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L’imagerie hyperspectrale (HSI) est une technique qui génère une carte spatiale où chaque coordonnées x-y contient une information spectrale qui pourrait être basée sur n’importe quel type de spectroscopie, à savoir la photoluminescence, l’absorption et la dispersion des spectroscopies1,2,3. En conséquence, un ensemble tridimensionnel de données (également appelé «cube hyperspectral») est obtenu, où les coordonnées x-y sont les axes spatiaux et la coordonnées z est l’information spectrale de l’échantillon analysé. Par conséquent, le cube hyperspectral contient des informations spatiales et spectrales, fournissant une étude spectroscopique plus détaillée de l’échantillon que la spectroscopie traditionnelle. Alors que HSI a été connu pendant des années dans le domaine de la télédétection (parexemple, la géologie, les industries alimentaires4), il a récemment émergé comme une technique innovante pour la caractérisation des nanomatériaux2,5 ou des sondes pour les applications biomédicales3,6,7,8. D’une manière générale, il ne se limite pas au domaine UV/visible/proche infrarouge (NIR), mais peut également être étendu à l’aide d’autres sources de rayonnement, telles que les rayons X - par exemple pour caractériser la distribution élémentaire dans différents matériaux9 - ou le rayonnement Terahertz, où HSI a été utilisé pour effectuer la détection thermique dans les tissus biologiques8. En outre, la cartographie de photoluminescence a été combinée avec la cartographie de Raman pour sonder les propriétés optiques du moS210. Pourtant, parmi les applications rapportées de HSI optique, il n’y a encore que quelques exemples sur HSI de matériaux à base de lanthanide11,12,13,14,15,16,17. Par exemple, nous pouvons citer: détection du cancer dans les tissus6, analyse de la profondeur de pénétration de la lumière dans les tissus biologiques7, imagerie biologique multiplexed3, analyse du transfert d’énergie multicomponent dans les systèmes hybrides11, et l’étude des changements induits par l’agrégation dans les propriétés spectroscopiques des nanoparticules upconverting12. De toute évidence, l’attrait de HSI découle de son aptitude à générer des connaissances sur la luminescence spécifique à l’environnement, fournissant des informations spatiales et spectrales simultanées sur la sonde.
Profitant de cette technique puissante, nous décrivons ici un protocole pour étudier l’anisotropie optique de l’heterodinuclear Tb3 '-Eu3 'cristal unique [TbEu(bpm)(tfaa)6] (Figure 1a)13. L’anisotropie optique observée a résulté de l’emballage moléculaire différent des ions Ln3MD dans les différentes directions cristallographiques(figure 1b), résultant en certains visages de cristal montrant plus lumineux, d’autres montrant la photoluminescence gradurée. Il a été suggéré que l’intensité accrue de la luminescence à des faces spécifiques du cristal a été corrélée avec un transfert d’énergie plus efficace le long de ces directions cristallographiques où le Ln3 Les distances d’ion Ln3md étaient les13les plus courtes.
Motivés par ces résultats, nous proposons la mise en place d’une méthodologie détaillée pour analyser l’anisotropie optique à travers HSI, ouvrant la voie à une meilleure compréhension des processus de transfert d’énergie ion-ion et des propriétés luminescentes tunables découlant de l’arrangement moléculaire spécifique18,19. Ces relations structure-propriétés ont été reconnues comme des aspects importants pour la conception innovante des matériaux optiques, y compris, mais sans s’y limiter aux systèmes de guidage d’ondes et aux dispositifs de stockage opto-magnétiques à l’échelle nanométrique et micrométrique, répondant à la demande de systèmes optiques plus efficaces et miniaturisés20.