Chimie Théorique et Modélisation
L’équipe “Chimie Théorique et Modélisation” (CTM) est un groupe dynamique de recherche en chimie computationnelle dont les activités s’organisent autour de thématiques variées allant de la molécule aux systèmes complexes en tenant compte de l’influence de l’environnement sur ses propriétés physiques ou chimiques.
Équipe Chimie Théorique et Modélisation
18 février 2025
© Éric BRÉMOND
Son domaine d’expertise, large, s’articule autour du développement et application de nouveaux protocoles de modélisations basés des méthodes de mécanique moléculaire et chimie théorique telles que la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et sa variante dépendant du temps (TDDFT). Ces approches, originales, sont appliquées sur une large palette d’objets d’études allant de la molécule aux surfaces en passant par les biomolécules, tout en restant au plus près des problématiques expérimentales du laboratoire ITODYS. En ce sens, elle joue un rôle pivot au sein du laboratoire ITODYS en interagissant avec ses quatre départements. A ce jour, les activités de recherches sont organisées autour de trois grandes thématiques.
1. Les systèmes photo-actifs et leurs spectroscopies
L’équipe CTM développe de nouvelles méthodologies en DFT pour l’étude des propriétés de l’état fondamental et de l’état excité de systèmes complexes dérivés de la plasmonique moléculaire ou à caractère photoactif, comme des photochromes conjugués greffés à la surface d’une nano-particule d’or. Ces développements permettent de comprendre la nature et l’importance des processus photodynamiques impliqués, ainsi que d’aller vers le design de systèmes photo-actifs pour les nanosciences.2. Les biomolécules aux interfaces solides
L’élucidation des interactions ligand/biomolécule est un axe de développement historique de l’équipe qui met en œuvre un panel important de techniques de simulations. Plus récemment, l’équipe CTM s’intéresse à l’étude des biomatériaux en appliquant des modélisations multi-échelles allant de la quantique à la mécanique et dynamique moléculaire. L’étude de l’assemblage supramoléculaire sur des surfaces est également menée dans l’équipe en utilisant notamment la DFT en condition périodique pour élucider le processus de nanostructuration ainsi que la modulation des propriétés électroniques et les mécanismes de transport électronique.3. La fonctionnalisation de surface et l’étude du transport
L’équipe CTM s’intéresse à l’auto-assemblage de molécules fonctionnelles comme les composés photo-actifs ou les sels de diazonium, sur surface de taille nanométrique, et s’attelle plus particulièrement à l’étude du transport électronique entre une molécule et une surface. Pour ce faire, elle utilise des approches quantiques basées sur la DFT, et développe une variante semi-empirique basée sur la DFTB dans le but calculer des grandeurs mesurables expérimentalement comme le facteur d’atténuation qui caractérise la variation de la conductance en fonction de la taille de la jonction.Actualités de l’équipe CTM
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