Nouvelle méthode de chimie combinatoire pour l'optimisation des propriétés spectroscopiques des ions terres rares laser Yb3+, Er3+ et Ho3+ dans des fibres monocristallines de sesquioxydes réfractaires M2O3 (M=Y, Sc, Lu, Gd)

by Laetitia Laversenne

Doctoral thesis in Sciences. Physique des matériaux

Under the supervision of Marie-Thérèse Cohen-Adad and Georges Boulon.

defended on 2002

in Lyon 1 .

Thesis committee members: Marie-Thérèse Cohen-Adad, Georges Boulon.


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  • Abstract

    Cette étude s'inscrit dans le cadre de la recherche de nouveaux matériaux laser monocristallins pompés par des iodes et émettent dans le domaine proche infra-rouge. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux ions terres rares Yb3+, Er3+ et Ho3+ pour leurs émissions respectives autour de 1030 nm,1540 nm,et 2100 nm. Nous avons sélectionné les matrices hautement réfractaires (température de fusion >2200°C) Y2O3, Sc2O3, Lu2O3 et Gd2O3 intéressantes pour leur propriétés thermo-mécaniques et aussi pour leurs faibles énergies de phonons Ce mémoire a pour objet la croissance de fibres monocristallines par la technique de zone flottante L. H. P. G. (Laser Heated Pedestal Growth) et leur caractérisation chimique, structurale et spectroscopique. L'originalité de ce travail repose sur le développement d'une nouvelle méthodologie de chimie combinatoire, basée sur l'élaboration d'échantillons présentant un gradient de composition en ions luminescents contrôlé et réparti longitudinalement entre les deux extrémités de la fibre. La mise en corrélation du dosage chimique et de mesures physiques effectués sur la fibre évolutive permet la détermination rapide et exhaustive de l'influence de la composition sur les propriétés physiques du matériau. La technique se révèle particulièrement efficace dans le cas de l'étude des systèmes multiconstitués et notamment pour déterminer rapidement les limites des domaines monophasés des diagrammes d'équilibre. Elle est mise à profit pour l'étude de la dynamique des états excités des ions Yb3+, Er3+ et Ho3+ dans Y2O3 et pour l'optimisation du système codopé Y2O3 : Yb3+ -Er3+ émettant à 1540 nm. La technique combinatoire est adaptée à toute propriété mesurable ponctuellement et non destructive. Elle trouve de nombreuses applications en science des matériaux.

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Informations

  • Details : 1 vol. (173 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 157-164

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  • Odds : T50/210/2002/166bis
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