Exploration du couplage vibronique intramoléculaire par imagerie des états vibroniques

Résumé Le couplage vibronique est une question centrale en spectroscopie moléculaire. Ici, nous investiguons le couplage vibronique au sein d'une seule molécule de pentacène dans l'espace réel en imagerie de la distribution spatiale de l'électroluminescence de molécule unique via une excitation hautement localisée des électrons de tunneling dans une jonction plasmonique contrôlée. L'orientation à deux spots observée pour certaines imageries des états vibroniques se révèle manifestement différente de la transition électronique pure 0–0, inclinée de 90°, ce qui reflète le changement dans l'orientation du dipôle de transition allant de l'axe court moléculaire à l'axe long. Ce changement révèle l'occurrence d'un fort couplage vibronique associé à une grande contribution de Herzberg-Teller, allant au-delà de l'image conventionnelle de Franck-Condon. L'émergence de grandes charges de transition induites par la vibration oscillant le long de l'axe long provient d'une forte perturbation dynamique de la vibration anti-symétrique sur ces atomes de carbone avec de grandes populations de densité de transition durant les transitions électroniques.