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Groupe de travail Spectroscopie ESR
Mon groupe de travail utilise la spectroscopie de résonance de spin électronique (ESR), également appelée spectroscopie EPR (en anglais : Electron Paramagnetic Resonance), pour étudier de nouvelles molécules/matériaux et protéines. Notre travail est marqué par de nombreuses collaborations et réunit des biologistes, des chimistes, des spécialistes des matériaux et des physiciens.
Qu'est-ce que la spectroscopie RPE?
La spectroscopie RPE est une technique puissante qui permet de comprendre la structure des matériaux/molécules et des protéines. Les substances paramagnétiques, telles que les spins d'électrons non appariés des radicaux, sont exposées à un champ magnétique afin d'accorder la division zeeman entre les deux états de spin possibles. Les transitions énergétiques qui en résultent sont ensuite sondées par irradiation aux micro-ondes (MW). On distingue généralement deux modes de fonctionnement : L'irradiation par ondes continues (CW) et l'irradiation par micro-ondes pulsées.
Les deux méthodes exploitent des caractéristiques spectrales distinctes qui peuvent apporter des réponses à différentes questions relatives à l'étude de la structure. Notre travail est largement collaboratif et rassemble des biologistes, des chimistes, des spécialistes des matériaux et des physiciens.
Biologie structurale
En combinaison avec les méthodes de diffraction structurelle des rayons X, la dynamique moléculaire et le marquage de spin au nitroxyde, la spectroscopie EPR peut fournir des résultats supplémentaires non destructifs sur la structure des protéines en solution (Ilangovan et al., Cell 2017, Bagneris et al. Nature Communications 2013, Webster et al. Nucleic Acids Research 2012, Phan et al. Nature, 2011, Grohmann et al. Journal of the American Chemical Society 2010).
Température ambiante MASER
Le MASER (en anglais : Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) est le prédécesseur du laser que tout le monde connaît, mais il est moins connu et moins développé en raison des difficultés techniques de sa mise en œuvre. Il n'y a pas si longtemps, avec des collègues de l'Imperial College de Londres, nous avons développé un MASER basé sur l'état excité du pentacène dans une matrice de p-terphényle (Salvadori et al., Scientific Reports 2017, Breeze et al., Quantum Information 2017). Un autre progrès a été réalisée grâce à des centres NV (en anglais : Nitrogen Vacancy) dans un diamant, ce qui a permis de développer un MASER à température ambiante (Breeze et al., Nature 2018).
Travaux de fin d'études actuels dans le groupe de travail de la spectroscopie ESR:
Résonateurs à haute puissance pour maser à température ambiante
Modulation d'impulsions pour EPR
Caractérisation de maser à basse température
Si vous êtes intéressé(e) par un travail de recherche, veuillez vous adresser au tuteur de thèse ou simplement passer le voir. Si aucun travail de fin d'études intéressant n'est listé, mais qu'il existe un grand intérêt pour la spectroscopie EPR, il est possible de discuter de travaux individuels.
Les travaux scientifiques achevés (travaux de bachelor et de master) et les thèses de doctorat sont mentionnés ci-dessous.
Prof. Dr. Christopher W. M. Kay
Titulaire de la chaire et directeur du GT ESR
Geb. B2 2 Raum 0.24
Tel: +49 681 302 2213
Fax: +49 681 302 4759
christopher.kay(at)uni-saarland.de
Petra Theobald
Geb. B2 2 Raum 0.22
Tel: +49 681 302 2473
Fax: +49 681 302 4759
p.theobald(at)mx.uni-saarland.de
Haakon Wiedemann, M.Sc.
Doctorant
Geb. B2 2 Raum 0.21
Tel: +49 681 302 2741
haakon.wiedemann(at)uni-saarland.de
Dr. Christoph Zollitsch
Collaborateur scientifique (postdoc)
Geb. B2 2 Raum 0.20
Tel.: +49 681 302 9002767
c.zollitsch(at)ucl.ac.uk
