Author: Anne Combettes-RoosPublisher:
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Languages : fr
Pages : 135
Book Description
Synthèse et caractérisation de verres dopés par des nano-cristaux de CdSe et CdTe obtenus par voie sol-gel
Author: Anne Combettes-RoosSynthèse par voie sol-gel et réactivité in vitro de verres bioactifs dopés, mésostructurés et macrostructurés. Caractérisation par micro-faisceaux d'ions
Author: Jérémy SouliéPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Lorsque les verres bioactifs entrent en contact avec des tissus vivants, une série de réactions physico-chimiques (dissolution, précipitation...) ont lieu à l'interface matériau / os, et conduisent à la formation d'une couche phosphocalcique, dont la composition est proche de la phase minérale de l'os (hydroxyapatite). La couche d'apatite sert de site de minéralisation pour les cellules osseuses, ce qui permet in fine un lien intime entre le verre bioactif et les tissus osseux. Ce lien est caractéristique de la bioactivité, qui peut être modulée via plusieurs paramètres du verre comme la composition en éléments majeurs et traces ou les propriétés texturales (surface spécifique, porosité).Dans ce contexte, nous avons élaboré des verres bioactifs dans des systèmes binaires (SiO2-CaO) et ternaires (SiO2-CaO-P2O5). Ces verres ont été dopés en ions zinc et magnésium via la voie sol-gel. Grâce à l'emploi de tensioactifs, nous avons obtenu des verres mésostructurés. Enfin, en utilisant des méthodes dites « d'opale inverse », des verres à macroporosité organisée ont été synthétisés. L'influence de ces paramètres sur la réactivité des verres au contact d'un milieu biologique (DMEM) a principalement été étudiée par des techniques utilisant des microfaisceaux d'ions. L'émission X induite par particules chargées (PIXE) combinée à la spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford (RBS) a en effet démontré des effets évidents sur la cinétique, l'amplitude et la distribution spatiale des réactions physico-chimiques.
Verres nanostructurés par séparation de phases dans le système silice – oxyde d’étain
Author: Matthieu DumoulinPublisher:
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Languages : fr
Pages : 123
Book Description
Ce travail est consacré à l’élaboration par voie sol-gel de verres de silice et d’oxyde d’étain nanostructurés par séparation de phases. L’étude de l’évolution microstructurale de ce matériau a été effectuée durant la gélification des sols et lors de traitements thermiques de séparation de phases et de cristallisation de l’oxyde d’étain dans les xérogels. L’essentiel des résultats expérimentaux a été obtenu au travers de campagnes de mesures de diffusion centrale des rayons X ou de diffraction des rayons X réalisées sur des sources de rayonnement synchrotron (SOLEIL et l’ESRF). Des gels mixtes homogènes contenant jusqu’à 50% d’étain ont été obtenus. Le processus d’agrégation régissant la gélification a été identifié comme étant un mécanisme RLCCA (Reaction Limited Cluster Cluster Aggregation). La modification des différents paramètres chimiques a essentiellement un effet cinétique sur la gélification. Après séchage, les xérogels obtenus ont été soumis à des traitements thermiques. Un prétraitement de séparation de phases à 250 °C favorise la création de nanocristaux de petite taille. A cette température la séparation de phases est lente et semble être de la décomposition spinodale pour des xérogels contenant entre 10 et 30 % d’étain. Des cristaux assez petits pour pouvoir observer des phénomènes de luminescence ont été obtenus avec un xérogel contenant 10% d’étain après un prétraitement thermique de séparation de phases et un traitement de cristallisation à 350 °C. Il est possible de rendre les xérogels transparents par un traitement thermique supplémentaire à 550 °C, ceci sans modifier la taille des nanocristaux obtenue à 350 °C.
Elaboration and characterisation of vitreous thin films doped with semiconductor nanoparticles, anglais
Author: Quang Vinh LamPublisher:
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Languages : en
Pages : 0
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Ce travail concerne la recherche de nouvelles solutions pour l'optique non-linéaire intégrée. Les verres dopés par des nanoparticules semi-conductrices constituent un exemple de matériaux dont les potentialités en optique non-linéaIre sont depuis longtemps reconnues, quoique non encore exploitées. Les effets dus au confinement confèrent aux nanoparticules des propriétés physiques spécifiques par rapport à celles de la phase massive. Le mouvement des porteurs de charge dans une nanoparticule étant limité par le volume, l'énergie cinétique devient discrète et les niveaux s'écartent les uns des autres. C'est cette propriété de discrétisation des niveaux, associée à l'élargIssement du gap semi-conducteur, qui peut être exploitée en optique non-linéaire. Afin de conférer à ces guides d'onde des propriétés optiques non-linéaires, nous avons dopé le sol de TiO2 avec des nanoparticules de CdS ou de PbS produits par la méthode colloïdale des ligands de surface. Nous avons optimisé les paramètres de synthèse de couches minces sol-gel de TiO2 optiquement guidantes, non dopées et dopées avec des nanoparticules de CdS ou de PbS. Les films minces recuits à 100 ou 200°C sont homogènes, exempts de craquelures mais guident la lumière avec une forte atténuation (1 à 1,5 dB/cm). En solution, les nanocristaux produits par une méthode colloïdale présentent une distribution de taille étroite avec un diamètre moyen contrôlé entre 3 et 6 nm. Nous avons observé le ralentissement de leur croissance par la matrice TiO2 et une stabilisation de la solution. L'indice non-linéaire n2 des solutions, mesuré par technique Z-scan, vaut environ -2x10-18 m2/W, valeur comparable à celles reportées dans la littérature. Pour un film TiO2 dopé CdS (30%) et traité à 500°C, l'absorption induite mesurée ([beta] = 16x10-7m/W) est de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle du cristal massif, ce qui est relié aux nombreux niveaux de défauts. Par la technique de pulvérisation radiofréquence, nous avons déposé des nanoparticules d'InSb dans des couches minces de silice et utilisé 2 types de protocole pour leur traitement thermique. Les mesures de non-linéarité on révélé un coefficient d'absorption induite [beta] également bien supérieur à celui d'lnSb massif. On a mis en évidence l'influence du régime continu ou lmpulsionnel des lasers sur les propriétés du matériau.
Caractérisation des verres luminescents préparés par la méthode sol-gel
Author: Fedia Ben SlimenPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Les verres dopés par des ions de terres rares ou/et des nanoparticules de semi-conducteurs continue à faire l'objet de plusieurs recherches grâce à leur efficacité dans les domaines d'optoélectroniques. En effet, ces matériaux sont parmi les candidats potentiels pour des applications en photonique tels que les amplificateurs à fibre optique, les convertisseurs de lumière, les capteurs et les guides d'ondes 3D.Dans le cadre de cette thèse, des verres à base de silice (SiO2)dopé par des ions d'europium (Eu3+) ont été préparés par le processus sol-gel. Afin de mieux disperser les ions de terres rares et d'améliorer leur émission, les verres ont été codopés par le phosphore et/ou l'aluminium. Des nanoparticules de semi-conducteur (CdS) ont été aussi introduite dans le verre afin d'augmenter l'absorbance de la lumière excitatrice et d'obtenir une émission plus intense des ions Eu3+. Les verres préparés ont été analysés par photoluminescence et par la technique de rétrécissement des raies de luminescence (FLN). Ces mesures ont été suivi par des simulations par la méthode de dynamique moléculaire (DM)afin d'étudier l'effet de phosphore et/ou de l'aluminium sur l'environnement local des ions d'europium et la dispersion de ces ions dans la matrice vitreuse. La présence de deux types de sites des ions d'europium dans le verre de silicophosphates a été mise en évidence et a été confirmé par les deux techniques (FLN et DM). L'effet des nanoparticules de CdS sur l'émission des ions Eu3+dans un verre de silicophosphate a été aussi étudié et il a été montré que l'émission des ions Eu3+ est considérablement dépendante de la concentration des nanoparticules de CdS et de la température de recuit.
Synthèse et caractérisation de nanocristaux colloïdaux de semiconducteurs II-VI à structure cœur/coque
Author: Benoît MahlerPublisher:
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Languages : en
Pages : 179
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Nous avons développé des protocoles de synthèse de nanocristaux semiconducteurs à structure cœur/coque CdSe/CdS et CdSe/CdS/ZnS. La présence d’une coque parfaitement cristalline améliore les propriétés de fluorescence des nanocristaux ainsi que leur résistance aux modifications de l’environnement. Nous montrons qu’il est possible de contrôler la structure cristalline de ces objets lors de la synthèse en choisissant les ligands de surface utilisés. Nous montrons de plus que le clignotement de la fluorescence peut être fortement réduit, voire supprimé en synthétisant des nanocristaux cœur/coque CdSe/CdS à coque de CdS parfaitement cristalline et suffisamment épaisse. Ces objets sont étudiés en particule unique. Les mesures de fluorescence et de temps de vie effectuées permettent d’identifier le mécanisme de réduction du clignotement : l’épaisseur et la nature de la coque induit une augmentation significative du temps de recombinaison par effet Auger, ce qui supprime l’état noir. Enfin, les nanocristaux CdSe/CdS/ZnS sont utilisés afin de créer des composites (polymère ou sol-gel) fluorescents, transparents et d’indice élevé.
PROPRIETES STRUCTURALES ET OPTIQUES DES COUCHES MINCES GUIDANTES DOPEES PAR DES NONOCRISTAUX DE CDS
Author: SAULIUS.. JUODKAZISPublisher:
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Languages : en
Pages : 61
Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE CONCERNE L'ELABORATION, LA CARACTERISATION ET UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES NONLINEAIRES DE MATRICES DE (SI#0#.#2TI#0#.#8)O#2 OBTENUES A PARTIR D'UNE METHODE SOL-GEL ET DOPEES PAR DES NANOCRISTAUX SEMICONDUCTEURS DE CDS. LA TECHNIQUE DE DOPAGE UTILISEE CONSISTE A INCORPORER UN SEL DE CADMIUM DANS LE SOL PRECURSEUR ET A FAIRE PRECIPITER LES NANOCRISTAUX PAR UN TRAITEMENT THERMIQUE SOUS H#2S. UNE CONCENTRATION TRES ELEVEE DE CDO, JUSQU'A 90% EN POIDS, EST OBTENUE. LES ECHANTILLONS SONT ELABORES SOUS FORME DE FILMS MINCES SUR DU VERRE OU DU PYREX PAR UNE TECHNIQUE DE TREMPAGE. L'ANALYSE DES MICROGRAPHIES DE MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN HAUTE RESOLUTION MONTRE L'EXISTENCE DE NANOPARTICULES DE CDS DE STRUCTURE HEXAGONALE DANS UNE MATRICE QUI RESTE AMORPHE POUR TOUS LES DOPAGES JUSQU'A 90%. LES FILMS OBTENUS PRESENTENT DES INDICES ELEVES (1,9) DUS A L'OXYDE DE TITANE QUI RENTRE DANS LEUR COMPOSITION ET SONT OPTIQUEMENT GUIDANTS. L'INDICE DE REFRACTION ET L'EPAISSEUR DES FILMS SONT MESURES PAR SPECTROSCOPIE DE LIGNES NOIRES. LA POROSITE DES FILMS (30%) EST EVALUEE PAR UNE SIMULATION NUMERIQUE DE L'INDICE DE REFRACTION DES FILMS DOPES, COUPLEE A LA DETERMINATION GEOMETRIQUE DE L'EPAISSEUR PAR UN PROFILOMETRE ET A DES MESURES DE RETRODIFFUSION RUTHERFORD DE PARTICULES ALPHA. LA POSSIBILITE DE REPRODUIRE PAR PRESSAGE UN RESEAU DE DIFFRACTION SUR LA COUCHE EXTERNE D'UN FILM GUIDANT DE FAIBLE ATTENUATION ( 1 DB/CM) EST UTILISEE POUR CREER DES COUPLEURS EFFICACES POUR L'INJECTION OU LA DETECTION DES MODES GUIDES. CETTE TECHNIQUE EST UTILISEE DANS UNE MESURE DE LA REPOPULATION DES NIVEAUX DE PIEGES PROFONDS DANS LES NANOCRISTAUX EN MATRICE (SI#0#.#2TI#0#.#8)O#2 DANS UNE CONFIGURATION DE TEST-POMPE. LE FAISCEAU TEST EST LE MODE GUIDE ET COUVRE UNE REGION SPECTRALE ( 700 NM) QUI CORRESPOND A LA POSITION DES PIEGES PROFONDS DANS LE CDS. LE FAISCEAU POMPE UTILISE EST LE 3#I#E#M#E HARMONIQUE D'UN LASER YLF:ND A 347 NM. LE TEMPS DE RECOMBINAISON NON-LINEAIRE SONT DISCUTES.
ETUDE COMPAREE DES NONLINEARITES OPTIQUES DE NANOCRISTAUX ET DE MONOCRISTAUX DE SULFURE ET SELENIURE DE CADMIUM
Author: PHILIPPE.. RIBLETPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 224
Book Description
LES NONLINEARITES OPTIQUES DU TROISIEME ORDRE DU SULFURE DE CADMIUM (CDS) ET DU SELENIURE DE CADMIUM (CDSE) SOUS FORME DE MONOCRISTAUX ET DE NANOCRISTAUX SONT ETUDIEES AU VOISINAGE DE LEUR BORD D'ABSORPTION BANDE A BANDE AINSI QU'A DES TRANSITIONS D'ENERGIE PLUS ELEVEES. APRES UNE CARACTERISATION DES NANOCRISTAUX DE CDS FABRIQUES PAR LA METHODE SOL-GEL ET DES VERRES BOROSILICATES DOPES AU CDSE, LES NONLINEARITES OPTIQUES DE CES MATERIAUX SONT ETUDIEES ET COMPAREES A CELLES DE CDS SOUS FORME DE MONOCRISTAUX PAR DES EXPERIENCES DE MELANGE D'ONDES ET DE VARIATION D'ABSORPTION INDUITE AINSI QUE D'ABSORPTION BIPHOTONIQUE. CES MESURES APPORTENT DES DONNEES NOUVELLES SUR L'EFFICACITE ET LA DYNAMIQUE DES PROCESSUS OPTIQUES NONLINEAIRES DANS CES MATERIAUX. ELLES ONT PERMIS DE DETERMINER LES DUREES DE VIE DES PORTEURS PHOTO-CREES, LES TEMPS DE COHERENCE, AINSI QUE LEURS CARACTERISTIQUES DE DIFFUSION. LE COUPLAGE ELECTRON-PHONON ET L'IMPORTANCE DES EFFETS DE SURFACE DANS LES NANOCRISTAUX SONT EGALEMENT DISCUTES
Elaboration et caractérisation optique de nano-cristallites semi-conductrices CdX (X
Author: Jean-Louis MarcPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 145
Book Description
CE TRAVAIL CONCERNE LA SYNTHESE PAR LE PROCEDE SOL-GEL DE VERRES DOPES PAR DES NANO-CRISTALLITES DE SEMICONDUCTEURS II-VI ET LEUR CARACTERISATION. LA MATRICE VITREUSE CHOISIE EST UN BOROSILICATE DE SODIUM DE COMPOSITION 1 NA2O.1SIO2.1B2O3 PREPARE A PARTIR D'UN HYDROGEL A L'AIDE DE PRECURSEURS INORGANIQUES H#3BO#3 ET NA#2SIO#3,9H#2O. L'ELABORATION DU SEMICONDUCTEUR EST BASEE SUR LA COMPLEXATION DU CADMIUM PAR UNE MOLECULE CHALCOGENEE AU NIVEAU DE LA SOLUTION AQUEUSE PRECEDANT LA FORMATION DE L'HYDROGEL. LES PRECURSEURS DU CADMIUM ET DES CHALCOGENES SONT RESPECTIVEMENT CDSO#4 OU CDCO#3 POUR LE CADMIUM ET NH#4SCN, H#2SEO#3 ET H#6TEO#6 POUR LE SOUFRE, LE SELENIUM ET LE TELLURE. LA FORMATION DU SEMICONDUCTEUR CDX INTERVIENT IN-SITU LORS DE LA DEGRADATION THERMIQUE DU GEL ET CONJOINTEMENT A SA DENSIFICATION. LE SEMICONDUCTEUR SE TROUVE AINSI PROTEGE DE L'OXYDATION. LA TRANSITION GEL-VERRE INTERVENANT RAPIDEMENT PERMET D'EMPECHER LA COALESCENCE ET LA DEGRADATION DES CRISTALLITES SEMICONDUCTRICES FORMEES EN SON SEIN. LES PLUS PETITES CRISTALLITES SONT OBTENUES EN DIMINUANT LA CONCENTRATION EN CADMIUM. LES TAILLES AINSI QUE LES REPARTITIONS EN TAILLE SONT ESTIMEES A PARTIR DU SPECTRE D'ABSORPTION OPTIQUE A L'AIDE D'UN MODELE THEORIQUE. UN EFFET DE CONFINEMENT QUANTIQUE MARQUE EST AINSI OBTENU POUR DES TAILLES DE CRISTALLITES PROCHES DE 3NM. LA QUALITE DES CRISTALLITES ET LA REPARTITION EN TAILLE SONT ENSUITE AMELIOREES PAR RECUIT A UNE TEMPERATURE SUPERIEURE AU TG. UNE ETUDE SYSTEMATIQUE DU RECUIT A 540C, TEMPERATURE OPTIMUM, A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE PLUSIEURS PROCESSUS DE MODIFICATION DES CRISTALLITES
Caractérisations physico-chimique et études de la bioactivité de verres synthétisés par fusion et par voie sol-gel
Author: Mohamed MamiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 151
Book Description
Dans le domaine de la chirurgie osseuse, l'utilisation des biomatériaux d'origine naturelle présente depuis quelques temps des risques de contaminations par des virus. Ce phénomène a conduit les physico-chimistes, les chirurgiens et les industriels à développer des matériaux synthétiques. Le but de ce travail de thèse est de contribuer au développpement des verres bioactifs en tant que matériaux en site osseux. Il a porté en particulier sur la synthèse des verres par deux méthodes : la méthode de fusion et le procédé sol-gel. Ces matériaux ont fait l'objet d'études in vitro en absence puis en présence des cellules afin d'évaluer leur potentiel de bioactivité, de réactivité chimique et de biocompatibilité. Les études structurales et morphologiques pour l'étude de la cinétique de formation d'une couche d'hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) à la surface des différentes compositions synthétisées ont été mis en évidence par différentes techniques de caractérisation telles que la DRX, le FTIR, le MEB et l'EDX. Les résultats obtenus montrent la formation de deux nouvelles phases cristallisées à la surface du verre synthétisé par voie sol-gel : l'hydroxyapatite et la calcite. Quant aux verres élaborés par fusion, les techniques d'analyse ont mis en évidence un caractère bioactif pour les compositions E1, E2, E3 et E4 et un caractère biorésorbable pour la composition E5. Du point de vue de la biocompatibilité, des tests de cyotoxicité ont révélé une absence de réactions toxiques en présence des cellules ostéoblastiques hFob in vitro.