Synthèse et caractérisation de verres d'oxyde d'argent PDF Download
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Les verres de phosphates de zinc et gallium contenant de l'argent ont permis des développements originauxau travers de la structuration d'architectures photoniques multi-échelles innovantes en volume, en surfaceou sur fibre, et également à travers l'ingénierie de composition chimique du matériau. Un taux accru d'oxyded'argent permet de maximiser la quantité de paires au sein de la matrice vitreuse lors de la synthèse dumatériau. Ce dimère favorise les processus d'agrégation conduisant à la formation d'espèces lors del'interaction locale entre le verre et le laser femtoseconde infrarouge. Une étude par spectroscopie RPEmenée sur des échantillons irradiés par des sources ionisantes a permis de montrer que le débit de dose estprépondérant quant au contrôle des processus chimiques. Des centres à électron et à trou sont les espècesmajoritairement stabilisées à faible débit de dose, alors que la formation d'agrégats d'argent luminescentsintervient pour des puissances crête élevées typiques des lasers ultra-courts. Le caractère local de lastructuration par Direct Laser Writing a permis de créer des objets 3D originaux. L'analyse fine de ladistribution chimique au sein d'objets fluorescents a permis de montrer clairement une zone de déplétion enions argent au centre. Les effets de migration d'ions depuis le centre du faisceau laser vers le bord externea ainsi été mis en évidence. Le dopage des verres photosensibles par des ions europium a permis de montrerdes effets de synergie entre agrégats d'argent photo-inscrits et lanthanides trivalent. En effet, une exaltationde l'émission de luminescence de ces derniers à l'endroit des structurations laser a été mesurée.
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Les verres de phosphates de zinc et gallium contenant de l'argent ont permis des développements originauxau travers de la structuration d'architectures photoniques multi-échelles innovantes en volume, en surfaceou sur fibre, et également à travers l'ingénierie de composition chimique du matériau. Un taux accru d'oxyded'argent permet de maximiser la quantité de paires au sein de la matrice vitreuse lors de la synthèse dumatériau. Ce dimère favorise les processus d'agrégation conduisant à la formation d'espèces lors del'interaction locale entre le verre et le laser femtoseconde infrarouge. Une étude par spectroscopie RPEmenée sur des échantillons irradiés par des sources ionisantes a permis de montrer que le débit de dose estprépondérant quant au contrôle des processus chimiques. Des centres à électron et à trou sont les espècesmajoritairement stabilisées à faible débit de dose, alors que la formation d'agrégats d'argent luminescentsintervient pour des puissances crête élevées typiques des lasers ultra-courts. Le caractère local de lastructuration par Direct Laser Writing a permis de créer des objets 3D originaux. L'analyse fine de ladistribution chimique au sein d'objets fluorescents a permis de montrer clairement une zone de déplétion enions argent au centre. Les effets de migration d'ions depuis le centre du faisceau laser vers le bord externea ainsi été mis en évidence. Le dopage des verres photosensibles par des ions europium a permis de montrerdes effets de synergie entre agrégats d'argent photo-inscrits et lanthanides trivalent. En effet, une exaltationde l'émission de luminescence de ces derniers à l'endroit des structurations laser a été mesurée.
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La recherche de nouvelles de technologies de rupture pour le développement de systèmes photoniques performants, compacts et à moindre consommation énergétique représente un défi majeur dans le domaine des matériaux. A cette problématique, l'inscription laser directe dans les matériaux vitreux transparents est une approche à fort potentiel. En effet, par modification multi-échelle (du nanoscopique au macroscopique) en trois dimensions, une multitude de fonctionnalités peut être incrémentée par cette technique tout-optique. Une approche novatrice repose sur l'irradiation laser femtoseconde de verres non conventionnels, dont la photosensibilité a été améliorée en amont, dès la conception du verre. Ainsi, dans un verre comportant des ions argent, l'inscription laser directe permet le déploiement de nombreuses fonctionnalités reposant sur la photochimie induite de l'argent, sans pour autant affecter la qualité optique de la matrice vitreuse. Une telle photostructuration permet notamment dans les verres phosphates de générer de nouvelles espèces moléculaires correspondant à des agrégats d'argent. Sur des échelles sub-microniques et en trois dimensions, la formation contrôlée de ces espèces permet la création maîtrisée de plusieurs propriétés optiques à très fort contraste optique : fluorescence, variation d'indice de réfraction, génération de seconde et troisième harmonique, voire développement de nanoparticules métalliques plasmoniques.Les travaux exposés dans cette thèse traitent d'aspects théoriques et technologiques en science des verres, s'articulant autour de la photochimie de l'argent. Premièrement, dans un système vitreux phosphate P2O5 - Ga2O3 - Na2O dopé à l'argent (GPN:Ag), une étude détaillée portant sur les relations structure-propriété a été réalisée. Grâce à cette étude, une corrélation entre la structure vitreuse, l'environnement de l'argent et la photosensibilité des verres a pu être mise en évidence. Deuxièmement, deux compositions du système vitreux GPN:Ag, respectivement de faible et forte photosensibilité, ont été soumises à l'implémentation de deux fonctionnalités : l'inscription laser de structures résilientes aux rayons X et le fibrage de ces verres. L'apport de ces fonctionnalités atteste des fortes potentialités et valeurs ajoutées de cette famille de verre GPN:Ag pour l'élaboration de capteurs intégrés et/ou fibrés de rayons X. Parallèlement, l'étude réalisée entre deux verres phosphates à l'argent avec ou sans ions co-mobiles (sodium, fluor) a permis de mieux appréhender la propriété de réinscription laser, corrélée à la gestion du réservoir d'ions argent. Par approche tout-optique, des périodicités spatiales de 200 à 300 nm ont ainsi pu être obtenues dans une composition GPN:Ag spécialement élaborée. La maîtrise conjointe de la synthèse de verres spéciaux et de la structuration laser, a conduit à la première démonstration de réseaux de Bragg intégrés à des guides d'onde, uniquement sous-tendus par la photochimie de l'argent sous irradiation laser. Troisièmement, un nouveau système vitreux d'oxydes lourds Ga2O3 - Ge2O - K2O (GGK), compatible avec la photochimie de l'argent, a été considéré. Ce système vitreux est très intéressant car il possède une fenêtre de transmission étendue jusque dans l'infrarouge moyen. Par frittage flash de poudre de verre GGK, des pastilles transparentes amorphes et vitrocéramisées de phase non-centrosymétrique KGaGeO4 ont pu être obtenues. Conjointement, l'introduction d'argent dans le verre GGK étant délicate, une étude substituant des ions potassium par du baryum a mis en évidence la stabilisation de l'argent dans la matrice vitreuse. En perfectionnant les rapports cationiques de ces verres GGK avec du baryum, un verre accueillant la photochimie de l'argent a pu être élaboré et photostructuré par laser. Ce nouveau verre ouvre alors le large potentiel de structuration laser à l'argent pour la gamme de longueur d'onde d'intérêt entre 3 et 5 μm.
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La technologie exige constamment de nouveaux matériaux ayant des propriétés particulières pour réaliser des innovations. Les verres basés sur les oxydes de métaux lourds comme l'oxyde d'antimoine, l'oxyde de tellure et l'oxyde de bismuth....etc, sont remarquables pour leur faible énergie de phonon comparée à celle des verres d'oxydes conventionnels tels que les verres de silicates ou de phosphates. Des nouveaux systèmes à base d'oxyde d'antimoine et d'oxyde de tellure on été synthétisés et leurs caractéristiques physiques, thermiques et optiques sont déterminés. La grande valeur du facteur de stabilité de quelque verre prouve la grande stabilité de ces derniers. Une étude spectroscopique de verres d'antimonites et de tellure dopés avec des ions de terres rares. Plusieurs terres rares actives ont été incorporées. Les spectres ont été présentés et les transitions électroniques des raies d'absorption et d'émission ont été identifiées.
Author: Nicolas Hemono Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 161
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L’axe principal de ce travail de recherche est l’exploration de nouvelles matrices vitreuses à bas point de fusion. Les verres de phosphates sont des candidats de choix, de part leurs structures particulières, pour des applications de scellement notamment. Pour des raisons écologiques, le plomb, élément traditionnellement utilisé, doit être substitué, notre choix s’est porté sur l’étain. A cet effet, ce travail de thèse porte sur des matrices à base d’étain, en vue d’améliorer la faible durabilité chimique des verres de phosphates. L’ajout d’oxydes, la substitution oxygène / azote, les réactions d’oxydo-réduction sont les pistes explorées. L’intérêt des techniques de chimie combinatoire appliquées à la science verrière a été mis en évidence. Le gain de temps lors des synthèses et des caractérisations est un atout pour l’exploration de nouveaux systèmes vitreux.
Author: MARIE PIERRE.. GLEMOT Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 141
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DES ETUDES SPECTROSCOPIQUES DES IONS ND 3 + ET ER 3 + FLUORES ET CHLORES ONT ETE MENEES DANS DES VERRES DE FLUOROZIRCONATE, FLUOROINDATE ET FLUOROGALLATE. ELLES ONT INDIQUE UN COMPORTEMENT DIFFERENT DES IONS TERRES RARES SELON LA NATURE DU PRECURSEUR. UNE ETUDE DE LA DEVITRIFICATION A ETE REALISEE SUR UN VERRE DE FLUOROINDATE DOPE AVEC DU FLUORURE ET DU CHLORURE D'ERBIUM, A L'AIDE DES METHODES ISOTHERMES ET NON-ISOTHERMES. LES MODES DE CROISSANCE CRISTALLINE AINSI QUE LES ENERGIES D'ACTIVATION ONT ETE OBTENUS. ON A MIS EN EVIDENCE UNE ACCELERATION DU PROCESSUS DE NUCLEATION POUR LES VERRES CONTENANT DU CHLORE. UNE ANALYSE PAR DIFFRACTION DES RAYONS X A REVELE LA FORMATION DE PHASES INTERMEDIAIRES DURANT LE PROCESSUS DE CRISTALLISATION. L'ION ERBIUM PRESENTE UNE FAIBLE EMISSION VERS 3 M PERMETTANT DE REALISER DES LASERS. SON RENDEMENT PEUT ETRE AMELIORE EN AUGMENTANT LA TENEUR EN ERBIUM DANS UNE MATRICE VITREUSE, CE QUI REND POSSIBLE LA REALISATION DE LASERS COMPACTS. ON A INCORPORE JUSQU'A 20% ERF 3 DANS LES VERRES DE FLUOROINDATE ET DE FLUOROZIRCOALUMINATE. LEURS CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ONT ETE DETERMINEES. UNE NOUVELLE TECHNIQUE D'OBTENTION DE GUIDES D'ONDE EN VERRE FLUORE A ETE DECRITE. LE PROCEDE CONSISTE A DEPOSER UNE COUCHE DE VERRE ENCORE LIQUIDE SUR UN SUBSTRAT VITREUX DE COMPOSITION VOISINE DE CELLE DU REVETEMENT. ENFIN, DES MATRICES VITREUSES INEDITES, A BASE D'OXYDE D'ANTIMOINE, ONT ETE CARACTERISEES. CES VERRES POSSEDENT UN INDICE DE REFRACTION SUPERIEUR A 2. ILS ONT LA PARTICULARITE D'ETRE SENSIBLES A L'IRRADIATION ULTRA-VIOLETTE.
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CE TRAVAIL DE THESE RAPPORTE LES RESULTATS OBTENUS SUR DES VERRES MASSIFS CONDUCTEURS IONIQUES DE CHALCOGENURES A L'ARGENT. CES VERRES SONT PREPARES PAR DIVERSES VOIES DE SYNTHESE ET CARACTERISES PAR DIFFERENTES METHODES PHYSIQUES. L'ETUDE DE L'ARRANGEMENT ATOMIQUE LOCAL DU SYSTEME AG-AS-SE REPRESENTE L'ESSENTIEL DU TRAVAIL. LES VARIATIONS STRUCTURALES INDUITES PAR CHANGEMENTS DE COMPOSITIONS ET PAR VIEILLISSEMENT ONT ETE ENVISAGEES. LES EXPERIENCES MISES EN UVRE DECRIVENT AUSSI BIEN L'ORDRE LOCAL (SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION X), QUE L'ORDRE A MOYENNE DISTANCE (DIFFUSION ANOMALE DES RAYONS X AUX GRANDS ANGLES). L'EFFET D'ANION A ETE ANALYSE PAR DES MESURES ANALOGUES SUR LE SYSTEME AG-AS-S. L'ETUDE DES COUCHES MINCES DANS LE SYSTEME AG-GE-SE A ETE ABORDEE. DES CALCULS DE DIFFUSION MULTIPLE ONT ETE EFFECTUES SUR LES PHASES CRISTALLINES AS#2SE#3 ET AG#3ASSE#3 EN VUE DE MIEUX COMPRENDRE LES VARIATIONS AUTOUR DE L'ATOME D'ARSENIC. LA RELATION ENTRE CES RESULTATS STRUCTURAUX ET LA CONDUCTION IONIQUE EST PRESENTEE EN DISCUSSION
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Des verres à forte teneur en niobium ont été obtenus dans le système NbO2F - BaF2 -RF (R = Li, Na, K). Bien que les verres au sodium possèdent le domaine vitreux le plus étendu et les meilleurs critères de stabilité, les verres obtenus en général, présentent une stabilité thermique faible et une forte tendance à la dévitrification. L’incorporation du monofluorophosphate de sodium a permis d’obtenir plusieurs compositions vitreuses caractérisées par une très bonne stabilité thermique. L’évolution des propriétés thermiques indique que les verres fluorophosphoniobate sont peu rigides et très sensibles aux variations de température. Les valeurs de la densité traduisent un aspect compact des verres fluorophosphoniobate. L’indice de réfraction est relativement élevé par rapport aux verres d’oxyde et aux verres fluorés. La barrière de transmission en infrarouge est limitée par les vibrations des tétraèdres de phosphore. Les énergies de bandgap dénotent d’un comportement non métallique et d’un caractère covalent moins prononcé des verres fluorophosphoniobate. L’incorporation du monofluorophosphate de sodium s’accompagne d’une diminution des valeurs du module de Young et de la dureté, ce qui correspond à une faible résistance vis-à-vis de la déformation et une grande fragilité des verres fluorophosphoniobate. En outre, les verres fluorophosphoniobate sont des verres dits à caractère « normal ». Les investigations structurales faites par spectroscopie vibrationnelle et résonance magnétique nucléaire démontrent une évolution du réseau vitreux selon la composition. L’incorporation de Na2PO3F provoque une dépolymérisation du réseau ReO3 par la formation d’anions non pontants aux sommets des octaèdres Nb(O,F)6. De plus les tétraèdres initialement isolés dans le monofluorophosphate de sodium se condensent partiellement pour former des unités courtes ou des polyanions P2(O, F)7 et P3(O,F)10. L’existence d’un réseau mixte niobophosphate est une certitude dans la mesure ou deux phases distinctes l’une riche en niobium et l’autre en phosphore n’ont pas été observées dans l’étude thermique.
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Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation de nouveaux verres dans le système Sb2O3 – CdCl2 – SrCl2. Des systèmes quaternaires ont été obtenus en substituant partiellement SrCl2 par des éléments du groupe IA ; IIA et CdCl2 par ZnCl2. Les domaines vitreux ont été élargis et la stabilité est plus grande pour les compositions riches en antimoine. Plusieurs techniques de caractérisations physico-chimiques ont été mises en œuvre. L'évolution de la stabilité et de certaines propriétés mécaniques et thermomécaniques a été interprétée sur la base d'un modèle structural spécifique au verre d'antimonite. Ce modèle a été utilisé pour l'analyse NMR MAS du 113Cd. La matrice Sb2O3 – CdCl2 a été dopée avec des lanthanides trivalents et plusieurs spectres d'excitations et d'émissions sont rapportés.
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DES MATERIAUX VITREUX INEDITS ONT ETE DECOUVERTS DANS LES SYSTEMES TERNAIRES SUIVANTS: BAS-ZNS-GES#2, BAS-ZNSE-GESE#2 ET BAS-CDS-GES#2. DE LARGES DOMAINES VITREUX SONT DEFINIS ET CHAQUE COMPOSITION AMORPHE FAIT L'OBJET D'UNE ETUDE SYTEMATIQUE DES PROPRIETES THERMIQUES ET OPTIQUES. LA CARACTERISATION PAR DIFFRACTION X PERMET L'IDENTIFICATION DES PHASES CRISTALLINES OBTENUES AU MOMENT DE LA TREMPE ET DE CELLES APPARUES DANS L'ETUDE DE LA STABILITE THERMIQUE DES VERRES. CELLE-CI EST COMPLETEE PAR LA DETERMINATION DES PARAMETRES DE CRISTALLISATION TELS QUE LE COEFFICIENT D'AVRAMI ET L'ENERGIE D'ACTIVATION. L'ETUDE DE LA CORROSION DES VERRES SOUFRES A ETE ABORDEE AFIN DE DEFINIR LEUR RESISTANCE VIS-A-VIS D'UNE AGRESSION ATMOSPHERIQUE ET AQUEUSE. DES PIECES MASSIVES DE QUALITE OPTIQUE CONVENABLE SONT OBTENUES APRES PURIFICATION IN SITU DES MATIERES PREMIERES ET OPTIMISATION DES CONDITIONS DE SYNTHESE. DU FAIT DE LA DIVERSITE DES IONS DANS LES VERRES, UNE ETUDE SUCCINCTE, CONSISTANT A SUBSTITUER SUCCESSIVEMENT LES ELEMENTS DU SYSTEME BAS-ZNS-GES#2 PAR DES ELEMENTS ISOTYPIQUES, A ETE REALISEE. FINALEMENT, L'INCORPORATION D'IONS LANTHANIDES TELS LE PRASEODYME ET LE NEODYME DANS LES MATRICES SOUFREES NOUS A PERMIS DE MENER DES ETUDES DE SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION ET D'EMISSION
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Jean-Charles Desmoulin
Author: Jean-Charles Desmoulin
Author: Théo Guerineau
Author: Fayçal Goumeidane
Author: Nicolas Hemono
Author: MARIE PIERRE.. GLEMOT
Author: VALMOR.. MASTELARO
Author: Zineb Chadlia Bouchaour
Author: Mostepha Iezid
Author: YVANE.. MERESSE
Author: Ahmed Belasri