Synthèses et caractérisation spectroscopique par sondes structurales de terres rares luminescentes (Yb³+, Eu³+) des nanopoudres et des monocristaux pour l'optique : perovskite BaTiO3 multiphasée et grenat monophasé Y3 Al5 O12

par Jaouher Amami

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Georges Boulon et de Christelle Goutaudier.

Soutenue en 2006

à Lyon 1 .


  • Résumé

    Le sujet de thèse est principalement consacré à la croissance et la caractérisation spectroscopique des diverses phases du perovskite BaTiO3, sous forme de nanopoudres et de monocristaux, en utilisant des sondes structurales terres rares Eu3+ et Yb3+ ainsi qu'à l'élaboration et l'étude spectroscopique des nanopoudres de grenat Y3Al5O12 (YAG) dopés Yb3+. L'étude des spectres d'émission de BaTiO3 a permis d'attribuer les quatre composantes Stark dans la phase quadratique pour les échantillons préparés à 1200 °C. En particulier, la raie résonnante d'émission dite 0-phonon, relatif à la transition électronique 5→1, a été observée à 977 nm pour cette symétrie quadratique. Les durées de vie de la phase quadratique, sont plus longues que celles de la phase cubique. Les paires d'Yb3+ ont été observées vers 500 nm dans les échantillons cristallisent sous la même phase para-électrique cubique. La phase ferroélectrique quadratique de BaTiO3 présente un pic fin et très intense à λ = 938/2=469 nm correspondant à la génération de seconde harmonique SHG, qui est tout à fait logiquement absent dans la phase cubique isotrope. Les spectres d'émission des nanopoudres dopées Eu3+, montraient que l'intensité de la transition dipolaire magnétique 5D0→7F1 augmente considérablement, comparée à celle de la transition dipolaire électrique 5D0→7F2, avec la température synthèse (750 à 1100 °C), indiquant la présence d'un centre d'inversion. Un mélange de phases a été observé. Le deduxième matériau étudié dans cette thèse est le grenat YAG dopé Yb3+. L'étude des déclins, exponentiels, en fonction de la concentration de l'ion Yb3+ introduit dans ce matériau laser, a permis de dégager un résultat original: les valeurs des durées de vie de cet ion sont beaucoup plus grandes que celles reportés dans le cas des monocristaux massifs. Ceci est relié à la formation de boucles de résonance de la fluorescence piégée par diverses réflexions totales favorisées dans les grains de formes sphériques photographiés par microscopie électronique

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 215 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2006/91bis
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