Dissertations / Theses: 'Céramiques optiques'

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Bai, Xue. "Verres et céramiques de chalcogénures pour applications en optiques actives." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S120/document.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de développer des matériaux pour une conversion efficace de fréquences. Deux types de matériaux ont été étudiés. Le premier type concerne des matériaux pour le doublage de fréquence par la génération de second harmonique. Nous avons sélectionné des vitrocéramiques de chalcogénures GeS₂+βGeS₂ et Ge₂₀Sb₁₂S₆₈+Cds pour cette étude avec une différence d'indice faible entre la phase vitreuse et les cristaux. Ces vitrocéramiques ont été élaborées avec une technique originale en associant la mécano-synthèse et le pressage flash (Spark Plasma Sintering). Elles présentent une grande compacité supérieure à 99,9%. Les pertes optiques par diffusion, en particulier dans les courtes longueurs d'onde, doivent encore être améliorées pour rend possible les mesures de génération de second harmonique. Cette nouvelle technique de synthèse a également permis la fabrication des verres de chalcogénures qui ont une forte tendance à cristalliser. L'exemple a été donné par la synthèse du verre Ge₁₅Ga₂₀S₆₅, situé en dehors du domaine vitreux déterminé par la méthode de synthèse classique (fusion-trempe). Le deuxième type de matériaux étudiés concerne des matériaux luminescents à large bande d'absorption et d'émission. Les ions de métaux de transition Fe, Ni et Mn et l'ion de terre rare bivalent Eu ont été sélectionnés en raison des transitions électroniques impliquant des électrons de la couche d. Des émissions larges et parfois intenses ont été obtenues avec des ions Eu²⁺ dans les céramiques SrS/ZnS et CaS/ZnS. La largeur à mi-hauteur peut même dépasser 100 nm. Il a été démontré que la position de l'émission dépend fortement de l'environnement chimique des ions Eu²⁺. Afin d'ajuster continuellement la position de cette émission, des couches minces contenant différents rapports Sr/Ca ont été déposées par co-pulvérisation cathodique assistée par un magnétron. Des émissions larges et ajustables ont été obtenues
The objective of this work is to develop materials for efficient frequency conversion. Two types of materials were studied. The first type relates to materials for frequency doubling by using second harmonic generation. We selected chalcogenide glass ceramics GeS₂+βGeS₂ and Ge₂₀Sb₁₂S₆₈+Cds for this study with a low difference of refractive index between the glass phase and the crystals. These ceramics were synthesized by melt-quenching technique and by combination of mechanical milling and Spark Plasma Sintering. The obtained glass ceramics have a high compactness greater than 99.9%. The optical losses due to scattering, particularly at shorter wavelengths, must be further improved before measurement of second harmonic generation. This new synthesis technique also allowed the manufacture of chalcogenide glasses which have a strong tendency to crystallize. The example was given by the synthesis of the glass Ge₁₅Ga₂₀S₆₅, located outside of the glass forming region determined by using the conventional melt-quenching method. The second type of the studied materials was related to luminescent materials with broadband absorption and emission. Transition metal ions, Fe, Ni and Mn, and divalent rare earth ion Eu were selected for its electronic transitions involving d-shell electrons. Wide and intense emissions were obtained with Eu²⁺ ions in CaS/ZnS and SrS/ZnS ceramics. The FWHM may exceed 100 nm. It has been demonstrated that the position of the emission strongly depends on the chemical environment of Eu²⁺ ions. In order to continuously adjust the position of the emission, thin films containing different Sr/Ca ratios were deposited by magnetron sputtering. Wide and adjustable emissions were obtained

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Reillon, Vincent. "Caractérisation et modélisation des propriétés optiques et colorimétriques des céramiques lustrées." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00374766.

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Abstract:

Les lustres sont un type de céramiques produites dans le bassin méditerranéen entre le VIIIe et le XVIe siècle. Les potiers de cette époque ont mis au point un procédé permettant d'obtenir à la surface de la céramique une structure à base de nanoparticules de métaux nobles (cuivre et/ou argent). Cette structure est à l'origine des propriétés colorimétriques exceptionnelles des lustres. En effet, la couleur de ces objets change lorsque l'angle d'observation change. Le travail de recherche présenté dans cet ouvrage avait pour but d'une part de caractériser les effets optiques observés et d'autre part de modéliser ces effets.

Parmi les phénomènes entrant en jeu, on retrouve des effets d'absorption plasmon, des effets d'interférences et des effets de diffusion. Par ailleurs, des effets d'interférences en dehors de la direction spéculaire ont été mis en évidence. Le travail de modélisation a consisté à développer la simulation de ces effets d'interférence hors spéculaire puis à intégrer dans un même modèle les effets listés précédemment ayant la particularité d'intervenir à des échelles différentes et d'être décrits par des modèles spécifiques. Les spectres obtenus avec le modèle ainsi développé reproduisent les effets de couleur observés.

Enfin, le travail de caractérisation effectué sur plus de 200 échantillons provenant de toutes les époques et des principaux centres de production a permis pour la première fois d'obtenir une vue globale de l'ensemble de la production de céramiques lustrées et de mettre en avant des pistes de réflexion sur l'évolution de la technique et le savoir faire des potiers de l'époque.

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Durand, Guillaume. "Élaboration de céramiques transparentes de CaLa₂S₄ pour applications optiques dans l'infrarouge." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S155.

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Abstract:

Ce travail de recherche porte sur l'élaboration de céramiques transparentes de CaLa₂S₄ pour la réalisation d'optiques MWIR et LWIR. Différentes méthodes de synthèse de poudres ont été explorées afin d'élaborer des poudres céramiques de grande pureté, cubiques et de morphologie adaptée à la densification. Il en a résulté le développement d'une méthode combustion comme nouvelle voie de synthèse de ce matériau. Différentes techniques de frittage ont été explorées : le SPS, le pressage à chaud (HP) et le frittage sous sulfure d'hydrogène (H₂S) suivi d'un post-frittage HIP. Le pressage à chaud permet d'élaborer des céramiques transparentes dans l'IR. Cependant leurs propriétés optiques sont dégradées par la présence de bandes d'absorption et par un noircissement important dû à l'interaction du matériau avec le graphite. Ces deux problématiques ont été résolues en combinant frittage naturel et compaction isostatique à chaud. La transmission des céramiques obtenues par ce procédé atteint à 13µm la transmission théorique de 68%
This work focuses on the elaboration of CaLa₂S₄ transparent ceramics for IR optical applications in the MWIR and LWIR atmospheric windows. Various synthesis methods were explored for the elaboration of high purity cubic ceramic powders with adequate morphology for densification. As a result, we developed an innovative combustion method of this material. Different sintering techniques were investigated: Spark Plasma Sintering (SPS), Hot Pressing (HP) and Sintering in sulfurizing atmosphere (H₂S) combined to Hot Isostatic Pressing (HIP). Hot Pressing produces IR transparent ceramics. However, their optical properties are affected by the presence of absorption bands and significant blackening due to the interaction of the material with the graphite. These two issues have been solved by using sintering coupled to post-HIP. Transmission of the optics obtained by this process reaches the theoretical transmission of 68 % at 13μm

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Choucair, Sarkis. "Élaboration, dopage et caractérisations de matériaux types PMN-PT et PZN-PT à activités piézo-électriques, électro-optique et acousto-optiques géantes." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0017/these.pdf.

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Abstract:

Les travaux de recherche effectués dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de l'étude du comportement non linéaire sous application d'une contrainte extérieure sur des céramiques PMN-25PT et des monocristaux PZN-4. 5PT à symétries rhomboédriques. Ces matériaux sont utilisés pour différentes applications (actionneurs et capteurs) et réagissent comme des matériaux intelligents. La stabilité des caractéristiques de ces matériaux sous l'influence de contraintes extérieures est l'une des caractéristiques recherchées pour ces matériaux. L'objectif de cette thèse est de développer un modèle pour l'étude du basculement des domaines et de la variation de la polarisation microscopique en fonction de la contrainte mécanique appliquée, ainsi que de modéliser cette dépolarisation en appliquant la statistique de Maxwell Boltzmann
This research work studies the nonlinear behavior of rhombohedral ceramics PMN-25PT and single crystals PZN-4. 5PT under compressive uniaxial stress. These materials are used for various sensing and actuation applications and act as smart materials. The stability of the characteristics of these materials under the influence of external pressures is one of the characteristics sought for these materials. The main objective of this thesis is to develop a model for the study of the switched domains and the variation of the microscopic polarization versus the applied mechanical stress, and to model this depolarization by applying the Maxwell Boltzmann statistics

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Dupont, Agnès. "Nouveaux matériaux pour sources ou amplificateurs laser : les céramiques transparentes laser." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12835.

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Abstract:

Ce travail avait pour but l'obtention de céramiques transparentes de Y2O3 dopées ou non par un ion luminescent tel que Nd3+, dans la perspective de la mise au point d'un matériau laser. Pour cela, de nouvelles voies de synthèse, de type sol-gel, ont été crées. Elles mettent en jeu différents acides, qui selon leur nature ou leur concentration conduisent à des poudres précurseur métallo-organiques de morphologie variée. Ensuite, l'etape de frittage a été étudié et modélisée, ce qui a permis de relier de façon prédictive la morphologie des poudres de Y2O3 à la densité finale de la céramique. Les meilleurs échantillons non dopés présentent une transparence supérieure à 98%. Ceux dopés au néodyme sont translucides.

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Hakmeh, Noha. "Élaboration et caractérisation de luminophores et céramiques optiques IR à base d’(oxy)sulfures." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S052/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'élaboration de luminophores (La₂O₂S:Er,Yb, La₂O₂S:Nd, Lu₂O₂S:Nd, CaLa₂S₄:Nd) et céramiques optiques infra-rouges (ZnS et CaLa₂S₄). Il a consisté, en premier lieu, à développer des méthodes de synthèse de poudres de très grande pureté, principalement par méthode de combustion suivie de traitement sous H₂S(/N₂). Des nanopoudres de La₂O₂S:Er,Yb (50-200nm) se sont révélées être des luminophores très efficaces pour l'up‐conversion. Des nanopoudres de La₂O₂S: Nd (~250 nm) présentent un effet laser avec une énergie émise de 2,5 mJ et un rendement supérieur à 15%. L'étude de la densification (par hot pressing, HP) de poudres de ZnS préparées selon trois voies de synthèse (précipitation, synthèse par combustion et réaction en bain fondu) a permis d'élaborer des céramiques transparentes ZnS de qualité CVD‐HIP, avec des transmissions maximales supérieures à 73% à 12μm (précipitation) et la transmission maximale théorique de 75% à 10μm (combustion). Le frittage par HP de poudres de CaLa₂S₄, entre 1100°C et 1300°C, conduit, à cause d'une contamination par le carbone de la matrice de frittage et/ou d'une perte de soufre, à des céramiques noires et opaques en IR. CaLa₂S₄ comme nouveau matériau de matrice tolère des taux de dopage élevés en Nd. Après excitation à 815nm, il présente deux émissions intenses à 900nm et 1060nm, ainsi qu'une émission plus faible à 1350nm avec une intensité de luminescence qui augmente jusqu'à 10% molaire en Nd
This thesis deals with the elaboration of phosphors (La₂O₂S:Er,Yb, La₂O₂S:Nd, Lu₂O₂S:Nd, CaLa₂S₄:Nd) and optical IR ceramics (ZnS and CaLa₂S₄). First, the routes for the synthesis of high purity powders have been developed, mainly by combustion method followed by H₂S(/N₂) treatment. La₂O₂S:Er, Yb nanopowders (50-200 nm) proved to be very efficient phosphors for up-conversion. La₂O₂S: Nd nanopowders (~250 nm) have a laser effect with a 2.5 mJ output energy and a yield higher than 15%. The densification by hot pressing of ZnS powders prepared following three synthesis routes (precipitation, combustion synthesis and reaction melt) has developed ZnS transparent ceramic of CVD‐HIP quality, with maximum transmission greater than 73% at 12μm (from powders obtained by precipitation) and with the theoretical maximum transmission of 75% at 10μm (from powders obtained by combustion). Hot pressing of CaLa₂S₄ powders, between 1100°C and 1300°C, leads to IR opaque ceramics with black color, due to carbon diffusion from the sintering matrix and/or to sulfur loss. CaLa₂S₄ as new phosphor matrix material tolerates high Nd doping level. After excitation at 815 nm, it shows two intense emissions at 900 nm and 1060 nm, and a lower transmission at 1350nm with a luminescence intensity that increases up to 10% (mol) Nd

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Monteiro, Charlotte. "Obtention de céramiques polycristallines transparentes à propriétés optiques par cristallisation complète et orientée du verre." Thesis, Orléans, 2019. http://www.theses.fr/2019ORLE3033.

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Abstract:

Les matériaux possédant des propriétés de luminescence persistante peuvent être décrits comme étant des « batteries optiques » capables de se charger lorsqu’ils sont soumis à une source excitatrice et de se décharger en émettant un rayonnement lumineux. Un des enjeux majeurs pour ce type de matériaux consiste en la synthèse d’échantillons entièrement cristallisés et transparents, permettant une émission en volume. Ces dernières années, le laboratoire CEMHTI a développé un procédé original de synthèse de céramiques polycristallines transparentes : la cristallisation complète du verre. Ce procédé a été employé au cours de ce travail en vue d’obtenir des matériaux innovants présentant des propriétés de luminescence persistante. Pour ce faire, trois systèmes pseudo-binaires ont été étudiés : SrAl2O4-SrAl2Si2O8, BaAl2O4-BaAl2Si2O8 et CaAl2O4-CaAl2Si2O8. Parmi les principaux résultats obtenus, il a été montré que les solutions-solides Sr1-x/2Al2-xSixO4 et Ba1-x/2Al2-xSixO4 permettaient une modulation des propriétés de luminescence persistante par rapport à leurs composés de référence, respectivement SrAl2O4 et BaAl2O4. Par ailleurs, de nouvelles céramiques transparentes biphasiques, composées des deux nouvelles solutions-solides Ba1-x/2Al2-xSixO4 et Ba1+x/2Al2+xSi2-xO8, ont été synthétisées. Enfin, l’étude ciblée d’une composition proche de CaAl2Si2O8 a permis de mettre en évidence la stabilisation d’une nouvelle phase cristalline, localisée dans le volume de l’échantillon, grâce à un processus original lié au rôle d’agent nucléant joué par l’europium. Ce dernier résultat renforce l’intérêt du pseudo-binaire CaAl2O4-CaAl2Si2O8 dans le but futur d’obtenir des céramiques transparentes de grande taille par cristallisation complète du verre
Materials showing long-lasting luminescence properties can be seen as « optical batteries ». Indeed, they can be charged by an optical excitation source and discharged with the emission of visible light. One of the major challenges long-lasting phosphors are facing is the synthesis of fully crystallized and transparent materials, which would enable an optical emission in the entire volume of the sample. Recently, the CEMHTI laboratory has developed an innovative synthesis process to obtain transparent ceramics: the full crystallization from a parent glass. This approach was used all along this work in order to synthetize new crystalline materials showing long-lasting luminescence properties. Three pseudo-binary systems have been studied: SrAl2O4-SrAl2Si2O8, BaAl2O4-BaAl2Si2O8 and CaAl2O4-CaAl2Si2O8. Among the principal results, it has been shown that Sr1-x/2Al2-xSixO4 and Ba1-x/2Al2-xSixO4 solid-solutions enable the modulation of long-lasting luminescence properties compared to those of their parent materials, respectively SrAl2O4 and BaAl2O4. Moreover, two transparent and biphasic ceramics, composed of the two new Ba1-x/2Al2-xSixO4 and Ba1+x/2Al2+xSi2-xO8 solid-solutions, were synthetized. Finally, the study of a particular composition close to CaAl2Si2O8 showed the possibility to stabilize a new crystalline phase located in the volume of the sample using an original crystallization process caused by the nucleating agent role played by europium. This last result reinforces the interest of the CaAl2O4-CaAl2Si2O8 pseudo-binary system in order to further synthetize large transparent ceramics via glass crystallization

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Chrétien, Lucie. "Relations entre le procédé céramique et les propriétés optiques de céramiques transparentes de type YAG-Nd : rôle des étapes de mise en forme et frittage." Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0041.

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Abstract:

Depuis les années 1990, les céramiques transparentes de type YAG:Nd suscitent un vif intérêt pour des applications en tant que milieux amplificateurs de lasers de haute puissance. Les céramiques, contrairement aux monocristaux, actuellement employés pour ces applications, peuvent être fabriquées sous la forme de pièces de grande taille avec des architectures complexes. Toutefois, il apparaît que la transparence et les capacités lasers des céramiques sont fortement affectées par la présence de porosité résiduelle générant de la diffusion de lumière. Dans ce contexte, cette étude s’est attachée dans un premier temps à déterminer les mécanismes contrôlant l’évolution de la porosité des céramiques de YAG:Nd à chaque étape du procédé d’élaboration dans le but de l’éliminer. Ce travail a mis en évidence que la porosité résiduelle pouvait avoir des origines diverses, et provenir notamment des caractéristiques des poudres initiales et/ou de l’étape de frittage-réactif qui peut induire dans des conditions mal maîtrisées à un phénomène de séparation pore/joint de grains. Dans un second temps, cette étude a montré que l’emploi d’une poudre d’alumine fine et peu agglomérée, d’une mise en forme des poudres par coulage sous pression et CIP et au final, le recours à une technique de post-traitement de frittage par pressage isostatique à chaud (post-HIP) permettait d’obtenir des céramiques transparentes de YAG:Nd de microstructure homogène et de qualité laser
Since 90’s, transparent Nd:YAG ceramics have received considerable attention as applications as amplifying media of high-power lasers. Contrary to single crystals, commonly used currently for these applications, ceramics can be fabricated into large size with complicated architectures. However, it appears that the transparency and the laser efficiency of ceramics are strongly affected by residual porosity generating light scattering. In this context, in a first step, this study focused to determine mechanisms controlling porosity evolution of Nd:YAG ceramics at each step of process in order to eliminate this one. This work showed that the residual porosity may have various origins, and result in particular of initial powder characteristics and/or reactive-sintering which can induce under certain conditions at a phenomenon of separation pore/grain boundary. In a second step, this study has shown that the use of a fine and few agglomerate alumina powder, a shaping process with pressure slip-casting and CIP and finally the use of a sinter plus Hot Isostatic Pressing technique achieved Nd:YAG transparent ceramics with homogeneous microstructure and laser quality

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Bertrand, Anthony. "Verres, vitrocéramiques et céramiques à base de TeO₂ pour l'optique." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0086/document.

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Abstract:

Afin de répondre à une demande croissante dans le domaine des télécommunications, de nombreuses recherches sont axées sur le développement de systèmes « tout optique » ou électro–optiques pour la détection, le stockage et le transfert ultra-rapides de l’information. Or, les dispositifs actuels souffrent de temps de réponse « longs» (10-9 à 10-10 s) par rapport à ceux mettant en jeu des phénomènes d’optique non linéaire (10-12 s voire 10-15 s), notamment la Génération de Seconde Harmonique (SHG). Parmi un vaste choix de matériaux optiquement non linéaires, les verres à base de TeO2 sont des candidats intéressants en raison de leur réponse non linéaire élevée (50 fois supérieure à la silice vitreuse) ainsi que de leur large domaine de transparence dans le visible ainsi que le proche IR. Par ailleurs, les verres présentent des qualités essentielles pour le développement de ces dispositifs : facilité d’élaboration, faible coût et grande diversité de composition contrairement aux monocristaux. Or, l’absence de susceptibilité non linéaire d’ordre deux dans les matériaux vitreux, du fait de leur isotropie, rend les verres inaptes à générer un doublage de fréquence d’un faisceau lumineux. Au cours de cette thèse, nous avons donc mis en œuvre la réalisation de vitrocéramiques transparentes, par cristallisation in situ ou dispersion de cristaux non centrosymétriques (permettant de générer de la SHG), et ce, par diverses techniques non conventionnelles, les verres tellurites étudiés présentant une cristallisation préférentielle de surface, liée à une nucléation hétérogène. Aussi l’élaboration de céramiques transparentes par cristallisation congruente d’un verre a été explorée
In order to provide an answer to the growing need in means of communication, the research is pushed towards the development of all-optical or electro-optical systems for fast detection, storage or transfer of information. Meanwhile, the actual systems suffers from “long” time-response (10-9 to 10-10 s) compared to those based on nonlinear optical phenomena such as Second Harmonic Generation (SHG). Amongst a wide choice of nonlinear optical materials, TeO2-based glasses are interesting candidates because of their high nonlinear response (50 times that of silica) and their high optical transparency in the visible and near-IR range. Moreover, glasses exhibit essential qualities for the development of such systems : low cost, ease of fabrication and a wide range of chemical composition compared to single crystals. Yet, the lack of second order nonlinear susceptibility in glassy materials because of their isotropy makes them incapable to generate the frequency-doubling of a light beam. Thus, this PhD thesis consisted in the elaboration of transparent glass-ceramics by in situ crystallization or incorporation of non-centrosymmetric crystals (which generates SHG) using non-conventional technics, the tellurite glasses studied showing evidence of surface crystallization due to heterogeneous nucleation. Finally, we also investigated the elaboration of transparent TeO2-based ceramics by congruent crystallization of glass

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Vitupier, Yann. "Etude et mise au point de substrats de miroirs ultra légers et hyperstables revêtus d'un dépôt polissable pour application aux télescopes spatiaux." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20168.

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Boulesteix, Rémy. "Densification du grenat d'yttrium et d'aluminium pur ou dopé sous forme de céramiques transparentes : relation entre microstructure et propriétés optiques : élaboration de matériaux à gradient de concentration en néodyme." Limoges, 2009. http://www.theses.fr/2009LIMO4040.

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Lachaud, Etienne. "Maîtrise des propriétés optiques de céramiques transparentes par le contrôle des paramètres physicochimiques des précurseurs et des techniques d'élaboration. Cas du YAG." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1019/document.

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Abstract:

Ces travaux ciblent l’étude de la relation entre la microstructure et les propriétés optiques découlant d’une céramique de YAG:Ce. Les propriétés microstructurales d’une céramique luminescente définissent sa capacité à transmettre et émettre la lumière. En considérant l’ensemble des étapes d’élaboration, de la mise en forme de la poudre jusqu’à la densification maximale du matériau final, nous cherchons à déterminer les facteurs régissant l’activité de luminescence. Les céramiques ont été élaborées à partir de poudres commerciales produites par l’entreprise Baikowski. Les caractérisations réalisées sur les particules de poudres ont mis en évidences de défauts internes à l’échelle nanométrique. Une mise en forme par atomisation, pressage uni-axial et pressage isostatique a précédé une densification par pressage isostatique à chaud (HIP). Afin de conservé une bonne finesse granulaire, nous n’avons pas utilisé d’additif de frittage. La maitrise des conditions d’élaborations nous a permis de réaliser des céramiques à microstructures variables. Certaines de ces céramiques présentent de bonnes propriétés de transparence. Les caractérisations optiques confirment l’influence des facteurs expérimentaux considérés. Nous notons l’impact significatif de la quantité et de la dimension des phases diffusantes sur les propriétés optiques du matériau à travers les mécanismes de diffusion optique. De plus, ces phases diffusantes affectent le spectre d’émission du matériau. Un rendement de luminescence maximal a été observé pour une taille de grain sub-micronique. La corrélation des caractérisations optiques et microscopiques mettent en évidence l’influence de l’absorption non radiative sur l’efficacité globale. Grace à la technique de cathodoluminescence couplé à la microscopie électronique à balayage, nous avons observé la répartition spatiale de la luminescence ou sein de l’ensemble des matériaux élaborés
This work aims to study the relationship between microstructure and optical properties of a Ce:YAG ceramic. The microstructural properties of a luminescent ceramic define its capacity to transmit and emit light. Considering the integrally of the elaboration process, from powder shaping to maximal densification, our goal is to identify the factors ruling the luminescence activity. Ceramics were elaborated from Baikowski’s commercial powders. The characterizations on powders particules put in evidence internal defects at the nano scale. The shaping steps (granulation, pressing and isostatic pressing) were followed by densification through hot isostatic pressing (HIP). In order to keep a thin microstructure, we did not used any sintering additives. The mastering of elaboration allowed us to fabricate ceramics with different microstructures. Some of those ceramics present good transparency. Optical characterizations confirm the influence of the investigated parameters. We note the significant impact of both quantity and dimension of secondary phases on optical properties through scattering processes. Thus, scattering affects the emission spectra of the material. A maximal luminescence yield has been observed for a submicronic grain size. Linking optical and microscopic observations, we put in evidence the influence of un-radiative absorption mechanisms on efficiency. Thanks to cathodo-luminescence scanning electron microscopy, we observed the spatial repartition of luminescence on the full range of the elaborated materials

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Kim, Ka young. "Etude d’une céramique de niobate dopée terre rare, Y3NbO7, pour applications optiques." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0416/document.

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Abstract:

Les matériaux émetteurs et les lasers solides sont largement employés dans le domaine de l’optique et des sciences des matériaux en tant que sources d’excitation, pour des mesures expérimentales, des applications médicales, de la mise en forme ou de la découpe de métaux…Récemment des valeurs d’efficacité laser prometteuses ont été obtenues à partir de céramiques transparentes qui résultent de procédés de mises en forme plus rapides et moins couteux de matériaux à l’état cristallisé.Les travaux de recherche proposés sont centrés sur une matrice cubique dopée par des ions Eu3+ de formule Y3NbO7. Les voies de synthèse sont optimisées pour obtenir une phase pure présentant des grains homogènes en taille et de morphologie sphérique. Les paramètres SPS tels que la montée en température, la température et la durée de frittage ainsi que la pression sont ajustés pour favoriser la densification des pastilles.La spectroscopie de luminescence des ions europium trivalents est employée pour optimiser les paramètres étudiés. Les émissions enregistrées couplées à la diffraction des rayons X et à la microscopie électronique en transmission soulignent l’existence de plusieurs environnements distordus autour des ions dopants dans le réseau de type fluorine lacunaire. La cristallisation rapide obtenue par SPS, couplée à la nature du niobate de terre rare, conducteur ionique, conduit à une démixtion de la solution solide de Y3NbO7 en deux fluorines distinctes. La composition finale de la pastille est conditionnée par le ratio cationique Nb/Y
Emitting materials and all solid state lasers are widely used in the field of optical applications and materials science as a source of excitement, instrumental measurements, medical applications, metal shaping…Recently promising laser efficiencies were recorded on transparent ceramics which results from a cheaper and faster ways to obtain crystallized materials.This investigation is focused on the cubic Eu3+ doped Y3NbO7 matrix. The synthesis route is optimized in order to obtain a pure phase which presents a homogeneous morphology of spherical grains. Several SPS parameters as heating rate, temperature, duration time and pressure are adjusted in order to increase the densification of the pellets. Luminescence spectroscopy of trivalent europium ions is used to optimize these parameters. The emission data coupled with X-Ray diffraction analysis and electronic diffraction microscopy highlight the existence of several distorted environments of the doping element in the defective fluorite type Y3NbO7 host lattice. Indeed, the fast and high crystallization rate obtained after SPS coupled with the ionic conductivity of the matrix make possible a phase composition splitting into two fluorites. The final composition of the pellet is driven by the ratio between niobium and yttrium elements

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Loretz, Mathilde. "Caractérisation des propriétés thermiques de mousses céramiques et métalliques à partir d'analyses tomographiques aux rayons X." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0052/these.pdf.

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L'objectif de cette étude est la compréhension des phénomènes de transfert thermiques et notamment radiatifs au sein de mousses métalliques et céramiques ainsi que le développement d'un outil capable de prédire ces transferts en tenant compte de la microstructure réelle obtenue par tomographie aux rayons X. Du fait de leur nature, le comportement thermique des matériaux cellulaires est gouverné par deux paramètres : la nature du matériau constitutif et la nature de la microstructure cellulaire. Dans un premier temps, nous analysons les caractéristiques morphologiques des mousses étudiées et nous comparons les propriétés issues de la microstructure tomographiée à celles obtenues par des méthodes plus classiques. Nous identifions ensuite les propriétés optiques des matrices solides composant les différentes mousses à partir de la microstructure des matériaux obtenue par tomographie aux rayons X. Les résultats obtenus sont comparés à des méthodes existantes réalisant des hypothèses sur le comportement de surface des matrices solides. Le transfert de chaleur par rayonnement est enfin prédit à l'aide des propriétés morphologiques et optiques. Les résultats obtenus sont comparés à des méthodes utilisant la modélisation structurelle afin d'approcher au mieux la morphologie des mousses
The aim of this work ls the understanding of heat transfer phenomena and notably radiative heat transfer withln metallic and ceramic foams and the development of a tool capable of predicting these transfers taking into account the real microstructure obtained by X-ray tomography. Because of their nature, thermal behaviour of cellular materials is governed by two parameters : the nature of the material and the nature of the microstructure. We first analyze the morphological characteristics of the studied foams and we compare the properties of the microstructure obtained from tomographie analyses to those obtained by tradition al methods. We then identify the optical properties of the solid matrix of the different foams from the microstructure of materials obtained by X-ray tomography. The results are compared to existing methods thal make assumptions about the behavior of the solid matrix surface. The radiative heat transfer is also predicted using the morphological and optical properties. The results are compared to methods using modelling structural approaches to re present the morphology of the foams

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Bonnet, Loïck. "Elaboration par frittage réactif de céramiques monolithiques et composites à base de grenat d'yttrium et d'aluminium : Etude des relations entre microstructures et propriétés optiques." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0096/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur l’élaboration de céramiques transparentes composites à base de grenats d’yttrium et d’aluminium (Nd:YAG) avec différents ratios stœchiométriques (Nd+Y)/Al compris entre 0,40 et 0,70, autour du ratio correspondant à la composition stœchiométrique du Nd:YAG ((Nd+Y)/Al = 0,6000) par frittage-réaction sous vide. La mise en forme a été effectué par coulage sous pression de suspensions stables et homogènes de mélanges Al2O3-Y2O3-Nd2O3. L’étude des propriétés microstructurales, thermiques et optiques de ces céramiques a permis de mettre en évidence l’influence du ratio (Nd+Y)/Al sur les cinétiques de formation de la phase grenat et de densification du matériau ainsi que sur leurs propriétés optiques. Ainsi, il apparaît que pour des céramiques avec un ratio supérieur à 0,6000, correspondant à un matériau enrichi en yttrium, les cinétiques précédemment évoquées sont diminuées mais les propriétés de transparence et lasers apparaissent moins dégradées, contrairement au cas de céramiques enrichies en aluminium ((Nd+Y)/Al < 0,6000). De plus, l’étude de mélanges pulvérulents Nd:YAP-Al2O3 a permis de mettre en évidence un mécanisme de formation de la phase Nd:YAG suggérant l’existence d’une réaction solide-gaz avec évaporation-condensation de la phase réactive aluminée. Enfin, la faisabilité de céramiques de Nd:YAG à haut taux de dopage (4 % at.) a permis de montrer l’intérêt de ces matériaux dans la génération de propriétés optiques non linéaires du troisième ordre, particulièrement le phénomène d’autofocalisation de faisceaux lumineux par effet Kerr
This work is devoted to the elaboration of yttrium and aluminum garnets-based transparent composite ceramics with different (Nd+Y)/Al stoichiometric ratios ranged from 0.40 to 0.70, around the ratio corresponding to the Nd:YAG stoichiometric composition ((Nd+Y)/Al = 0.6000) by under-vacuum reactive-sintering. Pressure-casting of stable and homogeneous suspensions of mixing Al2O3-Y2O3-Nd2O3 was achieved. Study of microstructural, thermal and optical properties of these ceramics has made it possible to highlight the influence of (Nd+Y)/Al ratio on garnet phase formation and densification kinetics, and on optical properties. Thus, it appears that for ceramic with a ratio higher than 0.6000, corresponding to an yttrium-rich sample, the previously mentioned kinetics are decreased but transparence and lasers properties are less degraded, contrary to aluminum-rich ceramics ((Nd+Y)/Al < 0.6000). Moreover, study of Nd:YAP-Al2O3 powders mixing brings out Nd:YAG phase formation mechanism, suggesting the existence of solid-gas reaction with evaporation-condensation of aluminum-rich reactive phase. Finally, feasibility of Nd:YAG ceramics with high dopant content (4 at. %) has shown the interest of these materials in order to generate third-order nonlinear optical properties, especially self-focusing phenomenon of light beams by Kerr effect

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Ursu, Cristian. "Caractérisation par méthodes optiques et électriques du plasma produit par ablation laser." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10005/document.

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Abstract:

Les plasmas transitoires générés par ablation laser à haute fluence sont des phénomènes complexes impliquant une multitude de processus, comme l’absorption de la radiation optique dans la matière, l’augmentation de température et les transitions de phase dues au transfert d’énergie, l’hydrodynamique du gaz en expansion, les interactions électriques entre les particules chargées, ou l’interaction du rayonnement laser avec le plasma créé. Une compréhension la plus complète possible de ce phénomène est nécessaire tant du point de vue fondamental, que par rapport à la caractérisation de matériaux à fort potentiel technologique soumis à des flux d’énergie intenses.Afin d’accéder à une telle compréhension, nous avons développé une approche multi-diagnostics, en mettant en œuvre des techniques optiques et électriques : imagerie par caméra intensifiée rapide, spectroscopie optique d’émission résolue spatialement et temporellement, spectroscopie d’absorption par diode laser, sonde de Langmuir. Ces techniques ont été appliquées à la caractérisation des plasmas générés par ablation laser en régime nanoseconde à différentes longueurs d’onde sur des matériaux allant des plus simples (Al, Cu) aux plus complexes (céramiques, verres chalcogénures, ferromagnétiques). Les principaux résultats obtenus ont été la mise en évidence d’un processus de fractionnement du plasma en deux structures, et la caractérisation cinétique et énergétique des constituants de ces structures. Ces résultats trouvent un intérêt fondamental (développement d’un modèle hydrodynamique fractal) et appliqué (investigation du phénomène d’érosion dans les propulseurs spatiaux à plasma, dépôt de couches minces)
The transient plasmas generated by high-fluence laser ablation are complex phenomena involving multiple processes, as optical radiation absorption by the matter, temperature increase and phase transitions generated by the energy transfer, expanding gas hydrodynamics, electrical interactions between the charged particles, or the interaction of the laser radiation with the generated plasma. A most complete understanding of this phenomenon is therefore necessary from the fundamental point of view, but also for characterizing the behavior of high technological potential materials under intense irradiation. We have developed a multi-diagnostic approach, based on optical and electrical techniques: fast ICCD camera imaging, space- and time-resolved optical emission spectroscopy, diode laser absorption spectroscopy, Langmuir probe. These techniques have been used to characterize plasmas generated by nanosecond laser ablation of various samples, from simple Al and Cu metals, to more complicated ceramics, chalcogenide glasses or ferromagnetics. The main results have been the observation of the plasma splitting in two structures and the kinetic and energetic characterization of their constituents. These results present fundamental (development of a fractal hydrodynamic model) and applied (erosion of dielectric walls in space plasma thrusters, pulsed laser deposition of thin films) interest

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Bobin, Olivier. "Propriétés optiques de nanoparticules de cuivre et d'argent dans des matrices silicatées : application aux archéomatériaux : céramiques glaçurées à décor de lustre métallique du IXème siècle : Grande Mosquée de Kairouan-Tunisie." Bordeaux 3, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR30065.

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Abstract:

Résumé : La technique du décor de lustre métallique des céramiques glaçurées, utilisant entre autres des sels de cuivres et/ou d'argent, fut vraisemblablement mise au point par des potiers du VIIIème s. Après J. -C. , en Mésopotamie. En lumière diffuse le décor peut être vert, brun ou ocre jaune et quand on se place à la réflexion spéculaire, on observe un reflet métallique coloré, bleu ou vert ou jaune doré. . . L'une des plus remarquables utilisation de décor dans l'architecture est sans doute le mihrab de la mosquée Sidi Oqba de Kairouan (Tunisie, IXème s. Après J. -C. ), orné à ce jour de 161 carreaux à décor de lustre métallique, présentant soit un décor monochrome vert, soit un décor polychrome vert, brun et ocre jaune. L'analyse physico-chimique a permis d'établir qu'ils étaient issus d'une même production. Par ailleurs, l'étude comparative de tessons à décor de lustre métallique (Mésopotamie, IXème-Xème s. ), mis au jour en Irak, a montré que les carreaux de Kairouan ont bien été fabriqués en Mésopotamie, dans un grand centre de production de l'époque (Bagdad, Samarra. . . )[. . . ]L'etude optique de décors de lustre métallique et l'approche théorique (Théorie de Mie et milieu effectif) ont permis de déterminer que la couleur du décor en lumière diffuse dépend des propriétés d'absorption de la lumière par les colloi͏̈des du Cu° et/ou d'Ag° et la couleur du reflet mé tallique découle des propriétés de reflexion dela lumière par ces mêmes colloi͏̈des métalliques. Les principaux facteurs qui déterminent ces propriétés sont la nature de la glaçure et la distribution du cuivre et de l'argent.

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Kerbadou, Farid. "Mise en forme et propriétés physico-chimiques de fenêtres PbF2 pour l'optique infrarouge." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20119.

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Abstract:

Recherche de nouveaux materiaux transparents dans l'infrarouge, a base d'halogenures d'etain et de plomb. Plusieurs criteres de selection nous ont diriges vers pbf::(2) qui peut etre insere dans la gamme des materiaux optiques infrarouges. Le frittage sous charge s'avere la methode la mieux adaptee pour sa mise en forme. Dans ce travail, les ceramiques de haute purete et compacite obtenues apres des etudes granulometriques et apres optimisation des cycles de frittage, sont caracterisees et les proprietes physico-chimiques et thermo-mecaniques comparees a celles des materiaux transparents dans l'infrarouge deja connus pour leurs applications

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Cardinali, Vanessa. "Matériaux lasers dopés à l'ion ytterbium : Performances lasers en pompage par diodes lasers et étude des propriétés thermo-optiques à des températures cryogéniques." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00613185.

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Abstract:

Dans les lasers, les gradients de température dans les milieux à gain provoquent des déformations de l'onde laser qui s'y propage. Le but de ma thèse est de mesurer les propriétés thermo-optiques (conductivité thermique, coefficient thermo-optique dn/dT, coefficient de dilatation) de nouveaux matériaux lasers permettant d'atteindre des énergies élevées à de hautes cadences de tir. Ces matériaux sont des céramiques sesquioxydes de scandium Sc2O3, de lutétium Lu2O3 et d'yttrium Y2O3 dopées ytterbium. Les mesures se font à basse température (température de l'azote liquide, 77 K) car les propriétés thermiques sont améliorées lorsque la température du matériau diminue. Ces matériaux ont également été testés en configuration d'oscillateur laser relaxé, montrant ainsi tout l'intérêt de travailler à basse température. Les mesures de ces propriétés représentent un enjeu majeur pour le développement des lasers de forte puissance, d'autant plus que les données de la littérature concernant ces matériaux, dans ces domaines de température, sont quasiment inexistantes. D'autres matériaux comme des cristaux et des céramiques de YAG, des cristaux de fluorure de calcium CaF2 dopés ytterbium, et des verres phosphates dopés néodyme ont également été testés.

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Cardinali, Vanessa. "Matériaux lasers dopés à l'ion ytterbium : Performances lasers en pompage par diodes lasers et étude des propriétés thermo-optiques à des températures cryogéniques." Phd thesis, Palaiseau, Ecole polytechnique, 2011. https://pastel.hal.science/docs/00/61/31/85/PDF/Doctorat_CardinaliVanessa.pdf.

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Abstract:

Dans les lasers, les gradients de température dans les milieux à gain provoquent des déformations de l'onde laser qui s'y propage. Le but de ma thèse est de mesurer les propriétés thermo-optiques (conductivité thermique, coefficient thermo-optique dn/dT, coefficient de dilatation) de nouveaux matériaux lasers permettant d'atteindre des énergies élevées à de hautes cadences de tir. Ces matériaux sont des céramiques sesquioxydes de scandium Sc2O3, de lutétium Lu2O3 et d'yttrium Y2O3 dopées ytterbium. Les mesures se font à basse température (température de l'azote liquide, 77 K) car les propriétés thermiques sont améliorées lorsque la température du matériau diminue. Ces matériaux ont également été testés en configuration d'oscillateur laser relaxé, montrant ainsi tout l'intérêt de travailler à basse température. Les mesures de ces propriétés représentent un enjeu majeur pour le développement des lasers de forte puissance, d'autant plus que les données de la littérature concernant ces matériaux, dans ces domaines de température, sont quasiment inexistantes. D'autres matériaux comme des cristaux et des céramiques de YAG, des cristaux de fluorure de calcium CaF2 dopés ytterbium, et des verres phosphates dopés néodyme ont également été testés
In solid-state lasers, heat generation in gain medium can introduce wave-front distorsions. The goal of my thesis is to measure thermo-optic coefficients (thermal conductivity, thermo-optic coefficient dn/dT and thermal expansion coefficient) of new laser materials allowing reaching high energy with high repetition rate. These laser materials are ytterbium doped ceramics of sesquioxides of scandium Sc2O3, lutetium Lu2O3 and yttrium Y2O3. These materials have also been tested in a free running laser oscillator: these experiments have shown the interest to work at low temperature. When driven at low temperature (cryogenic cooling), thermal properties of these materials are improved. Thermo-optical values of these materials are actually unknown in the literature, especially at low temperatures. Therefore, measuring these parameters is very important for the development of high-power lasers. Other materials have also been studied: ytterbium doped ceramics and crystals of YAG, crystals of calcium fluoride CaF2 and neodymium doped phosphate laser glass

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Benameur, Nassira. "Élaboration et caractérisations d'un spinelle polycristallin à grains fins transparent dans le visible et l'infrarouge." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10187/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur la fabrication d’une céramique polycristalline transparente à structure cristalline cubique : le spinelle de magnésium et d’aluminium. Contrairement aux monocristaux tels que le saphir, les céramiques polycristallines peuvent être synthétisées sous des formes beaucoup plus complexes et avec un procédé de fabrication beaucoup moins couteux. Le spinelle présente également l’avantage d’être un matériau bi-bande transparent à la fois dans le visible et le moyen infrarouge (0.4-6 µm) avec de bonnes propriétés mécaniques. Cependant, les conditions requises pour la transparence (totale densification et absence d’impuretés ou de seconde phase), rendent une industrialisation particulièrement difficile à ce jour. L’objectif de cette étude a donc été de proposer un procédé robuste et industrialisable permettant l’élaboration d’une céramique polycristalline à grains fins à partir d’une poudre de spinelle. Pour cela différentes voies de frittage ont été explorées : un frittage naturel sous air suivi d’une compression isostatique à chaud par gaz, et le frittage SPS. Suivant la voie de frittage adoptée, les propriétés optiques et mécaniques du produit fini ont été comparées par rapport aux autres matériaux disponibles sur le marché. Finalement, les propriétés de transport du spinelle ont été investiguées par le biais d’analyses EELS et de mesures de la conduction ionique
This thesis deals with the elaboration of a transparent polycristalline ceramic with a cubic crystalline structure: magnesium aluminate spinel. Contrary to single-crystals such as sapphire, a polycristalline material can be elaborated, through a low cost process, with different sizes and shapes. Spinel has the main advantage to be a bi-band material: transparent in the visible and in the mid-infrared range (0.4-6µm). Despite many attempts to commercialize spinel, it is not available yet as an optical material due to the difficulty to get transparency (dense and defect-free material). The aim of this work is to propose a simple and reliable process in order to obtain a fine-grained and transparent spinel. Different sintering routes have been investigated: pressureless sintering on air followed by a High Isostatic Pressing step (HIP) and Spark Plasma Sintering (SPS). According to the sintering route chosen, the optical and mechanical properties of the final product have been compared. Finally the transport properties of spinel, have been investigated by EELS spectroscopy and by ionic conductivity measurements

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Dolhen, Morgane. "Verres, vitrocéramique et céramique à base de TeO2 pour l'optique." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0112/document.

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Abstract:

Du fait de leur grande qualité optique, les monocristaux sont largement utilisés dans le domaine de la photonique, pour l’émission laser de puissance, la conversion de fréquence,.... Les monocristaux sont toutefois limités par leur mode fabrication qui est lent et onéreux et par la difficulté d’obtenir des pièces de grandes dimensions. Les verres tellurites sont des candidats de choix en raison de leur réponse non-linéaire élevée, leur mise en forme aisée et leur faible coût de production. Toutefois, pour certaines applications nécessitant des effets non-linéaires de second ordre, les verres ne peuvent pas être utilisés en raison de leur isotropie optique. Au cours de cette thèse, nous avons donc entrepris l’élaboration de composites vitrocéramiques tellurites composés de cristaux non-centrosymétriques capables de générer un signal de seconde harmonique. Les composites sont élaborés par co-frittage SPS d’une poudre de verre et de cristaux. Nous nous sommes également intéressés à la réalisation de céramiques transparentes tellurites pour l’élaboration de cavités lasers de dimensions millimétriques. Les matériaux tellurites sont en effet des candidats intéressants en raison de leurs indices de réfractions linéaires élevées et leurs basses énergies de phonon qui favorisent les transitions radiatives. Les céramiques transparentes ont été obtenues par un procédé innovant de cristallisation complète et congruente du verre qui allie la facilité de mise en forme du verre et les propriétés de la céramique finale. Nous avons également mise en œuvre la réalisation d’une nouvelle céramique transparente tellurate (TeVI) par frittage SPS d’une poudre céramique broyée. Les composés tellurates ont l’avantage de présenter de basses énergies de phonons et des propriétés diélectriques micro-ondes intéressantes
Owing to thier high optical quality, single-crystals are widely used in photonics, for high power laser, frequency conversion… However, single-crystals are constrained by their manufacturing process which is slow and expensive and because it difficult to obtain large parts. Tellurite glasses are ideal candidate due to their high nonlinear response, the easy glass shaping and their low manufacturing cost. Nonetheless, for some kind of applications requiring second order nonlinear effects, glasses can’t be used because of their optical isotropy. During this thesis, we undertook the elaboration of tellurite glass-ceramics composites consisting of noncentrosymmetric crystals able to generate second harmonic signal. Composites are elaborated by SPS co-sintering of a glass powder and crystals. We are also interested in the elaboration of transparent tellurite ceramics in order to make millimetric laser cavities. Indeed, tellurite-based materials are interesting candidates owing to their high nonlinear refractive index and their low phonon energy, which favors radiative transitions. Transparent ceramics have been fabricated by an innovative way, the full and congruent crystallization of glass which combines the easy glass shaping and the properties of the final ceramic. We have also developed the elaboration of a new transparent tellurate ceramic (TeVI) by SPS sintering of a crushed ceramic powder. Tellurate compounds have the advantage of showing low phonon energy and interesting microwave dielectric properties

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Sun, Qianying. "Conducting ceramics based on ZnO co-doped by (Al, Ti, Mg) : microstructure, electronic active defects and electrical properties." Thesis, Le Mans, 2020. http://www.theses.fr/2020LEMA1014.

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Abstract:

Les céramiques conductrices à base de ZnO suscitent un important intérêt pour leurs applications comme varistances, capteurs de gaz, électrodes transparentes, dispositifs piézoélectriques, électro-optiques ou thermoélectriques. Le dopage de ZnO confère aux céramiques formées des propriétés électriques et optiques remarquables caractérisées par une transparence optique modulée, des énergies de liaison élevées pour les excitons, et des conductivités électriques atteignant 0.1 MS.m-1. La grande conductivité de ZnO est intimement liée aux éléments dopants, à la microstructure des céramiques et aux conditions de synthèse et traitements. Les joints de grains, la structure cristalline, le désordre structural et les défauts électroniques contribuent au comportement électrique des matériaux. Le présent travail de thèse s'inscrit dans ce contexte et porte sur la mise en œuvre de méthodes de fabrication de céramiques à base de ZnO co-dopées par des éléments (Al, Ti, Mg) et l'étude de leurs caractéristiques physiques incluant la structure cristalline, la microstructure et le comportement électrique. Ainsi, des études exhaustives ont été menées par des méthodes structurales (RX, Raman), microscopies (MET, MEB) et de résonance magnétique (RPE, RMN) sensible à l'ordre local et aux défauts électroniques actifs. La conductivité est ajustée par la nature des éléments dopants, l'atmosphère de frittage et les méthodes de fabrication par solutions solides ou par frittage flash (SPS). La corrélation "Préparation - Structure - Conductivité" a été établie pour la réalisation de céramiques à base de ZnO avec de fortes conductivités ouvrant la voie à des applications technologiques potentielles
ZnO based ceramics with appropriate doping elements show excellent electrical and optical properties such as high exciton binding energies, a modulated optical transparency and high electrical conductivities. Therefore, ZnO based conducting ceramics have been extensively investigated in the aim of their application as resistors, visitors, gas sensors, transparent electrodes, solar cell windows, piezoelectric, electro-optical and thermoelectric devices. The high conductivity of ZnO ceramics up to 0.1MS·m-1 is closely related to the doping elements along with the ceramic microstructure and the processing conditions with particular effects of grain boundaries, crystalline structure and structural disorder within the ceramics. Thus, the present thesis is devoted to the fabrication by sintering under defined conditions (sintering atmospheres, processes) of ZnO based ceramics co-doped by (Al, Ti, Mg) , the investigations and deep analysis of their related properties including crystalline structure, micro-structure and the electrical behavior. Exhaustive studies were developed on the doped ceramics by using structural methods (XRD, Raman), microscopy (TEM, SEM) and magnetic resonance (EPR, NMR) probing the local order and electronic active defects. The conductivity is adjusted by the nature of the structure influenced by the doping elements, the sintering atmosphere, and the sintering method. The correlation "Preparation - Structure - Conductivity" has been established to pave the way for the potential technological applications of highly conducting ZnO-based ceramics

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Chateigner, Daniel. "Etude de la texture cristallographique de céramiques et de couches minces supraconductrices YBa2Cu3O(7-delta) en relation avec les propriétés physiques." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10149.

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Abstract:

Ce travail traite de l'analyse de la texture cristallographique de ceramiques et de couches minces du compose yba#2cu#3o#7-#, et de l'effet de cette texture sur les proprietes supraconductrices, principalement la densite de courant critique (jc). La diffraction des rayons x a ete surtout utilisee, completee pour certains echantillons par la diffraction des neutrons et la retrodiffusion des electrons. Dans le cas de l'utilisation des rayons x et de la geometrie de schulz par reflexion, les corrections de defocalisation indispensables a l'analyse quantitative des orientations preferentielles dans des couches minces et des multicouches ont ete developpees. Par ailleurs les conditions experimentales adaptees a l'etude d'echantillons tres textures, massifs ou minces ont ete precisees. Les echantillons massifs les plus textures ont ete elabores par des methodes derivees de la technique melt texture growth. En general, les echantillons textures en volume presentent deux orientations proches l'une de l'autre permettant d'expliquer les valeurs relativement faibles des densites de courant critique mesurees. La phase verte y#2bacuo#5 ne semble pas texturee dans les echantillons etudies. L'importance de la texture sur jc est clairement mise en evidence dans ce type d'echantillons, meme si l'etablissement d'une relation quantitative reste delicate. Pour les couches minces hetero-epitaxiees, l'utilisation d'un substrat monocristallin mgo oriente (001) entraine une interface tres perturbee pouvant expliquer les mauvaises proprietes supraconductrices des couches deposees (par rapport aux depots realises sur des substrats offrant un meilleur accord de maille avec ybco). La densite de courant critique est reliee quantitativement au degre de texture des films. De faibles pourcentages d'orientations secondaires diminuent jc de facon importante, inversement la presence de precipites de cuo peut avoir un effet benefique. Enfin l'analyse de la texture de dispositifs experimentaux a permis la caracterisation quantitative des orientations imposees artificiellement et necessaires a la creation de jonctions josephson

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Plat, Antoine. "Apport à la compréhension des propriétés optiques non linéaires des matériaux à base d'oxyde de tellure VI." Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0016/document.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, le laboratoire SPCTS de Limoges a focalisé son attention sur l’étude des matériaux tellurates (à base de cations Te6+), dont les propriétés optiques non-linéaires du troisième ordre (χ(3)) doivent être encore supérieures à celles des matériaux tellurites (à base de cations Te4+) traditionnellement considérés. En effet, les calculs ab initio montrent que les propriétés non-linéaires d’ordre trois du composé tellurate TeO3-β sont environ 10 fois plus élevées que celles du composé tellurite TeO2-α. A ce titre, une étude théorique du système (1-x)TeO2+ xTeO3 a été entreprise afin de comprendre l’origine structurale de cette importante différence de propriétés. Les résultats de cette étude ont montré que cette différence était liée à l’augmentation du « degré de polymérisation » et à la diminution du gap énergétique associées à chacune des phases de ce système et ce, avec le taux croissant en cations Te6+. Ces conclusions ont ensuite été généralisées à travers une étude plus globale menée sur un grand nombre de composés oxydes de type MnOm et MnTepOm. Une attention particulière a été portée aux propriétés non-linéaires du composé TeO3-β. Une étude expérimentale puis théorique a permis de mettre en évidence que ses exceptionnelles propriétés non-linéaires étaient directement corrélées aux propriétés des liaisons chimiques le constituant. Compte tenu de l’ensemble de ces résultats, la synthèse de verres tellurates a été envisagée à travers l’étude du système TeO2-Mg3TeO6. Outre leurs forts intérêts pour l’optique, les matériaux tellurates sont aussi de bons candidats en vue d’une intégration dans des dispositifs de type « Low Temperature Cofired Ceramics ». C’est pourquoi, l’étude du composé Bi6Te2O15 a été entreprise. A cet égard, son protocole de frittage a été optimisé au moyen de la technologie « Spark Plasma Sintering » (SPS), et ses propriétés diélectriques mesurées se sont révélées prometteuses
For several years, SPCTS laboratory of Limoges has focalized his attention to the study of tellurate materials (Te6+ cations-based compounds), whose third order non-linear optical properties (χ(3)) must be superior to those of tellurite materials (Te4+ cations-based compounds) traditionally considered. Indeed, ab initio calculations show those the third order non-linear optical properties of the TeO3-β tellurate compound are about 10 time higher than that of TeO2-α tellurite phase. In this connection, the theoretical study of the (1-x)TeO2+ xTeO3 system was undertaken in order to understand the structural origins of these properties. Results have shown that the increasing of the “polymerization degree” and the decreasing of the energetical gap associated to each structure of this system, with the increasing ratio of Te6+ cations were at the origin of this change of properties. These conclusions were generalized through the study of many oxide compounds such as MnOm and MnTepOm. A special attention was paid to the non-linear properties of the TeO3-β compound. Experimental and theoretical studies allowed highlighting that its exceptional properties were correlated to its chemical bonding properties. Taking into account all these results, the synthesis of tellurate glasses was investigated, through the study of the TeO2-Mg3TeO6 binary system. Besides their great interest for optical applications, tellurate materials are also good candidates for LTCC applications. Therefore the study of the Bi6Te2O15 compound was also managed in this work. Its sintering process was optimized using the “Spark Plasma Sintering” technology, and its dielectric properties measurements have evidenced very promising values

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Noudem, Jacques Guillaume. "Texturation des céramiques supraconductrices Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O par combinaison des effets du champ magnétique et de la contrainte uniaxiale à haute température." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10169.

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Abstract:

Les ceramiques supraconductrices des composes bi-(pb)-sr-ca-cu-o ont une capacite de transport de courant electrique a 77 k faible qui est due a la presence des porosites et a la desorientation des feuillets. Pour obtenir des densites de courant critique de transport elevees dans ces materiaux, il est necessaire de les densifier et d'induire une orientation cristallographique preferentielle. Un procede permettant de texturer par effet combine du champ magnetique et de la contrainte uniaxiale a haute temperature a ete mis au point. Le dispositif experimental permet d'appliquer une pression uniaxiale de 60 mpa sous un champ magnetique de 8 t jusqu'a une temperature de 1100c. Les echantillons elabores sont obtenus a partir des precurseurs industriels (hoechst) de la phase bi:2223. La technique de texturation par solidification sous champ magnetique s'est averee tres efficace pour obtenir des echantillons massifs polycristallins bi-(pb)-sr-ca-cu-o orientes avec l'axe-c des cristallites parallele au champ magnetique applique. Les densites de courant critiques (jc) obtenues par ce procede sont de 1450 a/cm#2 pour une densite de 5. 1 g/cm#3 (82% de la densite theorique). La texturation par fluage sous contrainte uniaxiale, a permis d'obtenir des ceramiques denses ( 6 g/cm#3), homogenes ayant des densites de courant critiques de 2500 a/cm#2. Les rubans ag/bi:2223 fournis par alcatel alsthom ont aussi ete textures avec succes par le procede de pressage a chaud. La combinaison du champ magnetique et de la contrainte uniaxiale permet d'ameliorer la texture et la densite des echantillons qui par ailleurs sont tres homogenes et possedent une bonne tenue mecanique. Les densites de courant critique de transport a 77 k atteignent 3800 a/cm#2 suivant les plans (a,b) et 1100 a/cm#2 suivant l'axe-c. Par ailleurs, nous avons mis en evidence la possibilite d'utiliser ces ceramiques texturees dans le domaine de l'electrotechnique pour limiter le courant

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Chlique, Christophe. "Préparation et caractérisation de poudres et céramiques (oxy) sulfures pour applications en optique active et passive." Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00678255.

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Ce travail de recherche porte sur la synthèse, la mise en forme et la caractérisation de matériaux à base de sulfures ou oxysulfure pour des applications optiques passives ou actives. Différentes techniques de synthèse, notamment la précipitation en milieu aqueux ou la synthèse par combustion, ont été utilisées pour préparer les nanopoudres précurseurs, ZnS, CaLa₂S₄, BaLa₂S₄ ou La₂O₂S. Il a été constaté qu'un traitement sous H₂S/N₂ permet de purifier ces précurseurs tout en conservant la phase cubique (ZnS) nécessaires pour la préparation de céramiques transparentes. Des céramiques ZnS, avec une transmission maximale d'environ 70% à la longueur d'onde de 10 µm, ont été élaborées par compaction à chaud en utilisant les techniques Hot Pressing ou Spark Plasma Sintering pour des applications optiques dans la fenêtre 8-12 µm. Des poudres de ZnS dopées au Fe²⁺ ont été synthétisées et étudiées avec une bande d'émission très large entre 3 µm et 4,5 µm. Des effets laser ont été obtenus à des longueurs d'ondes entre 3,4 µm et 3,6 µm en fonction de la température. Des poudres d'oxysulfure de lanthane co-dopées à l'Er³⁺ et l'Yb³⁺ ont été étudiées comme matériaux fluorescents pour modifier le spectre solaire avec l'objectif d'augmenter le rendement des cellules solaires photovoltaïques. Un rendement quantique supérieur à 100% a été obtenu avec un pompage à 523 nm pour des émissions dans le visible et le proche infrarouge. Ces résultats montrent que ces matériaux sont des matrices très efficaces pour le dopage des terres rares.

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Mainguy, Stéphane. "Mesure et modélisation de la diffusion du rayonnement optique par des surfaces rugueuses : application aux propriétés infrarouges de céramiques de Bore." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1994. http://www.theses.fr/1994ECAP0379.

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Abstract:

Le thème d'étude est le phénomène de diffusion du rayonnement optique par des surfaces rugueuses. La grandeur physique centrale est la réflectivité monochromatique bidirectionnelle. On présente les travaux relatifs à la mise au point d'un nouvel instrument permettant la mesure de cette grandeur radiative, le banc de réflectométrie automatise multi-services (BRAMS). L'originalité du montage réside dans l'utilisation d'un miroir parabolique, qui permet le contrôle de l'angle d'incidence du faisceau éclairant la surface de l'échantillon et l'exploration de plans très éloignés du plan d'incidence. Une étude approfondie des aberrations géométriques générées par le miroir a permis d'obtenir un quasi-parallélisme du faisceau incident et d'exploiter les propriétés de collection du miroir. Des tests expérimentaux ont confirmé les caractéristiques de l'appareil prédites. Des exemples de mesures de réflectivité monochromatique bidirectionnelle à l'aide du BRAMS sont donnés pour des surfaces rugueuses métalliques et diélectriques absorbantes, pour un rayonnement incident de longueurs d'onde 0,633 m et 10,6 m. Ces mesures, limitées au plan d'incidence, sont comparées avec succès à des mesures réalisées sur d'autres montages. Enfin, la caractérisation dans l'infrarouge d'une céramique de Bore projeté par plasma est présentée. Un calcul théorique de diffusion du rayonnement par une surface diélectrique a rugosité aléatoire gaussienne fait l'objet du dernier chapitre. On considère le cas d'une surface homogène monodimensionnelle. Le modèle étudié repose sur l'hypothèse de Rayleigh. Des résultats de lobes de diffusion sont obtenus pour une surface rugueuse transparente et pour une surface métallique, pour les polarisations p et s. Ces calculs sont comparés de façon satisfaisante à ceux d'une méthode intégrale exacte et présentent l'intérêt d'être beaucoup plus rapides. Enfin, on donne le domaine d'application de la méthode en fonction des paramètres de rugosité de la surface

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Gonzàlez, José Manuel. "Composants innovants recongurables par voie optique pour des applications microondes." Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f3a2c16b-fd3c-47e6-9923-5f9ad25a39cf/blobholder:0/2011LIMO4048.pdf.

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Abstract:

Ces travaux de thèse portent sur la conception de composants microondes innovants, reconfigurables par voie optique. L’objectif principal de la thèse est de proposer des solutions alternatives aux méthodes de réconfigurabilité actuelles comme les MEMS ou les diodes par exemple. Dans ces travaux nous nous sommes intéressés à la caractérisation des matériaux photosensibles aux fréquences microondes ainsi qu’aux méthodes de reconfigurabilité optique directe et indirecte. Pour placer ce travail de thèse dans son contexte, la première partie de ce manuscrit est dédiée à une étude bibliographique des circuits reconfigurables et méthodes associées. Des comparaisons sont proposées pour montrer les avantages qu’un contrôle optique peut présenter. La deuxième partie porte sur la description de matériaux photosensibles comme le sulfure de Cadmium ou le dioxyde de Vanadium et sur des structures de test utilisées pour les caractériser. Dans le troisième chapitre de ce manuscrit, des structures agiles en fréquence sont présentées en exploitant un contrôle optique de type direct. Les structures présentées démontrent le concept d’un filtre LTCC reconfigurable en fréquence, d’un résonateur diélectrique 3D agile en se basant sur la photoconductivité ainsi que d’un filtre reconfigurable par variation de permittivité. La dernière partie de cette thèse est consacrée au contrôle optique indirect et traite le cas d’un interrupteur RF à commande optique basé sur une technologie de fabrication standard Si CMOS
This work focuses on novel optically reconfigurable components for microwave applications, the main objective being to propose alternative solutions to commonly used tuning methods such as MEMS or diodes. In this work, we have investigated photosensitive material characterization at microwave frequencies, and both direct and indirect methods of optical reconfigurability. To provide context for this thesis, the first part is dedicated to a bibliographic review of reconfigurable circuits and methods, thus giving an overview of the technologies used at present and showing the interest for using optical control. The second part of this dissertation is about test structures for characterizing photosensitive materials, including a presentation of materials such as Vanadium dioxide or Cadmium sulfide, among others. In the third chapter of this thesis, frequency tunable structures exploiting direct optical control are studied. The structures presented include a “proof of concept” tunable LTCC filter, a 3D dielectric resonator based on photoconductive materials, and a tunable filter based on the change of a material’s relative permittivity. The last part of this work focuses on indirect optical control showing an opto‐RF switch based on a standard Si CMOS fabrication technology

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Al, Saghir Kholoud. "Céramiques transparentes par cristallisation complète du verre : application aux aluminosilicates de strontium." Thesis, Orléans, 2014. http://www.theses.fr/2014ORLE2023/document.

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Abstract:

Les céramiques transparentes élaborées par cristallisation complète du verre constituent une nouvelle famille de matériaux de qualité photonique en compétition avec la technologie des monocristaux pour les applications optiques. Cette approche verrière offre des avantages considérables par rapport aux monocristaux et aux céramiques polycristallines frittées : un coût réduit, la possibilité d’une production à grande échelle, une large gamme de compositions chimiques accessibles, une mise en forme plus souple et un taux de dopage élevé. Dans le cadre de ce travail, nous avons synthétisé des céramiques polycristallines transparentes de Sr3Al2O6 et Sr3Ga2O6 (structures cubiques) par cristallisation complète du verre de même composition. Les verres d'aluminate de strontium (75SrO-25Al2O3) et de gallate de strontium (75SrO-25Ga2O3) sont élaborés par lévitation aérodynamique couplée à un dispositif de chauffage laser. La transparence de la céramique de Sr3Al2O6 obtenue s’explique par son isotropie optique, ses joints de grains très fins et sa structure totalement dense (non poreuse). Nous avons également développé une nouvelle famille de céramiques transparentes Sr1+x/2Al2+xSi2-xO8 (0
Transparent polycrystalline ceramics elaborated by full crystallization from glass are an emerging class of photonicquality materials competing with single crystal technology, especially for optical applications. This approach provides considerable advantages over single crystals and polycrystalline sintered ceramics represented by cost effectiveness, large scale production, wide range of accessible chemical compositions, easy shaping and high doping level hosting structure. In this work, we show the preparation of transparent cubic Sr3Al2O6 and Sr3Ga2O6 polycrystalline ceramics by full crystallization from the parent strontium aluminate (75SrO-25Al2O3) and strontium gallate (75SrO-25Ga2O3) glasses elaborated by aerodynamic levitation coupled to laser heating system. The transparency of the obtained Sr3Al2O6 ceramics is explained by their optical isotropy, thin grain boundaries and highly dense (non-porous) microstructure. We also show a series of novel Sr1+x/2Al2+xSi2-xO8 (0

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Sattayaporn, Suchinda. "Etude d'oxydes monocristallins et de céramiques transparentes dopés Pr3+ ou Nd3+ pour la réalisation de lasers visibles." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS257.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est l’étude de matériaux oxydes pour le développement de lasers solides, émettant en particulier dans le domaine visible. Nous nous sommes intéressés à des matériaux monocristallins et à des céramiques transparentes. Des ions Pr3+ ont été envisagés comme dopants en raison de leurs niveaux d’énergie adaptés pour des émissions directes (bleu, vert, orange, rouge et rouge foncé). En outre, des ions Nd3+ émettant dans le proche infrarouge, autour de 0.9 μm, ont été utilisés comme dopants afin de générer un laser bleu par un processus de conversion de fréquence. Nous avons ainsi préparé des matrices oxydes sous forme polycristalline pour des mesures de spectroscopie optique permettant de sélectionner les meilleurs matériaux. Des matrices d’oxyde à fusion congruente étudiées correspondent aux différentes familles comme suit : hexa-aluminate, mélilite, germanate, tungstate et sesquioxide. Les cristaux ont été élaborés par la méthode de Czochralski. En plus, certains matériaux cubiques a haut point de fusion comme Nd:Y2O3 et Nd:Y3Al5O12 ont été étudiés sous forme de céramiques transparentes de type classique ou composite. Nous avons ensuite caractérisé les propriétés physiques, optiques et spectroscopiques. Finalement, des émissions lasers dans le visible ont été démontrées en régime continu dans une cavité résonante de type plan-concave ou déplié (V). Pour les matériaux dopés Nd3+ et dopés Pr3+, nous avons obtenu l’effet lasers dans le visible avec les efficacités satisfaisantes. Les matériaux monocristallins: Pr:Sr1-xLaxAl12-xO19 et céramique composite Nd:Y3Al5O12 présentent un potentiel important pour le développement de lasers dans le domaine visible
This thesis is aimed to find efficient oxide based solid-state materials for the development of lasers, particularly in visible spectral regions. We focused on Pr3+ and Nd3+ luminescent ions, doped in oxide-based hosts. Pr3+ ions are suitable for direct visible emissions in various regions, whereas the emission of Nd3+ ions in near infrared around 0.9 μm can be converted into blue laser by Second Harmonic Generation. A large-covered visible region could be expected in the range of 450 nm – 750 nm. First, we selected appropriate oxide hosts by using optical spectroscopy tools. All selected materials with congruent melting behavior were grown as single crystal. On the other hand, cubic materials with very high melting point, Nd:Y2O3 and Nd:Y3Al5O12, were prepared as standard and micro-core composite transparent ceramics, respectively. Next, all samples were thoroughly investigated in terms of physical, optical and spectroscopic properties. In the meantime, Judd-Ofelt analysis were computationally performed by using ground state absorption data to calculate radiative properties of studied solid-state materials, including radiative lifetime and branching ratio. Finally, laser operations were carried out within a plane-concave or V-type resonant cavity under blue and near infrared pumping for Pr3+ and Nd3+ solid-state materials, respectively. We achieved visible lasers in the relevant range with satisfying efficiencies with Pr:Sr1-xLaxAl12-xO19 single crystal and Nd:Y3Al5O12 micro-core transparent ceramic. Both present a real potential for the development of laser emissions in visible spectral regions

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Lafitte, Bruno. "Elaboration d'outils innovants de diagnostic applicables aux lampes à haute pression à enveloppe céramique." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30049.

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Abstract:

Une revue des méthodes de diagnostic optique classique montre qu'elles ne sont pas utilisables pour les lampes aux halogénures métalliques actuelles en raison du caractère diffusant de l'enveloppe céramique du brûleur. Par contre, les rayons-X étant peu diffusés par cette enveloppe céramique nous avons pu déterminer la densité des atomes de mercure par absorption de rayons-X. Ces résultats associés à une mesure de la température axiale par spectroscopie d'émission, nous ont permis de déterminer le profil de température d'une lampe aux halogénures métalliques à enveloppe céramique. Enfin, pour caractériser les propriètés radiatives d'une telle lampe nous avons mesuré le flux total en fonction de la puissance électrique consommée
A listing of classical optical diagnostic methods puts in evidence that they cannot be employed in the case of the current metal halides lamps. This is due to the fact that ceramic envelops are diffusing visible light. However, X-rays diffusion due to the ceramic envelop is low, thus we could determine the mercury density using X-rays absorption spectroscopy. Those results, together with a measure of the core temperature by emission spectroscopy measurement, gave us the temperature profile of a ceramic metal halides lamp. At the end, to characterise the radiative properties of such a lamp, we measured the total flux emitted function of the electric power injected

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Largiller, Grégory. "Maîtrise du frittage de matériaux céramique-métal à gradients de composition et de structure." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0160.

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Abstract:

Les matériaux à gradient de composition et de structure permettent d'associer des propriétés complémentaires dans une pièce donnée. Les cermets (matériaux composite céramique métal) développés par Rio Tinto Alcan seront potentiellement utilisés en tant qu'anodes inertes pour l'électrolyse de l'aluminium. Pour connecter cette pièce à matrice céramique au réseau électrique, ce matériau doit être associé avec un matériau conducteur électrique en une seule opération de frittage. En associant les connaissances issues de la métallurgie des poudres avec une analyse microstructurale, des calculs thermodynamiques et des considérations mécaniques, une gamme de matériaux appelés metcer (composite métal céramique) a été développée. Selon la proportion et composition de la phase métallique initiale de ces metcers, ils peuvent être cofrittés en une seule opération avec un cermet. Nous avons montré que la proportion de phase métallique influençait fortement la tenue mécanique de l'ensemble pendant le frittage ; que la composition des phases oxydes et métalliques permettait de maîtriser les phénomènes de diffusion entre les parties cofrittées pour construire une interface graduelle. Des lois phénoménologiques basées sur la mécanique des milieux continus ont été développées pour modéliser le frittage d'un cermet et d'un metcer. Ces lois ont été introduites dans un logiciel de calcul par éléments finis pour simuler le frittage d'assemblages bicouches et identifier les éventuels points de fragilité de différentes géométries. En comparant ces résultats de simulation numérique à des observations optiques in situ sur des pièces centimétriques, nous avons montré que l'amorçage de fissures proche de l'interface a lieu lorsque les contraintes sont élevées. A basse température, de faibles écarts de déformations entre les couches suffisent à amorcer des fissures lorsque les viscosités des matériaux sont grandes et qu'ils ont un comportement fragile. A haute température, lorsque les écarts de déformation sont grands et les viscosités faibles, les contraintes entre les couches sont relaxées. En utilisant les connaissances acquises à la fois sur la chimie et la mécanique du système, une pièce centimétrique tricouche à gradient exempt de fissure a été réalisée
Graded materials are used to gather complementary physical and/or chemical properties into a single part. Cermet material (ceramic metal composite) developed by Rio Tinto Alcan may be used as inert anode for aluminium electrolysis. To connect these ceramic matrix materials to the current network, we propose to associate them with a conductive material in a single sintering step. Using our knowledge on powder metallurgy with microstructure analysis, thermodynamical and mechanical calculations, a new range of material called metcer (metal ceramic composite) has been developed. According to their metal phase proportion and composition, the metcer materials can be cosintered with cermets in a single sintering step. By modifying the metal phase proportion, we enabled the parts to keep joined during the whole sintering thermal cycle. The composition of oxides and metal phases change the diffusion phenomena and enable one to build a graded interface between the layers. Based on continuum mechanics, constitutive equations have been used to simulate the sintering of a cermet and a metcer. Constitutive equations have been implemented into a finite element software to identify the weak regions of bilayers parts of complex geometry. We compared numerical simulation results with optical observations made during sintering on large scale bilayers. Cracks near the interface occur at low temperature when the strain mismatch between the layers is low and the viscosities of the layers are high. Thus, the materials have a fragile behaviour. At high temperature, when the viscosities are low and the strain mismatch is high, the stresses in the vicinity of the interface are released. Combining our knowledge on the chemistry and interactions between these materials, we developed a trilayer material. This material showed up a graded interface without any crack

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Oummadi, Siham. "Drying behaviour of ceramic green bodies : experimental characterization and numerical modelling." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0112.

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Abstract:

Cette thèse s’inscrit dans un objectif à long terme de contrôle et de pilotage en temps réel du séchage des produits céramiques. Pour cela, cette étude se décompose en deux volets. Une première partie expérimentale qui porte sur la détermination en temps réel des paramètres de séchage (température de l’échantillon, teneur en eau et variations dimensionnelles par méthode optique). Une seconde partie, quant à elle, consiste à étudier l’évolution des propriétés physiques des matériaux pendant le séchage pour ensuite construire un modèle numérique macroscopique qui utilise ces données expérimentales. Deux matériaux céramiques ont été choisis pour cette étude : une alumine et une argile kaolinitique. L’alumine a été choisie pour son utilisation fréquente dans les céramiques techniques et le kaolin dans les céramiques traditionnelles. La partie expérimentale de cette étude a permis de déterminer le comportement macroscopique au séchage des deux matériaux ainsi que d’évaluer la dépendance des propriétés physiques (en particulier le coefficient de diffusion et la conductivité thermique) avec la teneur en eau. De plus, une étude à une échelle plus petite par RMN et microscopique par MEB environnemental a permis de mettre en relation l’évolution des propriétés physiques avec la localisation de l’eau au sein du matériau pendant le séchage. Puis, à partir de l’évaluation de nombreuses situations de séchage, les prédictions numériques se sont avérées être en bon accord avec les résultats expérimentaux. Pour conclure, ce modèle représente un bon moyen pour contrôler l’étape de séchage
The present thesis is part of a long-term objective to control the drying step of ceramic green bodies in real-time. Given this general aim, the present work is based on two complimentary parts. The first part deals with the measurement of drying parameters (sample temperature, moisture content and dimension changes by an optical method). Then, since the ultimate objective of this work is the construction of a numerical model, an experimental evaluation of physical properties involved during drying is made for input into the model. The current study is focused on two technologically important materials frequently used in the ceramic industry which are alumina and clays (kaolin here). Alumina is one of most common raw materials used in technical ceramics and kaolin is typically used in traditional ceramics. Experimentally, the macroscopic drying behaviour of both materials zqs determined as well as the dependence of physical properties (in particular the diffusion coefficient and the thermal conductivity) on moisture content as drying proceeds. Furthermore, a study on the spatial distributions of water within the ceramic green body at different scales (MRI and ESEM) is used to interpret how physical properties vary with moisture content. Then, from the examination of numerous situations of drying, we concluded that the proposed numerical model yields good predictions of moisture content and the green body temperature. These parameters can help to evaluate progress in the drying step with eventual feedback in process control

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Meynard, Joane. "Influence de la taille, de la morphologie et de la distribution spatiale des pores sur la conductivité thermique de céramiques UO2." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0607.

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Abstract:

Dans un réacteur nucléaire, le comportement des combustibles est piloté par des phénomènes thermiques. C'est pourquoi il est important de modéliser précisément leur comportement thermique.L’objectif de ces travaux est d’évaluer l’impact de la microstructure sur les propriétés thermiques d’un combustible UO2 à 50°C.Des céramiques UO2 ont été fabriquées. Deux familles de porosité ont été identifiées à l’aide de différentes techniques d’imagerie (microscopie optique, MEB-FIB et tomographie X) : la porosité occluse de forme quasi-sphérique et localisée dans les granulats d’UO2 et un réseau de porosité "d'assemblage" localisée à l’interface des granulats. Des paramètres descripteurs ont été déterminés par mesures par immersion et par analyse d’images. Des études par homogénéisation analytique et numérique (calculs par transformée de Fourier rapide) ont été réalisées afin d’évaluer l’impact de ces caractéristiques sur la conductivité thermique. Les calculs numériques ont été réalisés sur des images 2D et 3D obtenues par imagerie et générées avec un modèle morphologique original reproduisant les spécificités des structures poreuses observées. Ces études ont mis en évidence l’impact de la répartition spatiale et de l’interconnexion de la porosité d’assemblage sur la conductivité thermique des céramiques UO2. Finalement, le modèle proposé a été comparé à des mesures expérimentales de diffusivité thermique obtenues par méthode Flash. Cette comparaison a permis de montrer que le modèle reproduit les tendances associées à la dégradation de la conductivité thermique mesurée sur les céramiques étudiées
Inside a nuclear reactor core, the behavior of fuels is largely controlled by thermal phenomena. That is why it is very important to model the thermal behavior of fuels very precisely.The objective of this study is to develop a model that indicates the influence of porosity on thermal conductivity at 50° that is representative of the thermal behavior of the UO2 fuels. UO2 fuels were manufactured and their microstructures were studied using optical microscopy, SEM-FIB and X-ray tomography. Two types of porosity were identified: 1) sealed and near-spherical pores which are located in UO2 aggregates, and 2) an interconnected "assembly" porosity located at the interfaces of aggregates. Several descriptive parameters were estimated by immersion measurements and image analysis. Studies based on analytical and numerical homogenization were conducted. Numerical calculations using the Fast Fourier Transform method were performed on images of slice planes obtained with imaging technologies or 3D simulated microstructures generated with an original morphological model reproducing some characteristics of the observed porosity networks. The significant impact of the spatial distribution and the interconnection of the assembly porosity on the thermal conductivity of manufactured UO2 fuels were highlighted. Finally, the proposed model was compared with experimental thermal diffusivity measurements obtained by the Flash method.Discrepancies between the model and the experimental measurements have been largely reduced with the proposed model compared with the standard models, which means that the developed model is more representative of the UO2 thermal behavior

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Cornette, Julie. "Cristallochimie et étude vibrationnelle de composés à base de TeVIO3." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/60119a50-1629-40b5-b524-e6dc19e092d5/blobholder:0/2010LIMO4061.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l’étude de la cristallochimie particulière des matériaux cristallisés à base d’oxyde de tellure VI (tellurates), candidats potentiels dans les technologies LTCC. L’estimation de la susceptibilité d’optique non linéaire d’ordre 3, des phases cristallisées du système TeO2-TeO3, par calculs ab initio, a montré des résultats prometteurs ouvrant des perspectives intéressantes pour l’élaboration de verres à base d’oxyde de tellure VI. Le composé TeO3-β est le plus simple des matériaux à base d’oxyde de tellure VI. L’étude vibrationnelle de sa structure spécifique met en évidence une structure de type tridimensionnelle semblable à la famille des pérovskites cubiques et très différentes du composé élémentaire à base d’oxyde de tellure IV, TeO2-a, de structure de type ilot. Cette étude a servi de base à l’analyse vibrationnelle de composés tellurates complexes
This thesis is devoted to the study of particular crystal chemistry of crystallized tellurium VI oxide based materials (tellurates), potential candidates in the LTCC technology. The estimation of the 3rd order nonlinear optical susceptibility, by ab initio calculations, of the crystalline phases of the system TeO2-TeO3 showed promising results openning interesting perspectives for the development of tellurium VI oxide based glasses. The TeO3-βcompound is the simplest tellurium oxide VI based material. The vibrational study of its specific structure reveals a three-dimensional type structure similar to the cubic perovskite family and very different to the elemental tellurium oxide IV TeO2-a, island type structure. This study was the basis for the vibrational analysis of complex tellurate compounds

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Zymelka, Daniel. "Suivi par methode optique du frittage micro-ondes d'oxydes ceramiques." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00821161.

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Abstract:

Le frittage micro-ondes est connu pour être une technique de frittage prometteuse. En effet, ce procédé présente comme avantages une réduction de la durée des traitements thermiques et un gain énergétique important par rapport aux procédés conventionnels. D'année en année, le frittage dans un environnement micro-ondes est étudié par un nombre croissant de chercheurs. Cependant, les raisons de l'effet bénéfique de ce type de frittage ne sont pas clairement identifiées.Dans ce contexte, l'objectif de ce travail a été de vérifier l'influence d'un champ électromagnétique à la fréquence de 2,45 GHz sur la densification de matériaux céramiques. Cet objectif passe donc par une étude comparative du frittage dans une enceinte micro-ondes et dans un four conventionnel. Cependant, la présence du champ électromagnétique dans un four micro-ondes ne permet pas l'utilisation des méthodes conventionnelles pour suivre le frittage. Ainsi, pour comparer les résultats, un dispositif expérimental original contenant un dilatomètre sans contact de haute résolution a été spécifiquement développé. Ce dispositif, permet aussi un suivi de la distribution de température à la surface de la pièce.Pour des cycles thermiques identiques, obtenus en frittage conventionnel et par micro-ondes, l'évolution de la densification de matériaux aux propriétés différentes a été comparée. Ces matériaux sont : l'alumine pure et dopée par 800ppm d'oxyde de magnésium, l'oxyde de zinc et l'hydroxyapatite silicatée. Pour chacun de ces matériaux, le couplage avec les micro-ondes et la répartition du chauffage à la surface de l'échantillon sont aussi discutés. Un effet bénéfique des micro-ondes sur l'évolution de la densification a été mis en évidence pour l'alumine avec ajout de MgO et de manière plus prononcée pour l'oxyde de zinc.

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Lallemant, Lucile. "Obtention d’alumines α dopées polycristallines transparentes par Spark Plasma Sintering." Thesis, Lyon, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAL0082/document.

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Abstract:

L'élaboration de céramiques polycristallines transparentes constitue un défi technologique important. Les matériaux transparents actuellement utilisés (verres ou monocristaux) possèdent des propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'usure) et physico-chimiques (résistance à la corrosion) moins intéressantes que celles des céramiques polycristallines. Par ailleurs, le coût de production de ces dernières est inférieur à celui des monocristaux. Les deux principaux paramètres à contrôler afin d'augmenter les propriétés optiques de l'alumine alpha polycristalline sont sa porosité, comme pour tout matériau transparent, et sa taille de grains, du fait de sa biréfringence. Aussi on cherchera à obtenir après frittage un matériau possédant une très faible porosité (inférieure à 0,05%) avec une distribution fine en taille de pores centrée sur des porosités nanométriques, et une taille de grains très fine (plus grand que 0,5 µm). Actuellement, cette microstructure particulière est obtenue en ~ 15 heures en combinant un frittage naturel suivi d'un traitement par Hot Isostatic Pressing (HIP). La technique de Spark Plasma Sintering (SPS) utilisée dans cette étude permet d’obtenir des céramiques denses possédant une microstructure fine en des temps plus courts. Premièrement, un protocole d'élaboration d'une alumine pure transparente a été mis au point. Il repose sur la préparation de crus à microstructure contrôlée avant l'étape de frittage. Principalement, ils doivent présenter une distribution fine en taille de pores avec un empilement particulaire macroscopique homogène dépourvu d'agglomérats. Le cycle de frittage SPS a également été optimisé afin d'obtenir les meilleures transmissions optiques possibles. Ensuite, un protocole de dopage par des inhibiteurs de croissance de grains a été optimisé. La nature du sel dopant influe au second ordre sur les propriétés optiques des échantillons par rapport à une calcination préalable au frittage. La nature et/ou la quantité de dopant induisent un décalage plus ou moins important de la densification vers les hautes températures. Le cycle de frittage SPS doit donc être adapté en conséquence. Le taux de dopant doit être optimisé afin d'obtenir une microstructure fine après frittage sans présence de particules de seconde phase. Différents dopants ont été comparés (magnésium Mg, lanthane La et zirconium Zr) et l'échantillon possédant les meilleures propriétés optiques a été obtenu grâce à un dopage à 200 cat ppm de lanthane. Des optimisations au niveau de la morphologie des poudres (plus fines et plus sphériques) et de la préparation des suspensions d'alumine alpha dopées au lanthane (lavage par centrifugation) ont permis d'obtenir l'un des meilleurs échantillons d'alumine transparente reporté dans la littérature. Il possède une transmission optique de 68% et une taille de grains de l'ordre de 300 nm. Ses propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'abrasion) sont supérieures à celles d'un monocristal de saphir
Obtaining transparent polycrystalline ceramics became an important technological challenge over the last decade. Their high mechanical (hardness, wear resistance) and physico-chemical (corrosion resistance) properties combined with a high transparency and a reasonable price could lead them to replace glasses or monocrystals as sapphire in optical applications. The main parameters to control in order to obtain highly transparent polycrystalline alpha-alumina (PCA) are the porosity size and amount as for the other transparent materials. However, as PCA is a birefringent material, the grain size also needs to be controlled. That’s why PCA should possess after sintering grains as small as possible (bigger than 0.5 µm) and a porosity closed to 0.00% with nanometric pores. This particular microstructure is usually obtained in ~ 15 hours by combining natural sintering in air with a post Hot Isostatic Pressing (HIP) treatment. In our study, the Spark Plasma Sintering (SPS) technique was used as it enables to obtain fully dense ceramics in shorter times while limiting the grain growth. First, a protocol to obtain a pure transparent PCA was established. It consists on preparing green bodies with a controlled particle’s packing before sintering. Mainly, the particle’s packing has to be macroscopically homogeneous and without agglomerates. Moreover, the pore size distribution should be the narrowest. The SPS sintering cycle was also optimised to obtain the highest optical transmission. Then, a doping protocol with grain growth inhibitors was optimised. The nature of the doping salt has a secondary effect on optical properties compared to a thermal treatment applied before sintering. Depending on the doping agent nature and/or amount, the densification temperature changes. The SPS sintering cycle has thus to be adapted. The doping agent amount has to be optimised to obtain a fine microstructure after sintering without second phase particles. Different doping agents have been compared (magnesium Mg, lanthanum La and zirconium Zr). The sample having the highest optical properties was doped with 200 cat ppm of lanthanum. Finally, an optimisation of the powder’s morphology (finer and more spherical) was performed. Moreover, the lanthanum doped alpha-alumina slurry’s preparation was optimized using centrifugation. All these processes have enabled us to obtain one of the most transparent PCA sample ever reported in the literature. It possesses an optical transmission of 68% and a grain size around 300 nm. Its mechanical properties (hardness, wear resistance) are higher than the ones of a sapphire monocrystal

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Lallemant, Lucile. "Obtention d'alumines α dopées polycristallines transparentes par Spark Plasma Sintering." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00808873.

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Abstract:

L'élaboration de céramiques polycristallines transparentes constitue un défi technologique important. Les matériaux transparents actuellement utilisés (verres ou monocristaux) possèdent des propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'usure) et physico-chimiques (résistance à la corrosion) moins intéressantes que celles des céramiques polycristallines. Par ailleurs, le coût de production de ces dernières est inférieur à celui des monocristaux. Les deux principaux paramètres à contrôler afin d'augmenter les propriétés optiques de l'alumine alpha polycristalline sont sa porosité, comme pour tout matériau transparent, et sa taille de grains, du fait de sa biréfringence. Aussi on cherchera à obtenir après frittage un matériau possédant une très faible porosité (inférieure à 0,05%) avec une distribution fine en taille de pores centrée sur des porosités nanométriques, et une taille de grains très fine (plus grand que 0,5 µm). Actuellement, cette microstructure particulière est obtenue en ~ 15 heures en combinant un frittage naturel suivi d'un traitement par Hot Isostatic Pressing (HIP). La technique de Spark Plasma Sintering (SPS) utilisée dans cette étude permet d'obtenir des céramiques denses possédant une microstructure fine en des temps plus courts. Premièrement, un protocole d'élaboration d'une alumine pure transparente a été mis au point. Il repose sur la préparation de crus à microstructure contrôlée avant l'étape de frittage. Principalement, ils doivent présenter une distribution fine en taille de pores avec un empilement particulaire macroscopique homogène dépourvu d'agglomérats. Le cycle de frittage SPS a également été optimisé afin d'obtenir les meilleures transmissions optiques possibles. Ensuite, un protocole de dopage par des inhibiteurs de croissance de grains a été optimisé. La nature du sel dopant influe au second ordre sur les propriétés optiques des échantillons par rapport à une calcination préalable au frittage. La nature et/ou la quantité de dopant induisent un décalage plus ou moins important de la densification vers les hautes températures. Le cycle de frittage SPS doit donc être adapté en conséquence. Le taux de dopant doit être optimisé afin d'obtenir une microstructure fine après frittage sans présence de particules de seconde phase. Différents dopants ont été comparés (magnésium Mg, lanthane La et zirconium Zr) et l'échantillon possédant les meilleures propriétés optiques a été obtenu grâce à un dopage à 200 cat ppm de lanthane. Des optimisations au niveau de la morphologie des poudres (plus fines et plus sphériques) et de la préparation des suspensions d'alumine alpha dopées au lanthane (lavage par centrifugation) ont permis d'obtenir l'un des meilleurs échantillons d'alumine transparente reporté dans la littérature. Il possède une transmission optique de 68% et une taille de grains de l'ordre de 300 nm. Ses propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'abrasion) sont supérieures à celles d'un monocristal de saphir.

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Cao, Jing. "Creation and orientation of nano-crystals by femtosecond laser light for controlling optical non-linear response in silica-based glasses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS055/document.

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Abstract:

En raison d’un désordre aléatoire à longue distance, un verre présente une symétrie d'inversion telle que la génération de seconde harmonique (GSH) est interdite. Cependant, par irradiation avec un laser femtoseconde (fs) très focalisé, il est possible de précipiter des cristaux optiquement non linéaires, et de rompre la symétrie d'inversion et donc d'induire une GSH. De plus, ceci peut être réalisé localement en trois dimensions. Pour la démonstration, on a appliqué, dans le système vitreux Li₂O-Nb₂O₅-SiO₂ le mode opératoire décrit ci-dessous qui permet la formation de cristaux de LiNbO₃, hautement optiquement non linéaire. La procédure est la suivante : 1) ajustement de la composition chimique du verre pour obtenir un verre suffisamment sensible au laser fs ; 2) contrôle des paramètres du laser (durée d'impulsion, fréquence de répétition des impulsions, vitesse de balayage du faisceau, énergie d'impulsion…) pour obtenir des nanocristaux avec répartition spatiale et taille correcte. En outre, la taille de la zone affectée doit être limitée ; 3) contrôle de l'orientation des nanocristaux. On montre qu'il est possible de satisfaire à cette condition, en contrôlant l'orientation de la polarisation du laser. Ceci a été montré par la méthode de rétrodiffusion d'électrons de diffraction (EBSD). En d'autres termes, ce processus peut être contrôlé directement avec la lumière. En outre, la spectroscopie par rayons X à dispersion d'énergie couplée à la microscopie à transmission électronique à balayage (STEM /EDS) et la microscopie électronique à transmission a révélé une microstructure orientable similaire à celle appelée nanoréseaux formée dans silice. L'originalité est que les nanocristaux optiques non linéaires texturées noyées dans un réseau de "murs" vitreux, sont alignés perpendiculairement à la direction de polarisation du laser. Il en résulte que la biréfringence et la propriété optique non linéaire peuvent être maîtrisées ensemble. Ceci est une percée dans ce travail de thèse. Ces résultats mettent en évidence des modifications spectaculaires de verre par rayonnement laser fs. Avec de nouvelles améliorations dans les techniques de fabrication, l'application de ce travail est de parvenir à réaliser un guide d'ondes biréfringent doubleur ou changeur de fréquences
Due to random disorder, a glass exhibits inversion symmetry such that second harmonic generation (SHG) is forbidden. However, by irradiation with a tightly focused femtosecond (fs) laser, it is possible to induce nonlinear optical crystal precipitation, in order to break the inversion symmetry and thus to induce SHG. Moreover, this can be achieved locally in three dimensions. For demonstration, we applied the procedure described below in the glass system Li₂O-Nb₂O₅-SiO₂ that allows the formation of LiNbO₃ crystal, a highly non linear optical one. The procedure is thus the following: 1) adjustment of the glass chemical composition for obtaining a glass sensitive enough to fs laser. 2) control of the laser parameters (pulse duration, pulse repetition rate, speed of beam scanning, pulse energy…) for obtaining nanocrystals with correct space distribution and size. In addition, the size of the affected zone has to be limited. 3) control of the orientation of the nanocrystals. We show that it is possible to fulfill this condition by controlling the laser polarization orientation. This has been achieved by electron backscatter diffraction method (EBSD). In other words, this process can be controlled with light directly. In addition, energy dispersive X-ray spectroscopy coupled to scanning transmission electron microscopy (STEM/EDS) and transmission electron microscopy revealed an orientable microstructure similar to the one called nanogratings form in silica. The originality here is a textured nonlinear optical nanocrystals embedded in a network of “walls” made of vitreous phase, aligned perpendicular to the laser polarization direction. It results that birefringence and nonlinear optical property can be mastered in the same time. This is a highly valuable aspect of the work. These findings highlight spectacular modifications of glass by fs laser radiation. With further improvements in the fabrication techniques, the application of this work is to achieve SHG waveguide and birefringence-based devices

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Forget, Brisson Laurence. "La datation du site Mailhot-Curran : application de la luminescence optique sur des poteries iroquoiennes du Saint-Laurent." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/16366.

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Abstract:

La luminescence optique (OSL) a été mesurée sur dix-sept fragments de poterie collectés à Mailhot-Curran (BgFn-2), un site archéologique du Sylvicole supérieur tardif localisé dans le sud-ouest du Québec. Le but principal de ce projet était de dater ce site qui est considéré jusqu’à maintenant comme le plus récent site préhistorique de la concentration de Saint-Anicet, afin de poser un jalon dans la chronologie des sites de cette région. L’OSL a été utilisée conjointement à la datation par radiocarbone (14C) et la sériation du matériel archéologique. L’hypothèse archéologique propose que le village aurait été occupé pendant les années 1518 à 1530 de notre ère (Chapdelaine 2015a). Les résultats que nous proposons dans ce présent mémoire appuient cette proposition. Nous avons obtenu un âge de 490 ± 49 ans (année de référence : 2013), correspondant à l’année 1523 de notre ère avec une probabilité d’occupation du site Mailhot-Curran entre les années 1474 et 1572. Le programme de datation par luminescence optique a été réalisé sur des fragments de poterie domestique composés d’argile de la Mer de Champlain datant de la période du Quaternaire récent. La datation par stimulation infrarouge (IRSL) a été préférentiellement utilisée sur des aliquotes de grains fins polyminéraliques. Pour la détermination des doses équivalentes, un protocole SAR (Murray et Wintle 2000) modifié pour la mesure des feldspaths et incluant un lessivage optique a été utilisé (Lamothe et al. 2004). Les valeurs g ont été mesurées en suivant le protocole proposé par Auclair et al. (2003). La correction de Huntley et Lamothe (2001) a été utilisée afin de corriger les doses équivalentes mesurées pour la décroissance anormale du signal feldspathique. Les doses annuelles ont pour leur part été déterminées par des mesures réalisées in situ et en laboratoire. Les résultats que nous présentons dans ce mémoire sont affectés par une dispersion assez large. Cette variabilité a été prise en compte par des méthodes statistiques pour la détermination de l’âge probable de l’occupation du site Mailhot-Curran.
Optically stimulated luminescence (OSL) has been measured on 17 ceramic sherds collected at the Mailhot-Curran site (BgFn-2), a Late Woodland archaeological site located in south west Quebec. The main goal of this project was to date the youngest prehistoric village found in the Saint Anicet cluster to establish its position in the chronological framework of the area. OSL was used conjointly with radiocarbon dating (14C) and seriation of the archaeological remains. The archaeological hypothesis proposes an occupation of this village between 1518 and 1530 A.D. (Chapdelaine 2015a). The luminescence results we present in this master’s thesis are in agreement with this proposal : we obtained an age of 490 ± 49, which corresponds to A.D. 1523 with the probability of occupation at the Mailhot-Curran site between A.D. 1474 and 1572. The luminescence dating program was carried out on local ceramics composed of fired late Quaternary Champlain Sea clays. IRSL (infrared stimulated luminescence) was preferentially used on polymineral fine-grains aliquots. A modified SAR-IRSL protocol including optical bleaching was used to measure the equivalent doses (Murray and Wintle 2000, Lamothe et al. 2004). G values were measured following the protocol proposed by Auclair et al. (2003). The Huntley-Lamothe correction for anomalous fading (Huntley and Lamothe 2001) was used to adjust the equivalent dose. Annual doses were assessed by in situ and laboratory measurements. The results we present here are affected by a large range in the dates. This variability was taken into account by statistical methods in the determination of the age of the Mailhot-Curran site occupation.

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Dissertations / Theses on the topic 'Céramiques optiques'

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