1. Vibronic effect and influence of aggregation on the photophysics of graphene quantum dots
- Author
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Thomas Liu, Claire Tonnelé, Shen Zhao, Loïc Rondin, Christine Elias, Daniel Medina-Lopez, Hanako Okuno, Akimitsu Narita, Yannick Chassagneux, Christophe Voisin, Stéphane Campidelli, David Beljonne, Jean-Sébastien Lauret, Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Nano Optique et Spectroscopy (NOOS), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), University of Mons [Belgium] (UMONS), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN UMR 3685), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Max Planck Institute for Polymer Research, Max-Planck-Gesellschaft, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Université de Mons (UMons), and ANR-19-CE09-0031,GRANAO,Boites quantiques et Nanorubans de Graphene pour l'optique(2019)
- Subjects
[PHYS]Physics [physics] ,Physics::Atomic and Molecular Clusters ,[CHIM]Chemical Sciences ,Physics::Optics ,General Materials Science - Abstract
International audience; Graphene quantum dots, atomically precise nanopieces of graphene, are promising nanoobjects with potential applications in various domains such as photovoltaics, quantum light emitters or bio-imaging. Despite their interesting prospects, precise reports on their photophysical properties remain scarce. Here, we report on a study of the photophysics of C$_{96}$H$_{24}$(C$_{12}$H$_{25}$) graphene quantum dots. A combination of optical studies down to the single molecule level with advanced molecular modeling demonstrates the importance of the coupling to vibrations in the emission process. Optical fingerprints for H-like aggregates are identified. Our combined experimental-theoretical investigations provide a comprehensive description of the light absorption and emission properties of nanographenes, which not only represents an essentiel step towards precise control of sample production, but also paves the way for new exciting physics focused on twisted graphenoid.
- Published
- 2022