Synthesis and characterization of fluoride nanoparticles for novel applications in nanophotonics

par Zhenyu Yang

Projet de thèse en Chimie Physique

Sous la direction de Michel Mortier et de Patrick Gredin.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Physique et Chimie des Matériaux , en partenariat avec Institut de Recherche de Chimie Paris (laboratoire) , Matériaux pour la Photonique et l'Opto-Électronique (MPOE) (equipe de recherche) et de Chimie ParisTech / École Nationale Supérieure de Chimie de Paris (ENSCP) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 19-10-2016 .


  • Résumé

    L'objectif de ce projet de doctorat est de développer la synthèse de nanoparticules de fluoré dopées avec des ions de terres rares ou de métaux de transition pour de nouvelles applications en nanophotonique, telles que des sondes pour l'imagerie thermique à l'échelle nanométrique. Les nanoparticules peuvent également être utilisées pour le revêtement de cellules photovoltaïques afin d'optimiser leur rendement par absorption d'une large gamme de longueurs d'ondes. La particularité des particules fluorées dopées avec les ions adéquats consiste à présenter, par exemple, des processus efficaces de conversion ascendante ou des émissions infrarouges efficaces, en raison de la nature ionique élevée de la liaison métal-fluor. L'accent sera mis sur le développement et l'optimisation des procédés millifluidiques à basse température qui sont en mesure d'assurer la chimie, la morphologie et les homogénéités de taille des nanoparticules telles que celles obtenues. Les nanoparticules synthétisées seront caractérisées (composition chimique, distribution de taille, morphologie) ainsi que leurs propriétés physiques, en particulier les propriétés de la luminescence. La possibilité d'une migration des processus de synthèse millifluidique vers les processus microfluidiques devrait être explorée..

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of fluoride nanoparticles for novel applications in nanophotonics


  • Résumé

    The aim of this PhD project is to develop the synthesis of fluoride nanoparticles doped with rare earth or transition metal ions for novel applications in nanophotonics, such as probes for thermal imaging at nanoscale. Nanoparticles can also use for the coating of photovoltaic cells to optimize their yield by absorption of a larger range of wavelengths. The particularity of the fluoride particles doped with the adequate ions, is to exhibit, for example, efficient up-conversion processes or efficient infrared emissions, due to the high ionic nature of the metal-fluorine bonding. Emphasis will be put on the development and optimization of low-temperature millifluidic processes which are able to ensure the chemical, morphology and size homogeneities of the as obtained nanoparticles. The synthesized nanoparticles will be characterized (chemical composition, size distribution, morphology) as well as their physical properties, particularly the luminescence properties. The possibility of a migration of the millifluidic synthesis processes to microfluidic processes should be explored.