Etude des defauts induits par irradiation laser d'oxydes d'elements de transition

Defects induced by laser irradiation in transition element oxides

• Auteur / Autrice : THIERRY LE MERCIER
• Direction : M. QUARTON
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail de these concerne l'etude du marquage laser de vernis de couverture de cables aeronautiques. Ces vernis sont composes d'un polymere fep et d'un pigment inorganique susceptible de changer de couleur sous l'impact d'un laser yag:nd pulse. Dans un premier temps, une liste de pigments photosensibles a ete etablie, donnant acces a une large gamme de colorations. Dans un second temps, l'introduction de ces pigments dans le liant fep montre que les resultats de marquage laser sont, dans la plupart des cas, identiques sur ceramiques et sur cables. Dans un second temps, l'etude du mecanisme de coloration de tio#2 (le meilleur pigment) a ete effectuee. De nombreuses techniques ont ete necessaires pour une comprehension totale du phenomene, du fait de la tres faible quantite de matiere transformee. Differentes methodes spectroscopiques ont permis de comprendre le mecanisme de coloration des echantillons. Par photoemission x, l'existence d'ions ti#3#+ et ti#2#+ a confirme les resultats des mesures rpe (presence de l'ion ti#3#+ en symetrie axiale), en outre, il a ete montre que l'abondance de l'ion ti#3#+ depend de la distance a la surface marquee. Les mesures de conductivite electrique revelent une composante electronique tres elevee a temperature ambiante due a un mecanisme de conduction par polarons. L'etude electrique de la reoxydation du materiau impacte permet de conclure a un mecanisme de cisaillement durant l'impact laser correspondant vraisemblablement a la presence de phases de magneli. Des mesures d'absorption x au seuil du titane, confirment la conservation de l'ordre a courte distance contrairement aux longues distances ou le desordre cristallin est important. Pour quantifier l'epaisseur transformee par le laser, des mesures sims ont montree une tres forte perte d'oxygene sur une epaisseur inferieure au dixieme de micron