Synthesis and characterization of inorganic luminescent materials

par Gaganpreet Kaur Behrh

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Stéphane Jobic et de Hélène Brault.

Le président du jury était Guy Ouvrard.

Le jury était composé de Franck Tessier, Romain Gautier.

Les rapporteurs étaient Alain Garcia, Philippe Boutinaud.

  • Titre traduit

    Synthèse et caractérisation de matériaux luminescents inorganiques


  • Résumé

    L'objectif de la thèse est de synthétiser et de caractériser les matériaux photoluminescents qui présentent de la luminescence extrinsèque et intrinsèque. Pour les matériaux luminescents extrinsèques, l'objectif était de régler la couleur d'émission de terres rares par deux méthodes: la méthode conventionnelle du dopage / codopage par un ion de terre rare et une nouvelle méthode appelée la réduction contrôlée des dopants. Le dopage a été effectué pour les ions tels que Eu2+, Eu3+ dopés dans la matrice M2Ga2SiO7 (M: Sr, Ca). Mais une telle méthode présente des inconvénients, à savoir pour réaliser le contrôle de la couleur d'émission qui nécessite soit un changement du réseau hôte pour le dopage, soit le dopage par au moins deux ions de terres rares. Ainsi, une nouvelle technique appelée réduction contrôlée de dopants a été mis en oeuvre, où la couleur d'émission est provient d’un contrôle précis du rapport Eu3+/Eu2+. Cette approche a été illustrée par la réduction progressive du matériau SrAl2O4: Eu3+ qui passe d’un luminescence rouge à une luminescente verte, en passant par le jaune selon le rapport Eu3+/Eu2+. L'autre partie de la thèse est axée sur la luminescence intrinsèque de certains qui provient de la présence de défauts intrinsèques. Le composé stannate tels que Mg2SnO4 a été utilisé comme un exemple pour illustrer ce genre de luminescence intrinsèque. Ce matériau présente une autre caractéristique intéressante puisqu’il phosphoresce dans le blanc tout en ayant une luminescence dans l’IR.


  • Résumé

    The objective of the thesis is to synthesize and characterize the photoluminescent materials which exhibit extrinsic and intrinsic luminescence. For extrinsic luminescent materials, the objective was to tune the emission color of such rare earth doped materials via two methods: the conventional method Doping/Codoping by a rare earth ion and a new method called Controlled Reduction of Dopants. Doping was carried out for the rare earth ions such as Eu2+, Eu3+ doped gallates M2Ga2SiO7 (M:Sr,Ca) phases. But such method have drawbacks i.e. to achieve the control over the emission color either a change of the host lattice is required for doping or minimum of two rare earth ions are required for codoping. So a new technique called Controlled Reduction of Dopants was setup, where the emission color is tuned on the basis of the change of the oxidation state of the rare earth ion doped in the phase. This approach was illustrated with the progressive reduction of the red phosphor SrAl2O4:Eu3+ to green phosphor SrAl2O4:Eu2+ to target yellow luminescence. The other part of the thesis is focused upon self activated or intrinsic luminescent materials which show luminescence due to the intrinsic defects present in them. Stannates such as Mg2SnO4 was used as an example to illustrate this kind of intrinsic luminescence. This material exhibits another interesting character of exhibiting the both white long lasting luminescence and IR luminescence.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.