Benoît HEINRICH

Benoît HEINRICH

Ingénieur d'Etude, Matériaux Organiques (DMO)Benoit.Heinrich@ipcms.unistra.fr
Tél: +33(0)3 88 10 71 06Bureau: 1045

Parcours et emplois dans la recherche

  • Depuis 1996 : ingénieur en science des matériaux au Département des Matériaux Organiques de l’IPCMS
  • 1995-2 : chercheur postdoctoral à l’Université de Sheffield (Royaume-Uni), sujet de recherche “Synthèse de cristaux liquides ioniques“
  • 1995-1 : chercheur postdoctoral à l’IPCMS, sujet de recherche “Étude de cristaux liquides discotiques”
  • 1994 : chercheur postdoctoral à l’Université Technique de Berlin (Allemagne), sujet de recherche “Synthèse de cristaux liquides discotiques“
  • 1989 à 1993 : doctorant en Chimie Physique à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg, titre de la thèse “Étude de la structure et des propriétés mésomorphes de séries homologues et de mélanges de composés smectogènes“

Activités de recherche et d’ingénierie

  • Sujet de recherche : élucidation des mécanismes d’auto-assemblage moléculaire contrôlant la structure des matériaux et élaboration de méthodologies de conception moléculaire
  • Domaine de recherche : matériaux moléculaires, polymères et hybrides organiques-inorganiques, en volume et mis en forme en films minces pour des applications en dispositif.
  • Activité centrale : étude de la structure, de l’auto-assemblage et de la morphologie des matériaux, ainsi que de leur influence sur les propriétés
  • Champs d’expertise scientifique : science des matériaux, matière molle, mésomorphisme, cristallographie, modélisation de structure, transitions de phases, films minces
  • Compétences en expérimentation : analyse de données, développements informatiques, conception d’expériences et de montages expérimentaux, mesure & instrumentation
  • Principales techniques expérimentales : diffusion/diffraction des rayons X en laboratoire et sur ligne synchrotron, analyse thermique, microscopie optique

Réseaux de recherche et d’expertise scientifique

  • Membre du consortium STELORG “Strasbourg Électronique Organique“, qui associe 4 instituts de recherche locaux (https://stelorg.unistra.fr/)
  • Responsable scientifique et technique pour l’IPCMS de la plateforme MICASOL “Plateforme de haute-technologie sur synchrotron soleil pour l’étude de la structure et du comportement des matériaux, de l’échelle moléculaire et nanométrique à l’échelle mésoscopique et macroscopique“, qui associe le synchrotron SOLEIL à 3 instituts de recherche et 2 universités locaux (https://www.ics-cnrs.unistra.fr/micasol/)
  • Partenaire de l’IRP (International Research Project) LUX ERIT “Organic semiconductors and light-emitters for optoelectronics and photonics“, qui associe le centre de recherche OPERA de l’Université de Kyushu (Japon) à 4 instituts de recherche français.
  • Ancien membre du comité de programme n°4 du synchrotron SOLEIL “Chimie & Chimie physique, Réactivité in situ, Matière molle” (2017-2024) et ancien président du sous-comité “Matière molle“ (2019-2024).
  • Membre du comité éditorial de la revue “Crystals” du groupe MDPI (depuis 2017)
  • Referee pour des revues des groupes RSC, MPDI and Elsevier

Contrats de recherche

  • Responsable scientifique pour l’IPCMS et responsable de la tâche “Études de la structure et de la morphologie de matériaux en volume et en film mince” du contrat ANR MESOMORPHICS “Mesomorph polyoxometalate-based hybrids materials for photonics“, qui est coordonné par l’Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM, Paris) (période d’éligibilité : 12/2020 à 11/2025).
  • Responsable de la sous-tâche 2.2 “Caractérisation de l’organisation des matériaux” du contrat ANR TRIPODE “Tri-segmented side chain conjugated POlymers for fine-tuning the performance of Doped organic Electronics“, qui est coordonné par l’IPCMS (période d’éligibilité : 05/2024 à 10/2027).

Indicateurs bibliométriques

Co-auteur de 238 articles de revues scientifiques à comité de lecture, ~6500 citations, facteur H = 40          (Base de données “Web of Science” au 15 janvier 2025)            ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6795-2733

Sélection de résultats de recherche marquants

  • Liu, X.; Placide, V.; Chu, L.; Mall Haidaraly, K.; Sosa Vargas, L.; Adachi, C.; Wu, J. W.; Heinrich, B.; Lacaze, E.; Yan, W.; D’Aléo, A.; Mathevet, F. “Investigation and modulation of charge transport properties with thin films of an isoindigo-based donor-acceptor molecular semiconductor”, Applied Surface Science, 2025, 686, 162057.  Résultats marquants :résolution de la structure, modélisation de l’auto-assemblage et caractérisation de la morphologie en film mince. Compréhension de l’évolution du transport de charges en fonction des conditions de fabrication des films.
  • Kékicheff, P.; Heinrich, B.; Hemmerle, A.; Fontaine, P.; Lambour, C.; Beyer, N.; Favier, D.; Egele, A.; Emelyanenko, K. A.; Modin, E.; Emelyanenko, A. M., Boinovich*, L. B. “Condensation or Desublimation: Nanolevel Structural Look on Two Frost Formation Pathways on Surfaces with Different Wettabilities”, ACS Nano, 2024, 18, 15067–15083.  Résultats marquants : au travers du développement d’une chambre atmosphérique spécifique, les mécanismes de formation de givre sur des substrats ont été étudiés in situ par GIWAXS, en fonction de la mouillabilité de la surface, de la température et du taux d’humidité de l’atmosphère d’air.
  • Ślęczkowski, P.; Xiao, Y.; Wu, J. W.; Adachi, C.; Sosa Vargas, L.; Kreher, D.; Heinrich, B.; Ribierre, J.-C.; Mathevet, F. “Electron Transport in Soft-Crystalline Thin Films of Perylene Diimide Substituted with Swallow-Tail Terminal Alkyl Chains”, J. Phys. Chem. C, 2024, 128, 21826-21835.  Résultats marquants : résolution de la structure et modélisation de l’auto-assemblage moléculaire ; établissement de règles de conception moléculaire pour diriger la structuration des dérivés CBP.
  • Matsushima, T.; Qin, C.; Teng, T.; Kamatham, N.; Sosa Vargas, L.; Kreher, D.; Heinrich, B.; Ishii, T.; Terakawa, S.; Leyden, M. R.; Sandanayaka, A. S. D.; Bencheikh, F.; Miyata, K.; Onda, K.; Kanemitsu, Y.; Mathevet, F.; Adachi, C. “Efficient Electroluminescence from Organic Fluorophore-Containing Perovskite Films”, Adv. Mater., 2024, 36, 2408775.  Résultats marquants : élucidation des structure et morphologie de films minces d’une perovskite bidimensionnelle comprenant un fluorophore organique, ainsi que de leur relation avec les performances des dispositifs.
  • Brouillac, C.; Serez, A.; McIntosh, N; Rault-Berthelot, J.; Jeannin, O.; Heinrich, B.; Quinton, C.; De Sagazan, O.; Jacques, E.; Cornil, J.; Poriel, C. “Importance of the curvature in electronic, structural and charge transport properties: oligomers of N-pyridine carbazole”, J. Mater. Chem. C, 2024, 12, 12598-12607. Brouillac, C.; McIntosh, N.; Heinrich, B.; Jeannin, O.; De Sagazan, O.; Coulon, N.; Rault-Berthelot, J.; Cornil, J.; Jacques, E.; Quinton, C.; Poriel, C. “Grafting Electron-Accepting Fragments on [4]cyclo-2,7-carbazole Scaffold: Tuning the Structural and Electronic Properties of Nanohoops”, Adv. Sci., 2024, 2309115.  Résultats marquants : étude de l’auto-assemblage moléculaire de dérivés tétracarbazole cyclique et comparaison avec un analogue tétracarbazole linéaire. Discussion de l’impact de la forme cyclique sur l’auto-assemblage et sur les propriétés du matériau.
  • Del Giudice, N.; Voegeli, G.; Strub, J.-M.; Heinrich, B.; Douce, L. “Ionic Liquid Crystals Based on Loop-Shaped Copper(I) Complexes”, Inorg. Chem., 2024, 63, 6103-6110.  Résultats marquants : des complexes de cuivre avec une géométrie en boucle originale ont été synthétisés et étudiés. Ils forment des phases liquide-cristallines colonnaires se figeant à l’état solide, dont la structure et l’auto-assemblage ont été élucidés par SWAXS et GIWAXS.
  • Rammal, M. M.; Nizet, P.; Layrac, G.; Swaraj, S.; Heinrich, B.; Jing, J.; Steveler, E.; Heiser, T.; Leclerc, N.; Lévêque, P.; Hébraud, A.; “Aqueous inks for ecofriendly processing of organic solar cells: Investigation of morphological changes”, Synthetic Metals, 2024, 305, 117599.  Résultats marquants : dans l’optique de préparer de cellules solaires par impression de suspensions aqueuses, des nanoparticules composites d’un polymère donneur d’électrons et d’une molécule à base fullerène accepteuse d’électrons ont été déposées en couche mince et recuites. L’étude GIWAXS met en lumière le rôle déterminant du recuit, qui est indispensable pour faire coalescer les nanoparticules et dans le même temps déclenche des réarrangements structuraux et morphologiques.
  • Kuppusamy, S. K.; Mizuno, A.; Kämmerer, L.; Salamon, S.; Heinrich, B.; Bailly, C.; Šalitroš, I.; Wende, H.; Ruben, M. “Lattice solvent- and substituent-dependent spin-crossover in isomeric iron(II) complexes”, Dalton Transactions, 2024, 53, 10851-10865.  Résultats marquants : avec pour perspective l’élaboration de matériaux à transition de spin bistables à température ambiante, une série de complexes de fer a été synthétisée avec différents contre-ions et solvants co-cristallisés. L’étude SWAXS révèle qu’un des complexes présente un domaine transitionnel en accord avec cet objectif mais que le basculement entre les structures haut-spin et bas-spin est progressivement altéré par des transformations de phases secondaires.
  • Shaya, J.; Ribierre, J.-C.; Correia, G.; Dappe, Y. J.; Mathevet, F.; Mager, L.; Heinrich, B.; Méry, S. Control of the organization of 4,4′-bis(carbazole)-1,1′-biphenyl (CBP) molecular materials through siloxane functionalization. Molecules, 2023, 28, 2038. Shaya, J.; Correia, G.; Heinrich, B.; Ribierre, J.-C.; Polychronopoulou, K.; Mager, L.; Méry, S. Functionalization of biphenylcarbazole (CBP) with siloxane-hybrid chains for solvent-free liquid materials. Molecules, 2022, 27, 89.  Résultats marquants : résolution de la structure et modélisation de l’auto-assemblage moléculaire ; établissement de règles de conception moléculaire pour diriger la structuration des dérivés CBP.
  • Heinrich, B.; Kékicheff, P.; Hemmerle, A.; Fontaine, P.; Martel, D. Structural investigation of titanium oxide nanowires with unconventional optoelectronic behavior. Phys. Chem. Chem. Phys. 2023, 25, 5648.   Résultat marquant : détermination de la composition, la structure et la morphologie de dépôts en couche mince de nanofils inorganiques présentant des propriétés atypiques.
  • Olla, T.; Jabbour, R.; Labiod, A.; Boyron, O.; Méry, S.; Heinrich, B.; Heiser, T.; Jacquemin, D.; Lévêque, P.; Lesage, A.; Leclerc, N.  How Halogenation Impacts the Polymer Backbone Conformation: Learning from Combination of Solid-State MAS NMR and X-Ray Scattering. Adv. Funct. Mater., 2022, 32, 2204929.   Résultats marquants : élucidation de la conformation, de l’auto-assemblage moléculaire et de la structure des états solides mésomorphes d’une série de polymères conjugués ; procédure pour combiner les résultats de diffusion des rayons X et de RMN du solide.
  • Kartal, S.; Rogez, G.; Robert, J.; Heinrich, B.; Boudalis, A. A magnetocaloric glass from an ionic-liquid gadolinium complex. ChemPhysChem, 2022, 23, e202200213.   Résultat marquant : élucidation du polymorphisme et de l’auto-organisation moléculaire d’un complexe pentanucléaire de terre rare formant un liquide ionique vitrifiable.

Enseignement

  • Cours de master de l’institut thématique interdisciplinaire (ITI) HiFunMat “Hierarchical and Functional Materials“, intitulé “Principles of X-ray scattering – Experiments with laboratory setups and at synchrotron facilities” (depuis 2022, durée 4 h)

Conférences

  • Poster à la conférence SPIC “Science and Technology of pi-conjugated Systems“, intitulé “Study and design of mesomorphic structures of p-conjugated molecular materials” (Paris, France, du 20 au 23 janvier 2024)
  • Conférence invitée au “International Workshop on Liquid Crystal Devices: from Material Synthesis to Device Applications“, intitulée “Liquid crystals and mesomorphic behavior in the light of X-ray scattering” (Strasbourg, France, le 28 novembre 2024)
  • Participation au 6ème colloque annuel du GDR OERA “Organic Electronics for the new era” (Strasbourg, France, du 7 au 8 novembre 2024)
  • Participation à l’ANF RECIPROCS “Utilisation des outils du Bilbao Crystallographic Server : application aux transitions de phase” (St Pierre d’Oléron, France, du 30 septembre au 4 Octobre 2024)
  • Conférence invitée au “Center for Organic Photonics and Electronics Research (OPERA)“, intitulée “How can X-ray scattering/diffraction techniques be used to investigate the structure and the morphology of materials, and to guide the design of molecular systems?” (Fukuoka, Japon, 18 octobre 2023)
  • Conférence invitée au colloque “Optically Addressable Molecular Lanthanide Qubits for Quantum Devices“, intitulée “How can X-ray techniques be used to investigate the mosaicity and the crystalline quality of molecular crystals?” (Baden-Baden, Allemagne, du 5 au 6 octobre 2023)