molécule et son environnement. Cette dynamique vibrationnelle
a été sondée par des expériences d'échos de photons utilisant le Laser à Electrons
Libres du Centre Laser Infrarouge d'Orsay. Ces expériences permettent d'une part de
mesurer directement le temps de déphasage vibrationnel T2 extrêmement sensible aux
interactions avec l'environnement et d'autre part, d'étudier la diffusion spectrale
induite par les transferts d'énergie vibrationnelle entre molécules piégées. Nous
avons choisi un système simple et spectroscopiquement bien connu : DC1 piégé en matrice
qui nous permet, dans un même échantillon, de tester différentes interactions. Dans
l'azote solide, les échos de photons ont permis d'obtenir une description complète
de la dynamique vibrationnelle du monomère DC1. Les résultats soulignent l'interaction
non négligeable entre la vibration sondée et la matrice d'azote. Dans cette matrice,
les signaux résolus en temps obtenus par excitation des dimères et trimères montrent
une claire influence d'une liaison hydrogène faible sur la dynamique vibrationnelle.
Par ailleurs, des expériences en matrice d'argon ont été réalisées en sondant principalement
des espèces (DCl)X complexées avec une ou plusieurs molécules d'azote. La comparaison
avec les résultats en matrice d'azote permet de constater une forte différence entre
les effets de complexation et les effets de solide sur la dynamique vibrationnelle.
Note publique d'information : Vibrational dynamics in the ground electronic state of molecules trapped in cryogenic
matrices is a relevant approach for the description of the specific interactions between
a molecule and its surrounding. This vibrational dynamics was probed by photon echoes
experiments using the Free Electron Laser of C.L.I.O (Centre Laser Infrarouge d'Orsay).
Theses experiments make it possible on the one hand a direct measurement of the vibrational
dephasing time T2, extremely sensitive to the interactions with the environment and
on the other hand, a study of the spectral diffusion induced by vibrational energy
transfer processes between the trapped molecules. We have chosen a simple system with
a well-known spectroscopy: DC1 trapped in matrices. With this system, we are able
to study within the same sample different species and to probe different interactions.
In solid N2, photon echoes give a complete decription of monomer vibrational dynamics.
The time-resolved signals obtained by excitation of dimers and trimers exhibit a clear
influence of hydrogen bond on vibrational dynamics. In addition, experiments in argon
matrix were realized probing mainly the (DC1)X-(N2)n complexes. The comparison with
the results in solid nitrogen points out the strong difference between complexation
effects and matrix effects on vibrational dynamics.
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