Propriétés optiques non-linéaires de composés métastables du système TeO2 - Bi2O3 : apports de la chimie quantique

par Nabil Berkaïne

Thèse de doctorat en Science des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Philippe Thomas.

Soutenue en 2009

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l’étude des propriétés optiques non-linéaires des phases métastables orthorhombiques dans la partie riche en TeO2 du système TeO2 - Bi2O3. Après une étude structurale de ces phases, nous nous sommes intéressés à leurs propriétés optiques non-linéaires (ONL) du 2nd ordre en effectuant des mesures expérimentales de génération de seconde harmonique (GSH). Une variation surprenante de l’intensité de GSH de ces phases avec la composition a été observée. Afin d’en expliquer l’origine, la susceptibilité ONL de 2nd ordre de ces phases a été calculée en appliquant une méthode, préalablement validée, basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Cette méthode a aussi été appliquée aux polymorphes α et γ de TeO2 et à la cristobalite SiO2 et a permis de mettre en évidence des relations entre les propriétés ONL du 3me ordre des tellurites et leurs arrangements structuraux (les entités, leurs enchaînements, la paire libre de l’atome Te).

  • Titre traduit

    Non linear optical properties of TeO2 - Bi2O3 metastable phases : a quantum chemistry contribution


  • Résumé

    This work consisted in the study of non-linear optical properties of orthorhombic metastable phases in the TeO2 rich part of the TeO2 - Bi2O phase diagram. After characterizing the structure of these phases, we focused on the study of their 2nd order non-linear optical properties (NLO) by performing second harmonic generation (SHG) experimental measurements. A surprising variation of the SHG efficiency with TeO2 rate was noted. In order to explain it, the 2nd NLO susceptibility for each TeO2 rate was calculated by applying a theoretical method based on the density functional theory (DFT). Such model was first validated. This method was also applied to α and γ TeO2 crystalline phases and cristobalite SiO2. We evidenced some relationships between the 3rd order NLO properties of tellurites and their structural arrangements (entities connection, tellurium lone pair).

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  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Annexes : Bibliographie, 6 p.

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  • Cote : 2009LIMO4029
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