Cristallogenese, caracterisation par rayons x et etude des proprieties optiques non lineaires quadratiques de cristaux organo-mineraux de 2a5npdp et 2a5npcl(dihydrogenophosphate et chlorure de 2-amino-5-nitropyridinium) obtenus en solution libre et en gel

par NORIAKI HORIUCHI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Ibanez et de Françoise Lefaucheux.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Un cristal organo-mineral est un materiau hybride qui peut etre efficace en optique non lineaire grace a sa composante organique alors que la stabilite structurale est assuree par sa composante inorganique. C'est le cas des cristaux de dihydrogenophosphate (2a5npdp) et de chlorure (2a5npcl) de 2-amino-5-nitropyridinium qui sont le sujet de cette etude. Dans ce travail, nous presentons d'abord la croissance de ces cristaux, puis leur caracterisation par rayons x et enfin leurs performances optiques. La croissance a ete realisee par deux methodes : d'une part en solution libre, ce qui a permis d'obtenir des cristaux transparents a des sursaturations voisines de 0,01 ; d'autre part, une croissance en gel qui a ete testee afin d'ameliorer la qualite cristalline ; elle a fourni des cristaux a des sursaturations proches de 1%. La qualite cristalline a alors ete examinee aussi bien sur 2a5npdp que sur 2a5npcl. Des topographies aux rayons x ont montre que les cristaux obtenus presentaient une qualite suffisante pour des mesures optiques. Les performances en optique non lineaire ont ete evaluees : (i) par generation de second harmonique ; les coefficients d i m et d e f f ont ete determines ; ainsi on a trouve d e f f = 5,8 pm/v ( = 1,34 m) et d e f f = 9,7 pm/v ( = 1,32 m) respectivement pour 2a5npdp et 2a5npcl, ce qui est bien superieur aux valeurs obtenues pour le cristal inorganique ktp. (ii) par generation de somme de frequence ; on a atteint pres du seuil d'absorption un rendement de conversion de 11% pour 2a5npcl. En tenant compte de l'orientation des molecules organiques dans le cristal, nous avons etabli des equations donnant les coefficients d i m du cristal en fonction des hyperpolarisabilites de la molecule i j k. D'apres cette analyse, nous avons demontre que les tenseurs i j k pour 2a5npdp et 2a5npcl sont differents. Ceci a pu etre interprete en considerant des interactions entre les moments dipolaires des composantes organiques et inorganiques.


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  • Détails : 258 p.
  • Annexes : 173 ref.

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