Academic literature on the topic 'Gaz – Propriétés optiques'

Les proprietes optiques et magneto-optiques de puits quantiques de cdte contenant un gaz d'electrons bidimensionnel ont ete etudiees par spectroscopie d'absorption et d'emission, en fonction de la concentration des electrons. Une premiere etude par spectroscopie d'emission, effectuee sur une serie d'echantillons a densite electronique fixe, a montre que la masse effective des electrons depend fortement de leur concentration. Des calculs tenant compte des effets a n corps expliquent bien cette renormalisation de masse. Par ailleurs, des dispositifs schottky ont ete realises qui permettent de varier continument la densite du gaz d'electrons dans un puits quantique de cdte a l'aide d'une tension inverse appliquee. L'etude des proprietes de magneto-absorption en fonction de la densite a mene a une modelisation de la force d'oscillateur de l'exciton charge negativement ou trion. Les spectres d'absorption obtenus en champ nul sur des echantillons possedant des desordres electrostatiques differents ont montre l'apparition de zones isolantes pour une valeur du rapport de la densite d'electrons et du parametre de desordre exactement egale a celle prevue par la theorie recente d'efros. La transition optique temoignant de l'apparition de ces zones est attribuee a un trion a n corps.

Ce travail de thèse porte sur l’étude des propriétés radiatives des gaz. Afin de déterminer le coefficient d’absorption monochromatique d’alcanes, d’alcènes et du dioxyde de carbone, deux dispositifs de mesure de la transmission spectrale des gaz ont été mis au point en collaboration avec la société MBDA. A partir des premières mesures, le coefficient d’absorption monochromatique a été calculé pour le méthane, l’éthane, l’éthylène et le propylène pour des pressions de 2 à 50bar et des températures de 300 à 800K. Les secondes ont permis de déterminer celui du dioxyde de carbone à 1bar pour des températures de 300 à 1100K. Des modèles d’évolution du coefficient d’absorption monochromatique en fonction de la température sont proposés pour ces gaz à différentes pressions. A partir de ces modèles ainsi que de mesures de luminance, l’inversion mathématique de l’équation de transfert radiatif d’un milieu semi-transparent homogène et non diffusant a permis de retrouver les profils de température et de concentrations dans un statoréacteur. Une modélisation du rayonnement émis par un nuage de gaz et de particules en expansion issu d’un explosif solide a été mise au point pour le Centre d’Etude de Gramat (DGA). Cette modélisation fait partie d’un projet d’étude du rayonnement émis par un nuage de gaz et de particules en expansion. Des expériences sur des explosions seront réalisées pour vérifier la validité des différents modèles. L’influence des paramètres du modèle est étudiée et des mesures spectrales sur des déflagrations ont permis sa validation
The objective of this thesis is to study the radiative properties of gases. In order to determine the monochromatic absorption coefficient of alkanes, alkenes and carbon dioxide, two measurement systems for the spectral transmission of gases were developed together with the MBDA Company. From the first measurements, the monochromatic absorption coefficient was calculated for methane, ethane, ethylene and propylene for pressures of 2 to 50bar and temperatures of 300 to 800K. Through the second measurements, that of carbon dioxide was determined for 1bar and temperatures of 300 to 1100K. Evolution models for the monochromatic absorption coefficient depending on temperature are presented for those gases at different pressures. From these models and from luminance measures, the mathematical inversion of the radiative transfer equation for a semi-transparent, homogeneous and non-disseminating environment made it possible to define the temperature and concentration profiles in a ramjet. A model of the radiation emitted by an expanding cloud of gas and particles coming from a solid explosive was developed for the research center of Gramat (DGA). This model is part of a research done on the radiation emitted by an expanding cloud of gas and particles. Experiments on explosions will be made to check validity of the different models. The influence of the model parameters was studied and a validation was achieved through spectral measurements on deflagrations

Les progres des techniques de croissance cristalline permettent aujourd'hui de fabriquer sur un substrat de silicium une large variete d'heterostructures epitaxiees a base de siliciures metalliques ou d'alliages silicium-germanium. Les proprietes de discontinuite de bandes electroniques dans les heterojonctions sige/si et les barrieres schottky permettent d'une part d'etendre jusqu'a l'infra-rouge lointain la detection sur silicium du rayonnement electro-magnetique, d'autre part d'obtenir le confinement bidimensionnel (2d) de gaz de porteurs libres a forte morbilite, tres prometteur pour des applications de transistors et circuits rapides sur silicium. C'est a l'etude et a la comprehension des proprietes electriques et electro-optiques de ces deux effets que nous nous sommes interesses durant cette these. Nous rappelons tout d'abord les proprietes de photo-emission interne de l'interface metal-semiconducteur ainsi que celles des structures metal-si-metal (tips) dont la reponse spectrale est modulable par l'application d'une tension entre les deux electrodes. Nous presentons ensuite les resultats experimentaux et theoriques obtenus dans les structures tips utilisant le disiliciure d'erbium et l'alliage silicium-germanium. La modelisation des differentes reponses spectrales du tips a necessite l'etude des proprietes d'absorption optique de ces structures. Dans la continuite de cette etude, nous nous sommes interesses aux multi-puits quantiques sige ou nous venons de mettre en evidence une forte absorption inter-sous bande de valence liee au confinement 2d des porteurs libres, ainsi qu'au silicium poreux, ou nous avons montre que le decalage vers le bleu du spectre d'absorption est lie au confinement a od dans les nanocristallites de silicium. Ce travail nous a enfin conduit a etudier les proprietes de transport et de magneto-transport des gaz 2d de porteurs libres dans les heterostructures a modulation de dopage sige/si

L'objectif de ce travail était d'étudier la réactivité de surface de nanoparticules de silice au travers des propriétés physico-chimiques du matériau élaboré sous forme de suspensions colloïdales ou de couches minces. Les applications sont multiples et elles sont illustrées dans ce travail par la réalisation de revêtements optiques pour des composants lasers ainsi que dans la mise au point de capteurs chimiques pour la détection de composés nitroaromatiques
The aim of this work was to study surface reactivity of silice nanoparticles through physical and chemical properties of sols and coatings. Appliatons are numerous and they are illustrated in this work by optical coating preparation for laser components and chemical gas sensor development for nitroaromatics detection

Une technique de depot combinant la pulverisation d'une cible de gallium et la decomposition de l'arsine est utilisee pour realiser des couches minces d'arseniure de gallium amorphe hydrogene. La correlation lineaire observee entre le rapport des raies d'emission optique de gallium et d'arsenic et la compositon des films deposes permet d'obtenir des alliages de composition souhaitee. Les caracteristiques physico-chimiques des echantillons portent sur la determination de leur composition (edax) et leur morphologie (diffrction et microscopie electronique): les films deposes sur verre sont amorphes, par contre les depots sur silicium monocristallin presentent une structure colonnaire et ceux sur metal sont polycristallins. Les profils sims montrent l'homogeneite et la repartition de o, h et c en epaisseur. L'analyse xps indique la presence de liaisons fausses as et la fixation preferentielle de o et de h sur le gallium. Les proprietes electriques sont determinees par mesures de i(v) et de courants thermostimules sur des films en configurations coplanaire et sandwich. Les proprietes optiques sont etudiees par spectrophotometrie et par spectroscopie de deflexion photothermique (pds). Les films stchiometriques deposes avec une faible quantite d'hydrogene dans la decharge et une temperature de depot de l'ordre de 100c presentent les valeurs suivantes: energie d'activation 0,57 ev; gap optique 1,25 ev; energie d'urbach de 82 a 100 mev. Une tentative de dopage est realisee et les raisons pouvant expliquer l'absence de dopage dans le gaas amorphe sont developpees

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

L’incorporation d’oxyde de niobium, un métal de transition à valence multiple, dans des verres de phosphates permettrait leur intégration dans des systèmes de détection de gaz à haute température puisqu’ils présentent des propriétés optiques et électriques modulables en fonction de la température et de l’atmosphère. Dans le cadre de cette maîtrise, les verres (60-x)P₂O₅-xNa₂O-40Nb₂O₅ où x = 23, 27, 30 et 33 %mol ont été étudiés afin d’évaluer l’influence de la composition et de la température sur l’état d’oxydation du niobium. Sous forme d’oxyde, le niobium se retrouve généralement dans un état d’oxydation Nb(V) de forme Nb₂O₅, un composé incolore. Lorsque l’oxyde de niobium est réduit partiellement, il se retrouve sous forme NbO₂ d’état d’oxydation Nb(IV) qui présente une coloration bleu-noir. Les verres ont été traités thermiquement sous air et sous atmosphère partielle d’hydrogène (90Ar/10H₂) entre 450 et 630 °C. Les propriétés optiques ont été mesurées par spectrophotométrie UV-visible et permettent d’observer une large bande d’absorption dans le domaine du visible jusqu’au proche infrarouge suite aux traitements thermiques réducteurs. Une analyse de Résonance Paramagnétique Électronique (RPE) permet de révéler la présence d’espèces Nb⁴⁺ responsables de la coloration bleu-noir des verres. Les analyses Raman démontrent que le niobium se retrouve en sites octaédriques NbO₆ pour toutes les compositions et qu’une diminution de la concentration en ions Na⁺ permet d’augmenter le nombre d’oxygènes pontants et favorise ainsi la réduction du niobium. De plus, les verres présentent une conductivité électrique mixte ionique-électronique entre 10⁻¹⁰ et 10⁻³ S·cm⁻¹ sur une gamme de températures entre 25 et 575 °C. La conductivité ionique est due à la mobilité des ions Na⁺ dans le réseau vitreux et est plus importante lorsque la concentration de ce porteur de charge augmente. La conductivité électronique est due à la présence d’espèces Nb⁵⁺ et Nb⁴⁺. La coloration bleu foncé des verres ainsi que la conductivité électronique peuvent être expliquées par des phénomènes de transfert de charge soit respectivement le transfert de charge d’intervalence et le saut de petit polaron. Finalement, des analyses DRX, DSC, de densité, d’indice de réfraction et d’analyse thermogravimétrique (ATG) ont aussi été effectuées sur ces verres.
The incorporation of niobium oxide, a mixed valency transition metal, in phosphate glasses would allow their integration in high temperature gas detection systems because they have optical and electrical properties that can be modulated according to the temperature and the atmosphere. In this study, the glasses (60-x)P₂O₅-xNa₂O-40Nb₂O₅ where x = 23, 27, 30 and 33 mol% were studied to evaluate the influence of the composition and the temperature on the oxidation state of niobium. In the oxide form, niobium is generally found in an oxidation state Nb(V) of composition Nb₂O₅, a colorless compound. When the niobium oxide is reduced, it is found in NbO2 composition with Nb(IV) oxidation state, which exhibits a dark-blue coloration. The glasses were heat-treated in air and hydrogenated atmosphere (90Ar/10H₂) between 450 and 630 °C. The transmittance properties were measured by UV-visible spectrophotometry resulting in a broad absorption band in the visible range up to the near-infrared following reductive thermal treatments. Electron paramagnetic resonance analysis revealed the presence of Nb⁴⁺ species responsible for the dark-blue coloration of glasses. Raman analyzes show that niobium is found in octahedral sites NbO₆ for all the compositions and a decrease in Na⁺ ions makes it possible to increase the number of bridging oxygens and thus favors the reduction of niobium. In addition, the glasses have a mixed electrical ion-electron conductivity between 10⁻¹⁰ and 10⁻³ S·cm⁻¹ over a temperature range between 25 and 575 °C. The ionic conductivity is due to the mobility of the Na⁺ ions in the vitreous lattice and is more important when the concentration of this charge carrier increases. Electronic conductivity is due to the presence of Nb⁵⁺ and Nb⁴⁺ species. The dark-blue coloration of the glasses and the electronic conductivity can be explained by interatomic charge transfer phenomenons, respectively know as intervalence charge transfer and the small polaron hopping. Moreover, XRD, DSC, density, refractive index and TGA analyzes were also performed on theses glasses.

Interpretation des resultats experimentaux par un modele de transmission optique en presence de champ magnetique externe, developpe dans le formalisme de la fonction reponse; mise en evidence de l'absence d'interaction electron-phonon to etrange et d'une interpretation satisfaisante sans recours a l'interaction electron-phonon lo, indiquant l'importance de l'effet ecran dans la theorie de l'effet polaron resonnant. Etude de l'interaction spin-orbite induite par le champ electrique existant a l'interface; calcul des regles de selection des transitions entre niveaux de landau dans les differentes configurations magnetooptiques, differences par rapport aux semiconducteurs massifs

Nous presentons certaines techniques de spectroscopie de structures a base de semiconducteurs dans le domaine de l'extreme infrarouge lointain (irl): spectroscopie de la luminescence irl generee par excitation electrique avec detection selective par photoconducteur semiconducteur ajustable en energie par le champ magnetique. Spectroscopie de transmission irl basee sur des sources a resonance cyclotron et detection large bande par photoconducteur semiconducteur. Nous proposons une nouvelle technique d'analyse de la luminescence irl des semiconducteurs par filtre selectif semiconducteur ajustable en energie par le champ magnetique base sur la resonance cyclotron avec detection large bande. Nous appliquons entre autre ces outils a l'etude d'etats d'impuretes hydrogenoides et a la resonance cyclotron dans des structures a puits quantiques. Nous nous interessons principalement a la non-parabolicite dans les heterojonctions gaas/gaalas. Pour cela nous etudions le comportement de la masse effective electronique m* en fonction de la densite de porteurs n#s et en fonction du champ magnetique par experiences d'optique et de transport. Les resultats sont interpretes dans le cadre d'une theorie introduisant la quantification electrique et magnetique dans l'equation de schrodinger non-parabolique