Photo-structuration et propriétés optiques non-linéaires de composés organiques azoïques : azoazulène, azocarbazole et azobenzène

Photostructuration and nonlinear optical properties of azoic organic compounds : azo-azulene, azo-carbazole and azo-benzene

• Auteur / Autrice : Zacaria Essaïdi
• Direction : Bouchta Sahraoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Angers
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des propriétés optiques des matériaux et applications (Université d'Angers)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés azoïques

Optique non linéaire

Azobenzène

Mots clés libres

Azo-azulène

Azo-carbazole

Systèmes donneurs-accepteurs

Propriétés optiques non-linéaires

Corona poling

Réseaux de surface

Photo-structuration

Résumé

Les matériaux organiques constituent des systèmes intéressants et prometteurs pour de nombreuses applications : photonique, optoélectronique, stockage de données, électronique, etc. Les propriétés uniques de ces systèmes organiques moléculaires ou polymériques peuvent être modulés par greffage de groupements fonctionnels permettant ainsi de viser des fonctions spécifiques. La recherche et le développement de nouveaux matériaux photosensibles et optiquement actifs constituent un enjeu majeur. Nous abordons dans cette étude les propriétés de photo-structuration et optiques non linéaires de trois familles de composés azoïques organiques : azo-azulènes, azo-carbozoles et azo-benzènes. Ces systèmes sont conçus par l'adjonction d'un groupement donneur et d'un groupement accepteur séparés par un transmetteur π-conjugé. Cette association entraîne une distribution de charge asymétrique permettant de fortes non-linéarités optiques. Les résultats expérimentaux obtenus par différentes techniques expérimentales montrent des susceptibilités quadratiques élevés par rapport aux matériaux la référence (quartz), et des susceptibilités, cubiques de l'ordre du celle de la référence (disulfure de carbone). Nous rapportons également le potentiel de ces composés pour formation de réseaux de surfaces photo-induit. Les résultats obtenus en régime picoseconde montrent la formation de structures périodiques uni ou bidimensionnelles et une photostructuration localisée.

Organic materials are interesting and promising systems for a wide range of applications : photonic, optoelectronic, optical data storage, electronic, and son on. The unique properties of these organic molecular or polymer systems can be modulated by grafting functional groups so as to target specific functions. Research and development of new photosensitive materials and optically active is hence a major challenge. We treat in this study the photo-ordering and nonlinear optical properties of three families of organic azo-dye compounds ; azo-azulenes, carbazoles and azo-azo-benzenes. These systems are designed by adding a donor group and acceptor group separated by a π-conjugated chain. This association leads to asymmetric distribution of charge and allow large optical nonlinearities. The experimental results obtained by different experimental techniques show quadratic susceptibilities are higher relative to the reference material (quartz), and cubic susceptibilities is in the order of that of the reference (carbon disulfide). We report also the potential of these compounds for formation of surface photo-induced grating. The obtained results in picosecond regime showed the formation of one or two-dimensional periodic structures and a located photostructuration.