Abstract FR:

L'objet de cette these est l'etude d'agregats de molecules de benzene formes en matrice de cyclohexane solide, par spectrometrie infrarouge. Dans les agregats moleculaires, a basse temperature, il y a decomposition des modes de vibrations internes de la molecule en plusieurs sous-niveaux, sous l'effet de l'interaction intermoleculaire, par un mecanisme de transfert resonnant de l'energie vibrationnelle (exciton de davydov). Notre etude consiste a observer l'evolution de la structure des bandes d'absorption infrarouge des agregats, lorsqu'ils evoluent de la molecule isolee vers le cristal de benzene. Nous avons suivi la variation du profil des bandes d'absorption de classe de symetrie a#2#u, e#1#u, b#1#u, et e#1#u situees respectivement a 672,6, 1482, 3057 et 3068 cm#-#1 au niveau de la molecule libre de benzene, en fonction de la concentration de benzene dans la matrice. Les resultats obtenus sont interpretes dans le concept de la theorie de l'exciton vibrationnel et de la theorie des groupes. Pour des concentrations de benzene tres faibles (0,2 a 0,5%), les spectres obtenus sont caracteristiques de molecules de benzene isolees en matrice. Pour les concentrations voisines de 1 et 2%, des molecules isolees, des dimeres et des agregats de faibles dimensions ont ete observes dans la matrice. A partir de 3%, nous avons obtenu des microcristaux (agregats ordonnes) de structure identique a celle du cristal de benzene. Ces resultats ont montre que la structure des agregats evoluent tres rapidement avec la concentration de benzene. L'ecart des niveaux d'energie du monomere et du dimere, a permis de determiner le parametre d'interaction resonnante le plus fort, de l'ordre de 2,63 cm#-#1. Le cyclohexane presente une transition de phase ordre-desordre a t#c = 186 k. Nous avons montre que cette transition de phase peut etre caracterisee par une etude en fonction de la temperature, de la structure excitonique des agregats ou du deplacement en frequence et de la largeur a mi-hauteur de la bande d'absorption de la molecule de benzene piegee en matrice