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Dissertations / Theses on the topic 'Métaux – Surfaces – Propriétés optiques'
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Dappe, Yannick. "Ecrantage du champ aux surfaces et processus dynamiques en spectroscopie de photoémission à deux photons." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13102.
Full textAbstract:
Le but de ce travail réside dans la description des processus élémentaires qui sont à la base des propriétés électroniques et optiques des surfaces métalliques. Les récents développements de la spectroscopie de photoémission à deux photons résolue en temps permettent d'accéder à la dynamique des électrons de surface. A partir d'une description théorique de ces expériences, on a mis en évidence la nature cohérente ou incohérente des processus conduisant à l'émission d'électrons de surface, en accord avec les caractéristiques énergétiques du spectre électronique. De plus, on a montré la nécessité de prendre en compte les processus non-résonnants dans le cas de transitions impliquant les états de volume. Cette étude porte essentiellement sur la surface (111) du Cuivre et la surface (100) du Cuivre et de l'Argent. Les propriétés électroniques de surface affectent également les réponses optiques non-linéaires. Leur modélisation qui requiert une description en modèle de bandes dans le cas de la surface (111) de l'Aluminium, implique l'introduction des phénomènes d'écrantage. C'est pourquoi nous avons étudié l'influence de ces phénomènes sur les anisotropies optiques. Notre modélisation met en évidence, du moins dans le domaine optique, une influence faible de l'écrantage sur ces anisotropies optiquesThe aim of this work is to describe the elementary processes required for the knowledge of electronic and optical properties of metallic surfaces. Recent advances in time resolved two-photon photoemission spectroscopy give access to surface electrons dynamics. From a theoretical description of these experiments, we exhibit the coherent or incoherent nature of the processes leading to the emission of a surface electron, in good agreement with the energetic caracteristic of the electronic spectrum. Moreover, we have shown the need to take into acount non-resonnant processes for transitions implying bulk states. This study is applied to the (111) surface of Copper and the (100) surface of Copper and Silver. The surface electronic properties also influence the nonlinear optical responses. Their modelisation based on a band model for the (111) surface of Aluminium requires the introduction of screening phenomena and so on, we have studied the influence of these phenomena over the optical anisotropies. Our modelisation shows clearly, at least in optical range, a weak influence of screening over optical anisotropies
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Guralskyi, Illia. "Nano-objets à transition de spin : élaboration, organisation sur des surfaces et étude de leurs propriétés physiques par des méthodes optiques." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1900/.
Full textAbstract:
L'échelle moléculaire est de plus en plus considérée comme une solution alternative pour la miniaturisation des composants électroniques en vue de la construction de dispositifs fonctionnels. L'approche actuelle "top-down" basée sur la technologie du silicium force les chimistes du solide, les physiciens et les électroniciens à manipuler progressivement des quantités de matière de plus en plus faibles. Dans ce domaine, les dispositifs moléculaires offrent des perspectives remarquables avec des niveaux de sensibilité et de sélectivité qui ne peuvent pas être atteints avec les matériaux à semi-conducteurs conventionnels. Dans ce contexte, les complexes ou polymères de coordination représentent une classe importante de composés possédant des propriétés de commutation magnétiques, optiques et électrochimiques intéressantes. En particulier, les composés à transition de spin (transition intra-métallique de l'état haut spin vers l'état bas spin) des métaux de transition sont bien adaptés à cette stratégie car ils peuvent être le siège d'une transition réversible du premier ordre avec hystérésis sous l'effet d'une perturbation extérieure (température, pression ou éclairement) impliquant des modifications magnétique, optique et structurale. Dans ces travaux de thèse, des matériaux susceptibles de présenter des propriétés de bistabilité avec hystérésis autour de la température ambiante sont présentés et discutés. Un des objectifs est d'étudier l'évolution de leurs propriétés en fonction de la taille et de valoriser ces matériaux. Pour cela, ces composés ont été nano-structurés. Ainsi nous avons élaboré des nanoparticules à base de composé à transition de spin par différentes voies de synthèse et réalisé des films minces et des nanostructures de ces matériaux par des méthodes de lithographie douce et de lithographie électronique. Pour caractériser les propriétés de ces nouveaux objets, nous nous sommes orienté vers l'utilisation de nouvelles techniques de détection optiques et en particulier vers des techniques qui permettent la mesure de la variation du changement d'indice optique de ces matériaux, à savoir, des mesures de la variation des plasmons de surface lorsque des couches minces bistables de ces composés sont mises au contact de surface d'or et des mesures de variation de l'efficacité de diffraction à partir de réseaux de motifs de tailles micro- et nanométriques. Par ailleurs, une méthode basée sur la variation de l'intensité de fluorescence d'un fluorophore sélectionné et intégré au sein de composé mixte (composé à transition de spin - fluorophore) a également été développée. L'ensemble de ces méthodes concourt à pouvoir détecter un objet unique de taille nanométriqueThe dissertation is devoted to the preparation of some nanoobjects based upon spin crossover complex [Fe(hptrz)3](OTs)2 (where hptrz is 4-heptyl-1,2,4-triazole), their morphology and properties study. By reaction in reverse microemulsions the spin crossover nanoparticles of 35-70 nm in size and with a different aggregation rate were obtained. The lust was achieved varying the quantities of reagents and water in micellar system. Different approaches toward nano- and microobjects of the complex in homogeneous media were developed. It was found that a direct reaction between salt and ligand, depending on the solvent and the stabilizer, can result in nanoparticles of different size and morphology. The method of complex precipitation allowed to obtain the small nanoparticles with a size related effect. The thin films with spin crossover were elaborated by deposition of the complex from its solution in chloroform. This complex was also structured onto surface by means of soft lithography. Spin transition in these nanoobjects onto surface was studied by UV spectroscopy. Optical diffraction and delocalized plasmon resonance were firstly used for the detection of spin state change in 35 nm film, and also for the detection of methanol. The fluorescent approach permitted to follow the spin crossover phenomenon in a single nanoobject
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Palpant, Bruno. "Effets de taille dans la réponse optique d'agrégats de métaux nobles en matrice : étude expérimentale et interprétation théorique." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10214.
Full textAbstract:
Les agregats de metaux nobles presentent des proprietes optiques specifiques, caracterisees par l'oscillation collective des electrons de conduction, ou resonance de plasmon de surface, sous l'effet de la lumiere incidente. Ses proprietes dependent de la taille des particules. Le but de cette these est la mise en evidence experimentale et l'interpretation de cette dependance. Dans un premier temps, nous presentons les techniques actuelles d'elaboration de materiaux constitues d'agregats metalliques noyes en matrice transparente. Ensuite, les notions theoriques de base et les modeles phenomenologiques devolus a l'interpretation de la reponse optique de nanoparticules sont introduits. Dans le chapitre 2, nous presentons notre technique d'elaboration, consistant a deposer simultanement sur un substrat les agregats (produits par vaporisation laser) et la matrice. Nous examinons ensuite les resultats des diverses techniques de caracterisation (alpha-step, rbs, met, diffraction et diffusion de rayons x) que nous avons mises en uvre pour determiner l'epaisseur, la composition et la morphologie des couches minces. Le chapitre 3 est consacre a l'etude experimentale de la reponse optique de ces materiaux, par des mesures en ellipsometrie (determination des indices optiques) et en spectrometrie d'absorption. Les effets de taille sont mis en evidence, ainsi que la difference de comportement entre les agregats d'or et d'argent. Les modeles presentes au chapitre 1 sont testes. Dans le chapitre 4, les effets de taille sont interpretes a la lumiere de calculs quantiques dans le formalisme de la tdlda, mettant en evidence l'influence des electrons de cur, de la matrice et de sa porosite sur la resonance de plasmon de surface. Enfin, le dernier chapitre est consacre a l'etude du couplage plasmon-phonon, du point de vue energetique (experiences de spectroscopie raman basse frequence) et dynamique (experiences de spectroscopie laser pompe-sonde en regime femtoseconde).
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Edely, Mathieu. "Etudes de surfaces métalliques nanolithographiées : application à la diffusion Raman exaltée de surface." Thesis, Le Mans, 2016. http://www.theses.fr/2016LEMA1020.
Full textAbstract:
Depuis la première observation du phénomène de Diffusion Raman Exaltée de Surface (DRES) en 1974 de nombreuses méthodes ont été développées pour contrôler l'arrangement de nanostructures métalliques sur une surface dans le but d'augmenter le signal de diffusion Raman. La valeur du facteur d'amplification de la DRES résulte principalement de l’accroissement localisé du champ électromagnétique pour des surfaces métalliques nanostructurées. Des études antérieures ont révélé que l'espacement nanométrique entre les nanoparticules constituait des zones de forte exaltation appelées «points chauds». Nous avons développé et breveté une méthode de lithographique assistée par AFM permettant la fabrication de surfaces métalliques. Il a été démontré que cette méthode fournissait une approche relativement simple pour réaliser d’une part des surfaces reproductibles à géométrie contrôlée à l’échelle nanométrique, et d’autre part des surfaces modèles pour étudier l'influence de la géométrie des motifs sur l'effet DRES. Afin d'étudier la relation entre les propriétés optiques et la géométrie de nos systèmes la résonance plasmon localisée de surface (LSPR) et le facteur d'exaltation du champ électrique local ont été simulés par éléments finis. Les zones de forte exaltations ont été localisées sur les nanostructures par microscopie par photoémission d'électrons (PEEM) et l'effet DRES a été démontré en effectuant des mesures Raman avec plusieurs molécules cibles. Les corrélations effectuées entre les résultats de PEEM, les calculs du champ local et les facteurs d’exaltation Raman seront présentées en lien avec les paramètres géométriques des motifs de nanostructuresSince the first observation of Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) in 1974 a variety of methods have been developed to physically control the arrangement of metallic nanostructures onto a surface in order to enhance Raman signals. The magnitude of the SERS enhancement factor is mainly driven by the enhanced local electromagnetic field in nanostructured metal surfaces. Gaps between adjacent nanoparticles give rise to strong enhancement effects, often referred as ‘hot spots’. One way to produce highly efficient SERS substrates is to develop a reproducible system of interacting metal nanostructures capable of high field enhancement.We patented a force-assisted Atomic Force Microscopy lithographic method allowing the fabrication of a metallic substrate. It will be shown that this method also provides a relatively simple approach to realize reproducible patterns with controlled geometry that can be used to study the influence of specific pattern geometry on SERS phenomenon.In order to investigate the relationship between optical properties and pattern geometries, localized surface plasmon resonance (LSPR) and local electric field enhancement are simulated.Whereas electric field enhancement regions (hot spot) have been observed on the top of the nanostructures with PhotoEmission Electron Microscopy (PEEM), SERS effect has been demonstrated by performing Raman measurements using several probe molecules. Correlations between PEEM measurements, Raman exaltation and local field calculations are presented in relation with the geometrical parameters of the nanostructured patterns
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Manchon, Delphine. "Réponse optique de nano-objets uniques anisotropes : de l’or aux métaux de transition." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10172/document.
Full textAbstract:
La réponse optique de nanoparticules (NPs) de métaux nobles est dominée par une résonance géante diterésonance de plasmon de surface (RPS), très sensible à la taille, la morphologie et l’environnement diélectriquedes NPs. Elle est étudiée sur des NPs individuelles grâce à un dispositif de Spectroscopie à Modulation Spatiale(SMS) permettant d’accéder à leur section efficace d’extinction absolue sur un large domaine spectral (300-900nm) en corrélation avec leur morphologie observée indépendamment par microscopie électronique àtransmission (MET) ou à balayage (MEB).Mon travail de thèse a d’abord consisté à développer un nouveau dispositif afin de mesurer l’extinction et de ladiffusion d’un même nano-objet unique, donnant ainsi accès à des mesures quantitatives de la section efficace dediffusion moyennant une connaissance a priori du diagramme angulaire de répartition de la lumière diffusée.La seconde partie concerne des études optiques (expérimentales et théoriques) et structurales (MET ou MEB) denano-objets exotiques. Tout d’abord, une étude systématique réalisée sur un grand nombre de bipyramides d’orélaborées par voie chimique a montré que leur RPS, située dans le rouge, est extrêmement sensible à leurmorphologie et à leur environnement, ce qui en fait des candidats de choix pour des capteurs biologiques. Parailleurs, l‘émergence d’une RPS induite par couplage plasmonique a été mis en évidence sur des nano-antennesnanolithographiées à base de métaux de transition (Pd, Pt, Cr). Ces résultats ouvrent des perspectivesd’applications nouvelles en élargissant la plasmonique à des métaux aux propriétés chimiques très variées(photo-catalyse, magnéto-optique)The optical response of noble metal nanoparticles (NPs) are known to be dominated by the Localized SurfacePlasmon Resonance (LSPR), which is highly sensitive to the size of the NPs, their shape and their environment.This optical response can be studied on single nanoparticles thanks to a highly sensitive setup based on theSpatial Modulation Spectroscopy (SMS) which gives access to their absolute extinction cross-section on a widespectral range (300–900 nm). Moreover, the morphology of the same objects studied in optics is characterized bya direct observation in Transmission or Scanning Electron Microscopy (TEM or SEM).In this work, a new setup allowing the measurement of both the extinction and the scattering of a single nanoobjecthas been developed. This technique allows a quantitative measurement of the scattering cross-sectionprovided the angular distribution of the scattered light by the NP is known.The second part is related to experimental and theoretical optical studies and morphological observationsthrough TEM and SEM of exotic nano-objects. First, a systematic study performed on a large number of goldbipyramids, chemically elaborated, has shown that the LSPR located in the red is highly sensitive to theirmorphology and to the environment. Thus, these objects can likely be used as biological sensors. In addition,emergence of a resonance induced by plasmon coupling has been evidenced on lithographed nano-antennasbased on transition metal (Pd, Pt, Cr) for which no LSPR is usually expected. This opens up prospects for novelapplications by extending the field of plasmonics to metals of various chemical properties (photocatalysis,magneto-optics)
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Larquet, Clément. "Nanoparticles of lanthanide and transition metal oxysulfides : from colloidal synthesis to structure, surface, optical and magnetic properties." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2018SORUS432.pdf.
Full textAbstract:
Les oxysulfures de lanthanides Ln2O2S constituent la première partie de ce travail de thèse. Dans l’introduction bibliographique, l’histoire et les propriétés des composés massifs sont rappelées. Les conditions de synthèse des nanoparticules Ln2O2S y sont aussi comparées. On synthétise ensuite des nanoparticules de Gd2O2S par synthèse en milieu organique à l’aide de Gd(acac)3, S8 et Na(oléate). Des nanoparticules de Ce2O2S sont obtenues pour la première fois en gardant les nanoparticules sous atmosphère inerte, de la synthèse au stockage. Des nanoparticules de compositions intermédiaires (Gd,Ce)2O2S sont aussi synthétisées. Leur surface est finement étudiée tout comme leurs propriétés optiques et magnétiques. Pour la première fois, un mécanisme de formation des nanoparticules Ln2O2S avec étapes de nucléation et de croissance est proposé. La source alcaline indispensable à la cristallisation est sujette à débat ; l’étude mécanistique nous permet de proposer un nouveau rôle, celui de former des bicouches aliphatiques avec les oléates. Une seconde partie est dédiée aux oxysulfures de métaux de transition. Après un rappel sur les phases massives existantes, les rares phases nanométriques sont présentées. La synthèse de nanoparticules de Ln2O2S utilisée dans la première partie est transposée aux métaux de la première série de transition. Des difficultés sont rencontrées en raison des modes de coordination différents de ces métaux mais certains composés offrent des pistes intéressantes. La synthèse de sulfures et d’oxysulfures de nickel par une synthèse à température ambiante utilisant un complexe réactif de nickel et S8 fait l’objet d’un dernier chapitreThe first part of this thesis is dedicated to lanthanide oxysulfides Ln2O2S. In the bibliographic introduction, the history and properties of the bulk compounds are presented. The reaction conditions of the syntheses of Ln2O2S nanoparticles are then detailed. Gd2O2S nanoparticles are obtained via a synthesis in organic medium using Gd(acac)3, S8 and Na(oleate). Unsupported Ce2O2S nanoparticles are obtained for the first time by keeping the nanoparticles under inert atmosphere from the synthesis to the storage. The solid solution between Gd and Ce enables the formation of (Gd,Ce)2O2S nanoparticles. Their surface and their optical and magnetic properties are studied. For the first time, a formation mechanism with nucleation and growth steps is proposed. The alkaline source which is crucial for the crystallization is still debated; the mechanistic study unveiled a new role of formation of oleate aliphatic bilayers. A second part deals with the transition metal oxysulfides. After a quick introduction on the bulk phases, the scarce nanoscaled compounds are presented. The synthesis of Ln2O2S nanoparticles used in the first part is transposed to p- and d- block transition metals. Because of the differences in the coordination modes of the metals, the transposition is challenging but promising results were obtained with several metals. A last chapter is dedicated to the synthesis of nickel sulfides and oxysulfides at ambient temperature using a reactive complex of nickel and S8
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Mboko, Hilaire. "Obtention d'alliages amorphes électrolytiques de NI-P : Étude de quelques propriétés magnétiques." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10214.
Full textAbstract:
Obtention par voie électrolytique des alliages amorphes NI::(100-X)P::(X), ou 15
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Aubert, Antoine. "Propriétés optiques des surfaces rugueuses aléatoires." ENSMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMP0900.
Full textAbstract:
L'état de surface des produits plats sidérurgiques est un facteur important de qualité. Que ce soit la mise en forme, la peinture ou même l'aspect visuel, il conditionne nombre de propriétés essentielles. Aussi est-il important de pouvoir contrôler la texture surfacique. Une approche optique, non destructive et sans contact, est proposée dans cette étude. Après avoir montré comment caractériser et classer des topographies, plusieurs modèles d'interaction surface-lumière sont détaillés. Les signatures optiques, qui sont ici les lobes de diffusion, mesurés à l'aide de différents bancs expérimentaux, s'avèrent parfaitement discriminantes et peuvent constituer un outil de mesure texturale. Les modèles théoriques d'interaction proposés se montrent conformes aux expériences, que ce soit pour de grandes longueurs d'onde (approche physique dans le lointain infra-rouge) ou dans le spectre du visible (approche géométrique). Ainsi, l'utilisation de surfaces synthétiques dont nous contrôlons la statistique permet d'établir, par la mesure ou le calcul, les corrélations entre la morphologie de la surface et ses propriétés réflectives. Tous les outils d'analyse des topographies ou de simulation numérique sont valides dans le cas de trois études sur l'impact des morphologies de produits Usinor sur leur propriétés optiques.
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Grillet, Nadia. "Réponse optique de nano-objets uniques d’argent : couplage plasmonique et photo-oxydation." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10135/document.
Full textAbstract:
La réponse optique de nanostructures métalliques est caractérisée par une amplification locale du champ électromagnétique appelée Résonance Plasmon de Surface (RPS) reliée à leur nature et leur morphologie. Pour étudier la réponse optique d’une nanoparticule unique, un dispositif ultra-sensible de spectroscopie à modulation spatiale utilisant une source de lumière blanche a été développé : il permet de mesurer la section efficace d’extinction absolue de nano-objets uniques sur un large domaine spectral (300-900 nm). Des images de microscopie électronique à transmission peuvent être obtenues indépendamment sur les mêmes objets. On a ainsi une corrélation directe entre la morphologie des nanoparticules et leur signature optique. Ce travail de thèse a permis d’une part de mettre en évidence les paramètres qui entrent en jeu dans le processus de vieillissement de nanoparticules uniques d’argent sous éclairement. En particulier, l’étude de nanocubes d’argent révèle une « sphérisation » et une photo-oxydation au cours du temps due à la partie UV du spectre. D’autre part, des mesures réalisées sur des doublets de nanocubes d’argent en interaction ont montré l’importance de la morphologie à l’interface entre les deux nanoparticules sur le couplage plasmonique. Pour une excitation lumineuse longitudinale, on observe, outre le décalage de la RPS vers les basses énergies lorsque la distance interparticule diminue, un dédoublement de cette bande de résonance. Des calculs théoriques réalisés avec la méthode DDA ont permis de corréler ce phénomène de dédoublement à des variations de courbure de surface dans la zone interparticule liées principalement au rognage des arêtes des cubesThe optical properties of noble metal nanoparticles are known to be dominated by the localized surface plasmon resonance (SPR) which is highly sensitive to the size of the particles, their shape, their environment, and eventually their chemical composition in the case of mixed systems. In order to study the optical response of a single supported metallic nanoparticle, a high sensitive spectroscopic setup using a white lamp (300-900 nm) has been developed in a transmission measurement configuration. This technique, the Spatial Modulation Spectroscopy, aims to detect the overall extinction of light by a nanoparticle. Moreover, the coupling of this technique with the direct observation of the particles by Transmission Electron Microscopy allows to get an unambiguous description of their optical response in relation with their exact morphology. In this work, the optical response of single silver nano-objects has been correlated with their morphology and their structure at a sub-nanometer scale. Time evolution of the optical response of single silver nanocubes under illumination was first investigated. We observed a “spherization” and a photo-oxidation due to the UV part of the light. Moreover, we studied pairs of cubic silver nanoantennas that showed a huge sensitivity of their optical response with the interparticle distance and their morphology. Indeed, the SPR is red-shifted with decreasing interparticle distance. One can also observe a striking splitting of the resonance for very low interparticle distances. Preliminary DDA calculations seem to show that the radius of curvature at the corners and edges of both cubes plays a key role in the splitting of the resonance
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Billaud, Pierre. "Propriétés optiques de nanoparticules uniques de métaux nobles." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00213213.
Full textAbstract:
Dans la gamme de tailles nanométriques, les propriétés optiques de particules uniques d'or et d'argent sont celles du solide massif modifiées par le confinement diélectrique : en particulier les Résonances de Plasmon de Surface. L'interaction lumièrenanoparticule étant très faible, l'étude d'une particule unique a pu être réalisée grâce au développement d'une technique optique originale en champ lointain basée sur la modulation spatiale de l'échantillon. Cette technique a permis la détection et la caractérisation optique géométrique de nanoparticules uniques d'environ 10 nm de diamètre, à l'aide de sources laser ou d'un continuum. L'utilisation d'une lampe blanche et d'un montage proche UltraViolet – visible – proche InfraRouge a permis l'étude de plus grosses particules et donc du mode quadrupolaire du plasmon ainsi que l'analyse de valeurs publiées des fonctions diélectriques des métaux nobles. L'étude de particules en fonction de leur taille a permis de vérifier le passage au mode quasi-statique d'oscillation collective des électrons de conduction. La corrélation des mesures optiques à la microscopie électronique à transmission a montré l'influence de la forme et des interactions entre particules sur cette réponse optique.
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Fricout, Gabriel. "Propriétés morphologiques et optiques des surfaces rugueuses." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001102.
Full textAbstract:
Les propriétés topographiques et physico-chimiques d'une surface conditionnent en grande partie la qualité de son aspect. La maîtrise des phénomènes déterminant l'apparence d'un produit représente aujourd'hui un fort enjeu industriel et scientifique. Dans cette thèse nous introduisons des descripteurs morphologiques et statistiques permettant de caractériser une texture aussi bien qualitativement que quantitativement. Ces informations sont exploitées par l'intermédiaire de techniques d'analyse factorielle, de sur-échantillonage systématique de type "bootstrap" et de classification bayesienne ayant permis la conception d'un algorithme automatique d'estimation de la qualité de l'apparence d'une surface. Ces développements théoriques ont été appliqués au contrôle qualité des surfaces sur ligne de production grâce à un système de vision permettant d'acquérir des images en continu.
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Fricout, Gabriel Yrieix. "Propriétés morphologiques et optiques des surfaces rugueuses." Paris, ENMP, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001102.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’aspect général des surfaces rugueuses, et tout particulièrement à celui de surfaces d’acier, revêtues ou non,pouvant se destiner à de très larges domaines d’applications. Par aspect de surface, nous entendons ici caractéristiques générales de texture sans nous focaliser sur des défauts très localisés. Actuellement, le contrôle de l’aspect des surfaces en phase de production s’obtient par échantillonnage régulier du produit et par comparaison visuelle avec des échantillons de référence. Non seulement cette méthode ne permet pas un contrôle continu des tôles produites, mais elle introduit également une certaine subjectivité dans l’évaluation de leur apparence. Dans un premier temps, nous développons un système de caractérisation des surfaces basé sur l’extraction de descripteurs morphologiques (segmentation des surfaces, granulométrie, courbe de tortuosité) et statistiques (courbe de covariance, histogramme des pentes, orientation des normales). Nous nous intéressons ensuite à la distribution, et en particulier à la variance, de ces descripteurs lorsque l’on observe plusieurs fois une même surface en plusieurs endroits différents. Ceci nous amènera tout d’abord à utiliser des techniques de géostatistique puis à exploiter des méthodes de sur-échantillonnage de type bootstrap dans des situations délicates de dépendance entre variables. Dans un second temps, nous proposons une méthode statistique basée sur plusieurs étapes d’analyse factorielle permettant de choisir un espace de représentation adapté à la mise en oeuvre d’une classification bayesienne. Cette méthodologie générale d’étude des surfaces sera ensuite appliquée à une situation réelle : la classification automatique de surfaces de type "peau d’orange" en fonction de la qualité de leur aspect. Après plusieurs essais en laboratoire, nous étudions la mise en ligne d’un système d’acquisition d’images de façon à mettre en place un contrôle systématique de l’aspect des surfaces lors de leur production. Pour améliorer encore les performances de notre système, nous envisageons une possible caractérisation des surfaces par des arbres d’inondation et nous développons un algorithme de division d’arbre en sous-arbre afin d’appliquer des méthodes de bootstrap à ces structures particulières. Enfin, nous nous intéressons au comportement optique des surfaces à travers deux problèmes. Nous simulons d’abord, à partir de données topographiques, l’image caméra que l’on obtiendrait dans une configuration optique donnée, puis nous abordons le problème inverse, qui consiste à calculer la topographie d’une surface à partir d’une seule image caméra. Tous ces éléments s’inscrivent dans le cadre d’un effort marqué des producteur d’acier en général, et d’Arcelor en particulier, pour mieux comprendre la notion d’esthétisme pour les surfaces afin de prévoir et même d’anticiper les attentes des utilisateurs en ce domaine. Dans cette optique, les outils que nous avons développés ouvrent des perspectives pour tenter de caractériser au mieux la "surface idéale" pour une application donnéeIn this PhD, we have focused our interest on studying general aspect of rough surfaces and particularly steel surfaces, that can be coated and designed for any kind of applications. In the following, the words surface aspect have to be understood as general texture characteristics without taking into account local defects. The control of such an aspect during production process is performed by regular sampling of the product and visual comparison with a reference data set. This method does not only forbid a continuous quality control of surface aspect, but also introduces a very subjective part in surfaces appearance evaluation. Firstly, we develop a set of morphological features (based on surface segmentation, tortuosity map, granulometry. . . ) as well as statistical features (covariance curve, slopes histogram. . . ), that leads us to surface characterization. The question of features stability is then considered by means of features variance when a large surface is characterized several times using independent observation windows. Some geostatistical tools enable us to address this problem in some particular cases and bootstrap over-sampling is also introduced with special care to statistical dependence between variables. A statistical method based on different steps of factorial analysis is then introduced in order to chose a representation space that is well suited for bayesian classification. This very generic methodology for analyzing surface texture is then applied to a real problem. We study the automatic classification of surfaces with "orangepeel" aspect according to the quality of their appearance. Once successful experiments were performed in laboratory using interferometric microscopy, we design a vision system based on a collimated source and a matricial camera, so that an automatic and systematic quality control of surface aspect can be set up on production line. In order to improve our classifier performance, the possibility of using flooding trees for texture characterization is considered and we develop an algorithm to divide a flooding tree into subtrees so that bootstrap techniques become usable with such a particular data structure. Finally, the optical behavior of surfaces is modeled by the way of ray casting in order to simulate the image obtained by a camera under specific lighting conditions. Reciprocally, we propose an algorithm to compute a surface topography if only a single camera image is known. All these points join a recent dynamic coming from steel industry in general and Arcelor group in particular, that should lead to a better understanding of esthetic for surfaces, the final aim being the prediction and anticipation of consumer’s desires in this particular field. Considering this, our tools open perspectives for defining the "ideal surface" for a given application
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Koperski, Maciej. "Propriétés optiques des couches minces de dichalcogénures de métaux de transition." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY019/document.
Full textAbstract:
L’étude intitulée « optical properties of thin layers of transition metal dichalcogenides » vise les phénomènes physiques émergeant à la limite de la bidimensionnalité, lorsque l’épaisseur du composé ciblé est à l’échelle atomique. Les effets de la dimensionnalité réduite sur les propriétés physiques furent initialement explorés dans le graphène. Les études concernant ce composé se concentrent surtout sur ses propriétés de transport puisque le graphène lui-même n’a pas bande interdite. Les sc-TMD, en plus de présenter une structure atomique et électronique similaire au graphène (vallée aux points K dans la zone de Brillouin), peuvent également être produit sous forme de couche monoatomique. Ainsi, plusieurs études révélèrent que ces composés en couche mince combinent des propriétés découlant de leur caractère 2D en plus des caractéristiques typiques des semi-conducteurs. De plus, la dimensionnalité de ces composés joue un rôle important dans la structure électronique. Plus précisément, les sc-TMD présentent dans le régime tridimensionnel un gap indirect qui devient direct lorsque les composés sont sous la forme d’une monocouche. Cette thèse est une étude complète des propriétés optiques des composés sc-TMD. Le manuscrit en question est divisé en cinq parties : trois sections principales précédées par une introduction. L’ensemble est complété par une annexe présentant des études complémentaires sur un autre composé 2D : le nitrure de bore hexagonal (h-BN).Introduction :Les propriétés fondamentales des composés étudiés sont présentées en mettant l’accent sur celles qui jouent un rôle important dans la réponse optique de sc-TMD. Plus précisément, on y retrouve des informations sur la structure cristalline et la structure de bandes électroniques. Cette section détaille également le processus de préparation des échantillons ainsi que les divers montages expérimentaux utilisés.Chapitre 1 : caractérisation optique de base des excitons en résonance dans les couches et les multicouches de sc-TMD.La réponse optique des composés (surtout le MoSe2 et le WSe2) obtenue par spectroscopie de réflexion et par spectroscopie d’émission est interprétée. En particulier, l’impact du nombre de monocouches et de la température sur celle-ci est discuté. De plus, une étude complémentaire de ces propriétés optiques résolue temporellement y est insérée.Chapitre 2 : Spectroscopie Zeeman des excitons résonants sous champ magnétique.L’évolution des résonances optiques en fonction d’un champ magnétique appliqué perpendiculairement aux couches est l’objet de cette section. Un modèle phénoménologique décrivant la dépendance en champs magnétique de l’énergie des états électroniques est dérivé directement des résultats expérimentaux présentés dans cette section. L’effet de pompage optique est également étudié dans la monocouche de WSe2, effet qui est très sensible aux champs magnétiques.Chapitre 3 : Émetteurs de photons uniques dans les couches minces de sc-TMD.La découverte de raies d’émission fines et localisées sur de minces cristallites de sc-TMD est présentée, suivie d’une étude approfondie sur leur nature et leurs propriétés. Entre autres, leur évolution en fonction de la température, leur sensibilité aux champs magnétiques appliqués et leur polarisation sont discutées. Finalement, la spectroscopie de corrélation de photon est utilisée pour vérifier le caractère « source de photon unique » de ces émetteurs.Annexe A : Émetteurs de photons uniques dans le nitrure de bore hexagonal.Le h-BN partage de nombreuses caractéristiques avec les sc-TMD tout en se distinguant de ceux-ci par la présence d’un gap électronique significativement plus grand. Certaines régions cristallines se comportent comme des défauts ponctuels, dans les matériaux caractérisés par leur large gap, en présentant des raies d’émission fines. Ces régions partagent une similarité frappante avec les émetteurs de photons uniques observés dans le WSe2The research reported in the thesis entitled ‘Optical properties of thin layers of transition metal dichalcogenides’ focuses on physical phenomena which emerge in the limit of two-dimensional (2D) miniaturisation when the thickness of fabricated films reaches an atomic scale. The importance of such man-made structures has been revealed by the dynamic research on graphene: a single atomic plane of carbon atoms arranged in honeycomb lattice. Graphene is intrinsically gapless and therefore mainly explored with respect to its electric properties. The investigation of semiconducting materials which can also display the hexagonal crustal structure and which can be thinned down to individual layers, bridges the concepts characteristic of graphene-like systems (K-valley physics) with more conventional properties of semiconductors. This has been indeed demonstrated in a number of recent studies of ultra-thin films of semiconducting transition metal dichalcogenides (sc-TMD). Particularly appealing, from the point of view of optical studies, is a transformation of the bandgap alignment of sc-TMD films, from the indirect bandgap bulk crystals to the direct bandgap system in single layers. The presented thesis work provides a comprehensive optical characterisation of thin structures of sc-TMD crystals. The manuscript is divided into five parts: three main chapters with a preceding introduction and the appendix reporting the supplementary studies of another layered material: hexagonal boron nitride.Introduction. The fundamental properties of the investigated crystals are presented, especially those which are important from the point of view of optical studies. The discussion includes information on the crystal structure, Brillouin zone and electronic band structure. Also, the general description of the samples’ preparation process and experimental set-up is provided.Chapter 1. Basic optical characterisation of excitonic resonances in mono- and multi-layers of sc-TMDs. The optical response, as seen in the reflectance and luminescence spectra of thin sc-TMDs is analysed (mostly for MoSe2 and WSe2 materials). The impact of the number of layers and temperature on the optical resonances is studied and interpreted in details. The complementary time-resolved study is also presented.Chapter 2. Zeeman spectroscopy of excitonic resonances in magnetic fields. The evolution of the optical resonances in an external magnetic field, applied perpendicularly to the layers of sc-TMD materials is investigated. Based on these results, a phenomenological model is developed aiming to describe the linear with magnetic field contributions to the energy of individual electronic states in fundamental sub-bands of sc-TMD monolayers. Furthermore, the effects of optical pumping are investigated in WSe2 monolayers, which can be tuned by tiny magnetic fields.Chapter 3. Single photon sources in thin sc-TMD flakes. The discovery of localised narrow lines emitting centres has been in thin sc-TMD flakes is presented. An investigation of their fundamental properties is discussed. This includes the measurements of temperature and magnetic field evolution of the photoluminescence lines, and the analysis of the polarisation properties and the excitation spectra as well as photon correlation measurements.Appendix A. Single photon emitters in boron nitride crystals. Hexagonal boron nitride also belongs to the family of layered materials, but it exhibits much larger band gap than semiconducting transition metal dichalcogenides. A narrow lines emitting centres has been observed in boron nitride structures, which reveal multiple similarities to defect centres in wide gap materials. They are characterised in a similar manner as the emitting centres in WSe2
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Jaouen, Maud. "Propriétés optiques de monocouches moléculaires auto-assemblées sur surfaces métalliques." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112307/document.
Full textAbstract:
Les azobenzènes sont des molécules photochromes très étudiées, leurs propriétés de photoisomérisation donnent notamment lieu à d’importants phénomènes de transport de matière photoinduit en milieu polymère. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre les différents paramètres régissant de tels effets photomécaniques. Pour ce faire, nous avons entrepris des études sur des monocouches de dérivés azobenzenes auto-assemblés ou SAMs (Self-Assembled Monolayers) sur substrats d’or atomiquement plans, de façon à pouvoir réaliser à la fois des caractérisations d’ensemble (propriétés de mouillage : mesures d’angles de contact) ou des caractérisations à l’échelle de la molécule individuelle (par microscopie à effet tunnel, STM). Nous avons choisi le système d'un alcane thiol fonctionnalisé par un azobenzène pour bénéficier de la facilité que possèdent les alcanes thiols à former des SAMs hautement organisées. L'autre avantage que propose ce système est de pouvoir jouer avec la longueur de la chaîne carbonée, ce qui permet d'espacer plus ou moins le groupe photo-actif de la surface métallique du substrat d'or. Ainsi ces systèmes paraissent bien adaptés pour identifier l’influence de paramètres tels que (1) les phénomènes de transferts d’énergie ou de charges pouvant exister entre molécules ou entre molécules et substrat et (2) les problèmes éventuels de gêne stérique.Nous avons étudié des azobenzenes greffés (1) sur une courte chaîne alcanethiol (3 atomes de C - "azoc3"), et (2), sur une chaîne plus longue (12 C - "azoc12"). Les caractérisations STM ont mis en évidence un réseau dense similaire aux alcanes thiols non substitués dans le cas des "azosc3" mais aucune modification sous éclairement n’a été observée. Des mesures d’angle de contact, utilisant le changement de polarité entre les photoisomères Trans et Cis, confirment cette absence de réaction pour ces SAMs. Une photo-réactivité a par contre été mise en évidence par des mesures d'angle de contact pour l’espaceur long ("azoc12") sur des substrats d’or polycristallins. Les raisons d'un tel comportement proviennent des propriétés intrinsèques d'une SAM d'alcanethiol : un réseau très dense implique un volume libre restreint et d'importantes interactions intermoléculaires qui ajoutent des voies supplémentaires de désexcitation et donc inhibent les changements de conformation photo-induits, à l’exception des zones de défauts. Ces conclusions ont pu être étayées par des caractérisations complémentaires de fluorescence de SAMs similaires. Nous avons pu démontrer qu’un espaceur alcane correspondant à 11 C permettait un découplage électronique suffisant pour observer de la fluorescence sur des SAMs non denses de dérivés thiolés de fluorescéine. Ces études ont cependant confirmé la difficulté de contrôler la densité surfacique de molécules photosensibles (photochromisme ou fluorescence) insérées au sein de SAMs de thiols. A ce titre, nous avons pu démontrer l’intérêt d’un système moléculaire original possédant une accroche en surface d’encombrement supérieur à celui de la base soufrée des alcanes thiols. Ces systèmes se physisorbent sur des surfaces de graphite, leurs propriétés d’auto-assemblage étant également conservées dans le cas de substrat de graphène sur Cuivre. Ces feuillets possèdent l’avantage d’être facilement transférables sur des substrats transparents. Ces travaux offrent ainsi de nouvelles perspectives pour la réalisation d'expériences in situ simultanées couplant des analyses topographiques à l'échelle moléculaire via l’utilisation de sondes locales (STM ou AFM) et mesures optiques à plus grande échelle (microscopie optique inversée), ouvrant la voie à des caractérisations plus approfondiesOne of the most widely studied type of photochromic molecules are azo-dye molecules whose photo-isomerization reaction entails important mass transport processes in polymer matrices.The aim of this PhD Thesis was to get a better understanding of the key parameters controling such photomechanical properties. For this purpose, we have driven some studies on Self-Assembled Monolayers (SAMs) formed by azobenzene derivatives grafted to alkanethiol linkers on atomically flat gold surfaces. Self-assembling offers the possibility to perform both scanning tunnelling microscopy (STM) experiments at the molecular scale and contact angle measurement at the macroscopic scale.A derivative alkanethiol system has been chosen to take benefit from the alkanethiol ability to form dense and regular self-assembled monolayers. Another interest of the alkanethiol linker is to easily adjust distance between the azo moiety and the gold surface through the length of the alkane chain. Then, this type of SAMs seems to be the good candidate to study the influence of (1) charges coupling effects between the neighbouring azo moieties and between the molecules and the metallic surface and (2) steric hindrance problems. Both a short (3 carbon atoms – “azoC3”) and a long (12 carbon atoms – “azo-C12”) alkane linker have more specifically been investigated. Although STM characterization have shown that azoC3 was organizing into a dense and regular packing showing a network quite similar to the one observed in the case of alkanethiols self-assembly, no modification could be evidenced upon illumination. Polarity modification between the trans and cis photoisomers, probed by wetting measurements, confirm the lack of photo-reactivity of these molecules grafted through a short linker to the metallic substrate. However, photo-isomerization effects have been observed at the macroscopic scale on polycristallines substrates for the long linker (“azo-C12”). The reasons for such behavior come from the intrinsic properties of alkanethiol SAMs: a dense network involves a restricted free volume and significant intermolecular interactions that add additional de-excitation channels thus leading to a quenching of the photoinduced conformational changes, except at surface defects areas. These findings have been supported by complementary characterizations of fluorescence of similar thiolates SAMs. We have demonstrated that an alkane spacer corresponding to 11 C was allowing electronic decoupling thus leading to fluorescent emission in the case of non-dense thiolated SAMs of fluorescein derivatives. However, these studies have also confirmed the difficulty to control the dilution of photosensitive molecules (photochromic or fluorescent) inserted within thiolated SAMs. In order to overcome this problem, we have demonstrated the interest of another original molecular system whose extended head group permits the formation of a network less densely-packed than those formed by alkanethiol derivatives. These molecular systems self-assemble by physisorption onto graphite (HOPG) substrates, their organization properties being also maintained for graphene sheets deposited onto copper substrates. Advantageously, these sheets can easily be transferred to transparent substrates. These studies open thus new perspectives for the realization of simultaneous in-situ experiments coupling molecular scale topography informations using local probe microscopy (AFM or STM) and larger scale optical measurents (inverted optical microscopy) towards more accurate characterizations
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Souchière, Jean-Louis. "Contribution à l'étude des propriétés dynamiques de la surface du silicium." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO10061.
Full text
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Przybilla, Frédéric. "Aspects fondamentaux de la transmission exaltée de la lumière à travers des ouvertures sub-longueurs d'onde." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2008/PRZYBILLA_Frederic_2008.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude examine divers aspects de la transmission optique exaltée de la lumière à travers des réseaux périodiques d’ouvertures sub-longueurs d’onde gravés dans des films métalliques opaques. Ce phénomène remarquable repose principalement sur le couplage résonant de la lumière avec des modes électromagnétiques piégés à la surface du métal, appelés plasmons de surface. La première partie de ce mémoire concerne la relation entre la transmission exaltée et les propriétés optiques du métal. Une seconde partie met en évidence des effets de taille finie dans le profil d’émission ainsi que dans la réponse spectrale des réseaux. Enfin, la dernière partie s’interroge sur le rôle de la périodicité des réseaux dans le couplage de la lumière aux plasmons de surface. Dans ce contexte, cette partie présente une étude des propriétés optiques d’arrangements aléatoires de trous puis une étude d’une organisation plus subtile de l’espace : les quasicristaux.
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Sadou, Abdelkader. "Etude des propriétés thermooptiques des métaux réfractaires à hautes températures." Paris 10, 2006. http://www.theses.fr/2006PA100130.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur les propriétés thermooptiques de métaux réfractaires (tantale, molybdène et le titane) à haute température (1200K-2500K). Ce travail est une contribution à la compréhension des propriétés de ces matériaux. A partir des mesures des spectres de luminances pour différents angles d’émission nous avons déterminé les facteurs spectraux d’émission et l’indice complexe. Nous avons ensuite appliqué le modèle de Drude aux indices optiques obtenus grâce aux mesures. Les paramètres tels que la fréquence de plasma et la fréquence de relaxation ont été calculés en fonction de la température. La dispersion en température et en longueur d’onde de la fréquence de relaxation concorde bien avec la loi de dispersion donnée par Drude. A partir des paramètres de Drude, nous avons calculé la résistivité électrique en fonction de la température de ces métaux et retrouvé avec une bonne précision les valeurs de cette résistivité données par la littérature. Nous avons aussi abordé dans cette thèse une des propriétés des métaux qu’on a appelée le Point X, un point spectral pour lequel le facteur d’émission est constant quel que soit la température. Nous avons pu le déterminer expérimentalement pour le tantaleThis study relates to the thermo-optical properties of refractory metals (tantalum, molybdenum and titanium) at high temperature (1200K-2500K). This work is a contribution to the understanding of the properties of these metals. From measurements of the spectral brillance for various angles of emission we determined the spectral emission factors and the complex index. Then we applied the Drude model to the complex index obtained with measurements. The parameters such as the plasma frequency and the relaxation frequency were calculated according to the temperature. Dispersion in temperature and wavelength of the relaxation frequency agree well with the dispersion law given by Drude. From the Drude parameters, we calculated the electrical resistivity as a function of temperature of these metals and we found a good precision the values of this resistivity with that given by the literature. We treated also in this thesis one of the properties of metals which called Point X , a spectral point for which the emissivity is constant whatever the temperature. We determined it experimentally for tantalum
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El, Ghemmaz Abdelmjid. "Contribution à l'étude des propriétés optiques des matériaux liquides par ellipsométrie spectroscopique." Metz, 1996. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1996/El_Ghemmaz.Abdelmjid.SMZ7643.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objet l'étude des propriétés optiques de l'étain, du plomb et de leur alliage. Il se situe dans le cadre de recherches sur la structure électronique des métaux et alliages liquides. Nous avons choisi une méthode optique, l'ellipsométrie, qui permet a partir de mesures des paramètres ellipsométriques, d'accéder aux constantes optiques, à la constante diélectrique et donc à la conductivité optique. Dans une première étape nous avons mis au point un ellipsomètre spectroscopique à polariseur tournant. Nous avons conçu et réalisé une cellule de mesure adaptée aux mesures des propriétés optiques des métaux liquides. L'interprétation théorique des résultats expérimentaux a été faite en employant la théorie de l'électron libre de Drude. Nos résultats sur le plomb sont en bon accord avec le modèle de Drude, par contre ceux sur l'étain s'écartent du modèle théorique, cet écart s'explique par l'existence probable d'une couche d'oxyde. Les résultats obtenus sur les alliages étain-plomb, présentent le même phénomène que l'étain pur, ce qui est en faveur de la formation d'une couche d'oxyde au bout de quelques secondesThe instrument used to determine the opticals constants of liquid metals was ellipsometer spectroscopic. The metals were melted in crucible enclosed in a cell filled with argon-hydrogen. The temperature was measured with a chromel-alumel thermocouple. The opticals properties of the liquid metals in the visible, it usually assumed obey mearly-free-electron-libre, and it has been conventional, in analysis of experimental data, to find values of the Drude parameters, the effective electron number par atom and the relaxation time, by fitting the Drude expressions for the optical constants to the experimental data. The results of tin andtin-lead binary alloy, to differ from the Drude theory, this departure is due to with the oxyde film formed on the surface
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Besson, Eric. "Elaboration de matériaux hybrides organiques-inorganiques à propriétés optiques." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20104.
Full text
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Bernardes, Vieira Marcelo. "Reconstruction de surfaces à partir de données tridimensionnelles éparses." Cergy-Pontoise, 2002. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/02CERG0145.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail traite du problème de l'organisation spatiale de données éparses pour la reconstruction de surfaces. Nous proposons une variante de la méthode d'accumulation développée par Gideon Guy et améliorée par Mi-Suen Lee. Les principaux outils mathématiques de ces méthodes sont : champs spatiaux d'influence et tenseurs pour représenter des orientations. Em général, ces méthodes sont associées à des problèmes de groupement perceptuel. Cependant, nous avons remarqué que ces méthodes permettent d'estimer l'organisation spatiale de données éparses. Nous proposons donc une nouvelle stratégie pour estimer des orientations de surfaces. Nous pensons, en effet, qu'une méthode dédiée peut améliorer cette inférence, contrairement aux méthodes originales. C'est pourquoi nous avons utilisé le tenseur d'orientation pour répresenter exclusivement des surfaces et les champs d'influence pour coder des trajectoires elliptiques. Un nouveau traitement pour l'inférence initiale des orientations qui évalue l'organisation des données éparses est proposé. La présentation et la critique des travaux de Guy et de Lee ainsi que le développement méthodologique de cette thèse ont été faits à partir d'une étude épistemologique. Une évaluation qualitative des méthodes a été realisée sur des objets de forme différente. Des comparaisons quantitatives ont également été menées afin d'estimer les erreurs de reconstruction. Les résultats montrent que la méthode proposée est moins sensible au bruit et à la variabilité de la densité des données. Nous proposons aussi une méthode pour segmenter des points structurés sur des surfaces. Une évaluation comparative permet d'apprécier l'intérêt de la méthode proposéeThis work approaches the problem of sparse data spatial organization inference for surface reconstruction. We propose a variant of the voting method developed by Gideon Guy and extended by Mi-Suen Lee. Tensors to represent orientations and spatial influence fields are the main mathematical instruments. These methods have been associated to perceptual grouping problems. However, we observe that their accumulation processes infer sparse data organization. From this point of view, we propose a new strategy for orientation inference focused on surfaces. In contrast with original ideas, we argue that a dedicated method may enhance this inference. The mathematical instruments are adapted to estimate normal vectors: the orientation tensor represents surfaces and influence fields code elliptical trajectories. We also propose a new process for the initial orientation inference which effectively evaluates the sparse data organization. The presentation and critique of Guy's and Lee's works and methodological development of this thesis are conducted by epistemological studies. Objects of different shapes are used in a qualitative evaluation of the method. Quantitative comparisons were prepared with error estimation from several reconstructions. Results show that the proposed method is more robust to noise and variable data density. A method to segment points structured on surfaces is also proposed. Comparative evaluations show a better performance of the proposed method in this application
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Baida, Hatim. "Propriétés optiques et spectroscopie non-linéaire de nanoparticules individuelles." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713129.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude expérimentale de la réponse optique linéaire et non-linéaire de nanoparticules métalliques individuelles. Pour cela une technique optique originale en champ lointain, basée sur la modulation spatiale de l'échantillon, a été mise en place et combinée avec une technique pompe-sonde résolue en temps à l'échelle femtoseconde. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à la caractérisation optique de nanoparticules modèles formées par une nanosphère d'argent encapsulée dans une couronne de silice. Nous avons mis en évidence la conséquence principale du confinement quantique électronique sur la réponse optique des nanoparticules : l'élargissement de leur résonance plasmon de surface avec la réduction de la taille (proportionnel à l'inverse du rayon, pour des nanosphères). Cette étude détaillée n'avait jamais été réalisée, car elle nécessite des mesures sur des nanoparticules uniques (pour s'affranchir des effets d'élargissement inhomogène de la résonance dus aux dispersions en taille, géométrie et environnement) et de taille connue. Ceci a été possible grâce à la mesure quantitative de leur section efficace d'extinction et/ou à la corrélation directe de l'image optique du nano-objet avec son image par microscopie électronique. La deuxième partie de ce travail a été consacrée à l'étude de la réponse optique linéaire et non-linéaire résolue en temps de nanobâtonnets d'or. Ces systèmes sont particulièrement intéressants car leurs propriétés optiques peuvent être contrôlées en modifiant leur géométrie (rapport d'aspect en particulier). Leur spectre d'extinction et sa dépendance en polarisation ont tout d'abord été étudiés au niveau de l'objet individuel. La comparaison de cette réponse optique linéaire avec des modèles théoriques a permis d'obtenir des informations sur leur orientation et géométrie. La réponse optique non-linéaire ultrarapide du même nanobâtonnet a ensuite été mesurée par une technique pompe-sonde femtoseconde à très haute sensibilité. La nanoparticule étudiée étant totalement caractérisée optiquement, une mesure quantitative de sa non-linéarité a ainsi pu être réalisée, et son origine physique déterminée à partir d'un modèle théorique.
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Gaudry, Mélanie. "Propriétés optiques d'agrégats mixtes de métaux de transition en matrice d'alumine : effets de taille et de composition." Lyon 1, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/49/06/PDF/tel-00001513.pdf.
Full textAbstract:
La réponse optique des petites particules de métaux nobles (Au, Ag, Cu) se manifeste essentiellement par une bande de résonance plasmon de surface dont la position et la largeur dépendent notamment de la taille des agrégats et du milieu environnant. Ce travail présente l'étude des propriétés optiques d'agrégats mixtes AuM (M=Ag, Ni, Co et Pt) de 1,5 à 6 nm de diamètre, en matrice d'alumine. La technique de préparation des films minces de nanoparticules en matrice d'alumine ainsi que les différentes techniques de caractérisation et d'étude de leurs propriétés optiques sont présentées d'abord. Puis les modèles théoriques qui permettent d'interprèter ces propriétés sont introduits : un modèle semiquantique, mettent en évidence l'influence des électrons de coeur, de la matrice et de sa porosité, mais qui n'est pas adapté à tous les systèmes; un modèle classique dans les autres cas. L'influence de la taille et de la composition des agrégats mixtes or-argent est étudiée ensuite. Les spectres d'absorption montrent une résonance plasmon de surface intermédiaire par rapport à l'argent et l'or purs, et le blue-shift odservé quand la taille diminue est d'autant plus important que la proportion d'or est grande. Ces résultats expérimentaux sont comparés avec ceux d'un calcul semi-quantique, en utilisant deux modèles pour la fonction dialectique du mélange AuAg. Il semble que ces agrégats forment plutôt des alliages. Enfin, les systèmes NiAg et CoAg forment des "core-shell" : un coeur de nickel ou de cobalt, entouré d'argent et leurs spectres d'absorption présentent une bande plasmon de surface conformément aux prévisions théoriques classiques. A l'inverse, les agrégats (PtxAg1-x)n présentent expérimentalement une résonnance plasmon de surface très fortement atténuée, contrairement aux prévisions classiques si l'agrégat est sous forme "core-shell" ou a une structure pour laquelle la fonction diélectique dépend simplement de celles de se constituants.
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Demange, Valérie. "Seléction, élaboration et caractérisation d'alliages et de couches minces approximants Al-Cr-Fe." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL568N.
Full textAbstract:
Nous avons étudié le système ternaire Al-Cr-Fe en élaborant des alliages massifs sur un grand domaine de composition. La caractérisation de ces alliages a été réalisée par diffraction des rayons X, analyse thermique différentielle et microscopie électronique à transmission. Nous avons déterminé une zone d'existence sur le diagramme de phase de plusieurs nouvelles phases orthorhombiques et monocliniques approximantes de phase décagonale qui peuvent coexister avec une ou plusieurs phases [gamma]-laiton. Ces dernières montrent des liens structuraux forts avec les phases approximantes. L'étude des propriétés optiques de ces alliages met en évidence un comportement très différent de celui des métaux que nous avons interprété en nous basant sur les caractéristiques structurales des phases en présence. Ces alliages présentent des propriétés de résistance à l'oxydation intéressantes. Cette étude a donc été complétée par l'élaboration et la caractérisation de couches minces approximantes du système AI-Cr-Fe déposées en phase vapeur. En particulier, nous avons observé la formation d'une surstructure de phase [gamma]-laiton qui présente des caractéristiques structurales proches de celles des phases approximantes. Les propriétés optiques des couches minces ont été étudiées par ellipsométrie dans le domaine du visible. Ces propriétés ainsi que les propriétés de mouillage sont comparables à celles des alliages massifs.
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Rabiazamaholy, Herinirina. "Etude du mécanisme de réflexion de la lumière par des surfaces de type mécanique." Paris 13, 1996. http://www.theses.fr/1996PA132029.
Full textAbstract:
La plupart des appareils optiques de mesure (palpeur dimensionnel par méthode de triangulation, palpeur dimensionnel par focalisation de la lumière, etc. . . ) Sont conçus pour des surfaces suffisamment réfléchissantes ou diffusantes. Ce n'est pas toujours le cas des surfaces de pièces usinées de type mécanique (fraisage, tournage,. . . ) Ou leur texture de surface à une importance particulière dans le mécanisme de réflexion de la lumière. La partie théorique de cette étude consiste à formuler l'intensité de la lumière rayonnée par des surfaces rugueuses en fonction de leurs paramètres de texture, utilisant trois approches théoriques différentes mais complémentaires: l'approximation de Kirchhoff, l'approche par la diffusion multiple et la méthode des perturbations. Nous prenons comme méthode d'approche l'approximation de Kirchhoff. Elle est la plus adaptée pour les surfaces usinees de type mécanique dans la mesure où elle s'applique sur une plus large gamme de texture de surface. Pour fixer ses critères de validité nous utilisons l'approche par la diffusion multiple et la méthode des perturbations. L'applicabilité et la validité de l'approximation de Kirchhoff sur des surfaces d'échantillons de nature chimique courante (aluminium et acier) usines par fraisage sont vérifiées et prouvées expérimentalement. A titre d'application, nous avons étudié diverses surfaces d'échantillons usines avec différents paramètres d'usinage. Cette étude nous a permis de mettre en évidence l'usure des outils d'usinage, ainsi que l'état de contact entre l'outil et l'échantillon (existence de vibrations, anomalie de positionnement des outils,. . . ) Sur certains paramètres de texture
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Ali, Benamara Abdelkader. "Dopage du polyacétylène orienté par les alcalins en phase vapeur : propriétés de transport et propriétés optiques." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20105.
Full textAbstract:
Nous avons realise le dopage du polyacetylene par deux metaux alcalins (k et cs) en phase vapeur. La cinetique de dopage controlee par la mesure in-situ de la conductivite continue en fonction du temps de dopage suggere l'existence de stades, semblables a ceux que l'on observe en electrochimie. Les conductivites atteintes par le (k#ych)#x sont de 10#4(. Cm)##1. L'etude par spectroscopie infrarouge a montre que le polyacetylene fortement dope au potassium est un metal tridimensionnel isotrope. Tous les modes vibrationnels sont ecrantes par la reponse electronique du systeme. Pour un taux de dopage plus faible avec le potassium et le cesium, le film devient un metal unidimensionnel dans la direction des chaines, avec ouverture d'un gap dans la direction perpendiculaire aux chaines. Le spectre raman du polyacetylene fortement dope au cesium presente une complexite particuliere se traduisant par une structure supplementaire haute frequence, encore inexpliquee. Le dopage et le dedopage en phase vapeur n'affectent pas l'ordre du polymere
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Petit, Sarah. "Élaboration de nouveaux complexes de coordination d'éléments de transition d et f : synthèses, structures, propriétés magnétiques et optiques." Lyon 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/26/46/60/PDF/These_Sarah_PETIT_couleur_CCSD.pdf.
Full textAbstract:
La chimie de coordination des éléments de transition (d ou f) permet de synthétiser de nombreux matériaux magnétiques moléculaires aux propriétés physico-chimiques très variées (molécules aimants ou complexes à transition de spin). Nous avons choisi certains ligands suivant des objectifs très précis et développé leur chimie de coordination afin d’obtenir des propriétés magnétiques spécifiques. La voie de synthèse par méthode solvothermale a permis de caractériser des complexes originaux à base de macrocycles. Deux complexes dinucléaires à base de CoII et FeIII où les deux centres métalliques sont pris en « sandwich » entre deux unités calixarènes ont été ainsi isolés. Ces dimères ont été utilisés comme brique moléculaire de départ pour l’élaboration de cluster à plus haute nucléarité. Un complexe associant six ions CoII a pu être isolé et caractérisé. La synthèse de nouveaux de ligands de type base de Schiff résultant de la condensation de l’acetylacétone avec différents acides aminés a été développée et leur complexation avec différents éléments de la première série de transition a été étudiée. Ainsi, un trimère à base de CuII a été caractérisé et ses propriétés magnétiques ont été modélisées par une série de calculs ab initio. Cette étude théorique a été complétée par un ensemble de mesures RPE en solution en fonction de la température. Enfin, la chimie de coordination de ligands de type β-dicétone, en particulier l’acétylacetonate, avec différents métaux (3d et 4f ) a été revisitée. Ce ligand et certains de ses dérivés permettent de contrôler la nucléarité d’édifices moléculaires à base d’ions 3d et 4f. L’utilisation d’une brique moléculaire préformée de type cubane a permis d’isoler un complexe heptanucléaire de type « double cubane » à base de NiII qui présente les caractéristiques d’une molécule-aimant. En jouant sur l’effet de l’encombrement stérique du ligand, trois familles de complexes polynucléaires Ln5, Ln8 et Ln9 ont été obtenues par auto-assemblage suivant les méthodes de la chimie douce à base d’ions 4f. Des études structurales, magnétiques et une analyse approfondie des caractéristiques spectroscopiques des complexes à base d’europium(III) ont été réalisées. Une étude complète a été menée sur une famille de complexes Y9 dopés en europium (Y9-xEux)Coordination chemistry of transition metals gives an access to numerous molecular magnetic materials that exhibit varied properties. During this work, several ligands with intrinsic properties have been chosen and their chemistry has been developed in order to get specific magnetic behavior. Solvothermal syntheses allowed the characterization of several complexes based on macrocycles. Two dinuclear CoII and FeIII complexes were isolated. Their molecular structures are built from metal ions located like in a "sandwich" between two calixarenes units. These complexes considered as molecular starting blocks were used for the synthesis of clusters with higher nuclearity. An original complex associating six CoII ions has been then isolated. The complexation of Schiff base ligands resulting from the condensation of the acetylacetone with various amino acids has been performed. From one of these original ligands, an almost perfect triangular trinuclear CuII complex has been then isolated and fully characterized. Ab initio calculations have been carried out in order to explain its magnetic properties. Finally, the complexation of β-diketone based ligands with various metals was explored. It has been then possible to control the nuclearity of molecular buildings block. The use of a preformed brick (cubane type) gave an access to a heptanuclear NiII complex. This latter presents the characteristics of a single molecule magnet. The last stage of these researches was to modify the steric effect of these β-diketone ligands in order to control the final cluster size. Three families of polynuclear 4f complexes (Ln5, Ln8 and Ln9) were obtained. Structural, magnetic studies and detailed analysis of the spectroscopic characteristics of these europium(III) complexes were achieved. A completely original work has been carried out on Y9 clusters doped with Eu (Y9-xEux) by linking molecular structures with luminescence properties
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Silly, Mathieu. "Etude des surfaces, interfaces et nanostructures du β-SiC(001) : propriétés électroniques, structurales et optiques." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112306.
Full textAbstract:
Nous étudions les surfaces du β-SiC(001) propres, couvertes d’argent, hydrogénées et oxydées par microscopie tunnel (STM), émission de photon induite par STM, spectroscopie de photoélectrons et diffraction de rayons X en incidence rasante utilisant le rayonnement synchrotron. L’étude de la reconstruction (5x2) en diffraction de rayons X en incidence rasant nous permet de déterminer la structure à l’échelle atomique des lignes atomiques de silicium. Les différentes reconstructions de surface présentent des comportements très différents en émission de photons induite par STM. Les surfaces riches en silicium (3x2) et terminées carbone c(2x2) sont détruites par les conditions tunnel à fort courant et forte tension. Des images résolues à l’échelle atomique sont obtenues simultanément en topographie et en émission de photons sur les reconstructions (3x2), c(4x2) et lignes atomiques de silicium. Le contraste en émission de photons est attribué aux états électroniques de surface. La surface de β-SiC(001)-(2x3)/Ag est imagée par émission de photons induite par STM avec la résolution atomique. Nous montrons que les lignes de silicium couvertes d’argent présentent une résistance différentielle négative. En dépôt épais, l’argent s’organise en clusters métalliques sur la surface c(4x2). La réponse en émission de photon est gouvernée par les variations de plasmons localisés. Nous montrons en spectroscopie de photoélectrons qu’une surface (3x2) préoxydée peut être métallisée par dépôt d’hydrogène atomique. Enfin, une étude en spectroscopie de photoélectrons sur les surfaces terminées carbone montre que ces surfaces étaient moins réactives à l’oxygène que les surfaces terminées siliciumWe study clean, silver covered, hydrogenated and oxidized β-SiC(001) by scanning tunnelling microscopy (STM), STM induced light, photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation and grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD). We determine the atomic structure of the silicon terminated β-SiC(001)-(5x2) reconstructed surface and deduce the structure of the Si atomic line. The various β-SiC(001) reconstructed surfaces are probed by STM induced light and exhibit different behaviour. The Si-rich (3x2) and C-terminated c(2x2) surfaces are destroyed by the tunnelling conditions (high current and high voltage), while the c(4x2) remains stable. We obtained topographic and photon atom-resolved images simultaneously in topography and photon emission for the (3x2), c(4x2) and silicon atomic lines. The contrasts in photon emission are interpreted as surface state variations. The atomic resolution in photon emission is also obtained with β-SiC(001)-(2x3)/Ag. We show that the silver covered Si atomic line presents differential negative resistance. For thick silver coverage on c(4x2), silver is organized in clusters, here the contrasts in photon emission are interpreted as localised plasmons variations. We show by photoelectron spectroscopy that pre oxidized (3x2) surface can be metallized upon atomic hydrogen exposure. Finally, the C-terminated surfaces are found to be much less reactive than Si-terminated surfaces towards oxygen
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Feltrin, Emeline. "Surfaces PDMS structurées et/ou décorées par des nanoparticules : vers des propriétés optiques et de mouillage modulables." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR15207/document.
Full textAbstract:
Le potentiel du polydiméthylsiloxane (PDMS), élastomère transparent et déformable réversiblement en temps réel, est mis en avant dans ce travail comme substrat fonctionnel dans le domaine de l’optique et du mouillage. Dans une première partie, nous avons développé des surfaces de PDMS ridées à l’aide d’instabilités de flambage, de longueurs d’onde (λ) et d’amplitude (A) variables et contrôlées, puis nous avons organisé sélectivement des nano-objets sur cette texturation de surface avec afin d’en moduler la physico-chimie. Dans une seconde partie, la génération, in situ, de nano-plots/nanoparticules d’or et d’argent à la surface de verre et de PDMS a été étudiée et caractérisée d’un point de vue optiqueThe polydimethylsiloxane (PDMS), a transparent and stretchable elastomer, is put forward in this work as a functional substrate in the field of optics and wetting. In the first part, we have developed wrinkled PDMS surfaces via controlled buckling instabilities. We were able to tune both the wavelength (λ) and the amplitude (A) of the structuration on a large length scale. We have then selectively organized some nanoparticles the textured surfaces in order to modulate its physical-chemistry. In the second part, in situ generation of gold and silver nanoparticles/plots has been developed and studied both on glass PDMS surfaces and subsequently characterized optically
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GAUDRY, Mélanie. "Propriétés optiques d'agrégats mixtes de métaux de transition en matrice d'alumine : Effets de taille et de composition." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001513.
Full textAbstract:
La réponse optique des petites particules de métaux nobles (Au, Ag, Cu) se manifeste essentiellement par une bande de résonance plasmon de surface dont la position et la largeur dépendent notamment de la taille des agrégats et du milieu environnant. Ce travail présente l'étude des propriétés optiques d'agrégats mixtes AuM (M=Ag, Ni, Co et Pt) de 1,5 à 6 nm de diamètre, en matrice d'alumine. La technique de préparation des films minces de nanoparticules en matrice d'alumine ainsi que les différentes techniques de caractérisation et d'étude de leurs propriétés optiques sont présentées d'abord. Puis les modèles théoriques qui permettent d'interpréter ces propriétés sont introduits : un modèle semi-quantique, mettant en évidence l'influence des électrons de cœur, de la matrice et de sa porosité, mais qui n'est pas adapté à tous les systèmes; un modèle classique dans les autres cas. L'influence de la taille et de la composition des agrégats mixtes or-argent est étudiée ensuite. Les spectres d'absorption montrent une résonance plasmon de surface intermédiaire par rapport à l'argent et l'or purs, et le blue-shift observé quand la taille diminue est d'autant plus important que la proportion d'or est grande. Ces résultats expérimentaux sont comparés avec ceux d'un calcul semi-quantique, en utilisant deux modèles pour la fonction diélectrique du mélange AuAg. Il semble que ces agrégats forment plutôt des alliages. Enfin, les systèmes NiAg et CoAg forment des " core-shell " : un cœur de nickel ou de cobalt, entouré d'argent et leurs spectres d'absorption présentent une bande plasmon de surface conformément aux prévisions théoriques classiques. A l'inverse, les agrégats (PtxAg1-x)n présentent expérimentalement une résonance plasmon de surface très fortement atténuée, contrairement aux prévisions classiques si l'agrégat est sous forme " core-shell " ou a une structure pour laquelle la fonction diélectrique dépend simplement de celles de ses constituants.
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Viguier, Claude. "Contribution à l'étude des propriétés optiques et de la structure électronique des siliciures de métaux de transition." Aix-Marseille 2, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX22001.
Full textAbstract:
Etude comparative des proprietes optiques des siliciures de ni, pd, pt, co et w. Spectres de reflexivite en incidence normale, mesure de la fonction dielectrique par ellipsometrie. Ces resultats sont conduits a une analyse detaillee des spectres. Determination de la densite d'etats de la bande de valence par emission photoelectronique des rx. Discussion des resultats. Mise en evidence de l'interet du siliciure de tungstene pour l'absorbeur solaire selectif
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Ousi, Benomar Wahib. "Propriétés électro-optiques du titanate de baryum pur ou dopé fer : traitement et topographie optique des cristaux." Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS011.
Full text
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Kamgang, Noubissi Jean Omer. "Modification des propriétés physico-chimiques et décontamination des surfaces de matériaux par plasma d'arc glissant d'air humide." Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES030.
Full textAbstract:
Les problèmes d'hygiène de surface rencontrés dans l'industrie alimentaire et dans le domaine médical sont souvent liés à la formation de biofilms microbiens plus résistants aux agents chimiques antimicrobiens que leurs homologues planctoniques. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'application d'une technique exploitant les propriétés d'une décharge glissante dans l'air humide à pression atmosphérique. La décharge génère un panache très riche en espèces actives vis-à-vis de la surface à traiter. Expérimentalement, après 2. 05 minutes de traitement par plasma, les matériaux testés présentent une augmentation significative de leur mouillabilité et de leur caractère acide base de Lewis. Ces modifications de surfaces entraînent une modification de l'adhésion de staphyloccocus epidermidis. En outre, un traitement direct de bactéries permet dans nos conditions expérimentales une destruction totale de 106 UFC. Cm-2 des cellules adhérentes et de 107 UFC. Cm-2 de biofilmIn food industries and hospitals, hygienic problems often results from biofilm formation. These sessile microbial are known to be particularly resistant to antimicrobial compounds. To limit the impact of such unwanted structures, it is possible to prevent bacterial adhesion, or, thereafter, to kill adherent cell. Plasma involve the productions of highly reactive species and can be efficient in both strategies. In that context, we've designed a new operating technique exploiting the properties of humid air produced by gliding arc at atmospheric pressure. Experimentally, a 2. 5 minutes treatment of testing materials induces an increase of their surface hydrophily. By modifying their properties, the “glidarc” treatment also modified the adhesion behavior of Staphilococcus epidermidis. This adhesion increases whatever the material employed. Also, “glidarc” treatment of sessile microbial induces a total destruction of 106 UFC. Cm-2 of attached cells and 107 UFC. Cm-2 of biofilm
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Daran, Emmanuelle. "CaF2:Er épitaxié par jets moléculaires : propriétés optiques en relation avec les paramètres d'élaboration." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0005.
Full textAbstract:
Cette etude porte sur l'elaboration et la caracterisation optique de couches minces de caf#2 dopees erbium epitaxiees sur des substrats de caf#2. Les concepts theoriques de la spectroscopie des ions terres-rares et l'etude des sites cristallographiques de ces ions dans la matrice caf#2 sont tout d'abord exposes ; le systeme d'epitaxie par jets moleculaires, les conditions de croissance des fluorures, le banc de caracterisation optique sont ensuite decrits. Dans un deuxieme temps, les resultats experimentaux sont developpes. L'identification des sites de l'ion er#3#+ dans nos couches minces ainsi que leur evolution en fonction des parametres d'elaboration sont considerees. Par la suite, sont etudiees l'emission a 1. 54 m d'interet pour les telecommunications optiques et l'emission antistokes a 550 nm. L'interet est porte plus particulierement sur l'effet de la concentration, mettant en relief les avantages de la technique d'elaboration qui permet l'incorporation d'une concentration en ions optiquement actifs superieure d'un a deux ordres de grandeur a celle obtenue dans le materiau massif. Les applications ouvertes a ces materiaux epitaxies sont discutees a partir de leurs proprietes optiques et des possibilites offertes par leur technique d'elaboration, en particulier la realisation de multicouches actives guides d'onde pompees par des diodes lasers a semiconducteurs
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Marhaba, Salem. "Influence de la morphologie sur les propriétés optiques de nano-objets métalliques uniques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00356212.
Full textAbstract:
A l'échelle nanométrique, les particules de métaux nobles possèdent des propriétés optiques fascinantes. Elles sont dominées par le phénomène de « Résonance de Plasmon de Surface » dont le profil spectral est très sensible à la taille, à la forme et à l'environnement des particules (milieu diélectrique extérieur, autres particules proches...). Ce travail de thèse a pour but une meilleure compréhension des processus fondamentaux responsables des modifications de la résonance de plasmon : d'une part en réalisant la spectroscopie d'extinction de nanoparticules « uniques » par la technique originale de Spectroscopie à Modulation Spatiale et d'autre part en caractérisant la morphologie de ces mêmes objets par une observation directe en Microscopie Electronique à Transmission. Cette double approche permet de corréler la réponse optique de nanoparticules (isolées ou bien en interaction (dimères)) avec leur forme ou leur arrangement spatial, et d'en faciliter ainsi la modélisation théorique.
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Khlifi, Soumaya. "Nanomatériaux hybrides luminescents à clusters de métaux de transition : synthèse, mise en forme et modulation des propriétés optiques." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1S091.
Full textAbstract:
Les matériaux photoluminescents ont un rôle important dans les applications liées à la photonique, l'optoélectronique ou l'éclairage. Leur combinaison avec des polymères conduit à des matériaux fonctionnels polyvalents faciles à mettre en forme. Dans ce contexte, des matériaux hybrides composés d'une matrice organique contenant des clusters métalliques octaédriques fortement luminescents ont été préparés. Ces luminophores présentent plusieurs avantages : une forte luminescence dans le rouge et le proche-IR, un rendement quantique élevé, un large décalage de Stokes et aucun effet de photoblanchiment ou de photoscintillement. Comme matrice hôte, le PMMA et le PDMS ont été utilisés en raison de leurs propriétés optiques, mécaniques et leur stabilité thermique. Cependant, une condition nécessaire pour réaliser les matériaux hybrides est d'introduire de manière homogène l'émetteur inorganique dans le polymère organique afin d'éviter les phénomènes de ségrégations. Pour cela, plusieurs approches d'intégration ont été développées. Les analyses spectroscopiques effectuées sur ces hybrides ont montré leur grand potentiel d’applications. Ceux-ci ont été utilisés pour concevoir un matériau imprimable à la lumière, sans encre et auto-effaçable, lorsque qu’il est combiné à un fluorophore organique ; ainsi que pour l’élaboration de guides d’ondes 1D et 2D. Les guides 1D peuvent être appliqués en photonique intégrée, tandis que les guides 2D combinés à des cristaux liquides conduisent à un nouveau matériau PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) applicable pour des concentrateurs solaires luminescentsPhotoluminescent materials are playing a major role in applications related to photonics, optoelectronics or lighting. Combining them with polymers allows the design of easy-to-shape-functional materials with enhanced application versatility. Related to this, hybrid materials composed of an organic polymer matrix containing strongly luminescent octahedral metal clusters were prepared. Octahedral metal clusters have several advantages: a deep luminescence in the red and the near-IR region, a high quantum yield, a large Stokes shift and no photobleaching or photoblinking effects. As organic host matrices, PMMA and PDMS were used because of their optical and mechanical properties in addition to their thermal stability. However, a prerequisite for realizing hybrid materials is to homogeneously introduce the ceramic inorganic emitter in the organic polymer to avoid segregation-phase phenomena. For this purpose, several integration approaches were developed to prepare new hybrid materials. Meanwhile, spectroscopic analysis were performed on these hybrids demonstrating their huge potential. Actually, these hybrids were used to design a self-erasable inkless light-imprinting material when the hybrid is combined with an organic fluorophore, and 1D- and 2D-waveguides. The 1D-waveguides can be applied for integrated photonics while 2D-waveguides combined with liquid-crystals lead to a new luminescent PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) material for Luminescent Solar Concentrator technology
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Bizi, Mohamed. "Propriétés optiques d'ions de métaux de transition (3D3 à 3D8) dans les oxydes spinelles et de verres sodocalciques." Rouen, 1989. http://www.theses.fr/1989ROUES035.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'étude des propriétés optiques des ions de métaux de transition (3D3 à 3D7) dans les deux coordinations de la structure spinelle. L'interprétation par la méthode du champ cristallin permet d'identifier: les transitions D-D, les bandes de transferts de charges du ligand vers le métal (LMCT), les transitions de paires (intensifiées par le couplage magnétique). L'analogie Z+1 explique la structure du prépic des spectres d'absorption X au niveau de la discontinuité K du Fe(iii) et Mn(ii) dans les deux environnements qui peut être corrélée avec les données de la spectroscopie optique. Un modèle directement issu de données de la spectroscopie optique est plus approprié pour rendre compte de la structure 3D3 (Mn4+, Cr3+) en environnement octaédrique. Les études de verres sodocalciques en spectrométrie Mössbauer et spectrométrie optique montrent que le fer(ii) et le fer (iii) se situent en environnement tetraédrique et octaédrique. Les paramètres optiques (Dq et b) des principaux colorants dans ces verres sont identiques à ceux des oxydes simples et des oxydes mixtes de structure spinelle
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Gamet, Emilie. "Écriture au vol par masque de phase de grands réseaux de période submicronique." Saint-Etienne, 2006. http://www.theses.fr/2006STET4011.
Full textAbstract:
Le sujet de la thèse traite de l'écriture de réseaux de période submicrométrique sur les longueurs supérieures à 100 mm. L'application directe envisagée est l'écriture de règles pour les capteurs de position, mais des applications plus larges telles que la spectroscopie, le traitement de la lumière blanche,. . . Sont visées. La technique choisie est une écriture dynamique à partir d'un interférogramme généré par un masque de phase. Grâce à la synchronisation du déplacement avec l'illumination du masque, il est possible de s'affranchir de légères variations de vitesse. Les résultats expérimentaux ont conduit à la réalisation de réseaux de période 500 mm sur des longueurs supérieures à 300 mm. La modélisation de la technique d'écriture a été réalisée en considérant l'efficacité des ordres diffractés et la modulation. Une étude de l'influence des différents paramètres (réglages, guidage du banc de translation, conditions expérimentales. . . ) a aussi été menée. Le masque de phase, élément clef du dispositif, a été étudié sous la problématique générale de l'annulation de l'ordre 0. En effet, l'écriture de petites périodes sous insolation UV demande des masques présentant des périodes proches de la longueur d'onde. Dans ce cas les masques monolithiques en quartz ne permettent pas une minimisation suffisante de l'ordre 0. Un travail de modélisation a permis de développer une structure utilisant une couche mince de matériau « haut indice » permettant l'obtention d'un interférogramme de haut contraste sous le masque, c'est à dire une annulation de l'efficacité de diffraction dans l'ordre 0 transmis. Une étude théorique de ce type de masque basée sur une approche modale a été réaliséeThe subject of the present thesis deals with the continuous dynamic writing of long diffraction gratings of submicron period. The direct application is the fabrication of grating scales for displacement sensors but other applications like spectroscopy or white light processing. . . Are considered. The chosen technique is the dynamic writing from of interferogramme generated by a phase mask. Thanks to the synchronization of the displacement with the mask illumination it is possible to carry out the grating writing regardless of the translation velocity : the modulator is driven by the signal delivered by the position sensor composed of a sensor and a reference scale. The experimental endeavors have led to of gratings of 300 mm length of 500 nm period. The modeling of the writing technique has been performed considering the diffraction efficiency in the diffracted orders and the exposure modulation signal. The influence of different parameters (adjustments, experimental conditions. . . ) has been studied. The phase mask is a key element of the writing setup. It has been studied here theoretically and modelized in the objective of the cancellation of the zeroth order from a modal vision stand point. The writing of small periods under UV exposure requires phase masks of periods close to the wavelength. In this case the standard monolithic fused quartz phase mask does not permit a sufficient minimization of the zeroth order. A modeling work has permitted to develop a phase mask structure based involving a high index thin film leading to an efficient suppression of the zeroth transmitted order. The theoretical study based on the « true modal method » is also presented
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Coustel, Romain. "Mécanismes de croissance, structures et propriétés optiques d'assemblages organiques sur surfaces Si(100)-2x1 nue ou passivée." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066569.
Full textAbstract:
Notre étude porte sur la réalisation de matériaux hybrides obtenus par dépôts organiques sur Si(100)-2x1. La réactivité de cette surface permet le greffage covalent de molécules organiques. Dans ce cadre, nous avons déterminé par spectroscopie NEXAFS (Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure) la géométrie d’adsorption de la pyridine pour des dépôts à température ambiante (Tamb) et à basses températures. Par ailleurs, nous avons suivi par SDRS (Surface Differential Reflectance Spectroscopy) la cinétique d’adsorption de l’éthylène et du phénylacétylène ainsi que la cinétique de la coadsorption benzène/hydrogène. Un autre aspect de l’élaboration de matériaux hybrides est la compréhension des mécanismes de croissance de couches minces de molécules aromatiques présentant des propriétés semi-conductrices. Notre étude a porté sur l’élucidation par SDRS des modes de croissance du PTCDA sur H-Si(100)-2x1 à -140°C, Tamb et 100°C.
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Mahfoud, Tarik. "Bistabilité moléculaire dans des complexes de métaux de transition : commutation par un champ électrique et détection optique par résonance des plasmons de surface." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1321/.
Full textAbstract:
De nos jours, les demandes technologiques en terme de miniaturisation de composants telles que les capteurs, les dispositifs pour l'électronique et l'optique stimulent de plus en plus l'activité scientifique des laboratoires à l'échelle mondiale. A cet effet, les matériaux moléculaires bistables semblent prometteurs dans la perspective de telles applications. L'adressage et la détection de la bistabilité dans ces matériaux à l'échelle nanométrique est une étape incontournable dans la conception de tels dispositifs. Dans ce contexte, ce travail de thèse présente une approche originale, non seulement pour l'adressage des matériaux moléculaires bistables par voie électrique, mais aussi pour la lecture de l'information stockée dans les matériaux moléculaires bistables à l'échelle nanométrique par voie électrique ou optique. A cet effet, nous avons étudié les propriétés de transport des complexes de coordination (RbxMn[Fe(CN)6]y·zH2O, NaxCo[Fe(CN)6]y·zH2O, Co3[W(CN)8]2(pyrimidine)4·6H2O et {Fe(HB(pz)3)2}) et nous avons pu mettre en évidence une commutation entre leurs deux états bistables par l'application d'un champs électrique. Nous avons également étudié théoriquement et expérimentalement la possibilité de détecter cette commutation dans des couches minces à l'aide de la résonance des plasmons de surface. Nous montrons que cette technique peut détecter des variations d'indice optique associées à la bistabilité même pour des couches ultra-minces (<10 nm). Ces résultats ouvrent de sérieuses perspectives pour l'intégration des complexes à transition de spin ou à transfert de charge dans des nano-circuits électriques et dans des dispositifs photoniques dont l'objectif est leurs possibles applications comme mémoire, capteurs ou dispositifs optiques adressablesThe aim of the present cook coas to investigate the electrical and optical properties of scoichable malecular complexes, suchas spin crossover of valence tautomeric comprends. We performed a detailed Raman spectroscopic stuby on three different Valence tautomeric compound under au opplied enternal electric field. We have beenable to provide experimental evidence for a new type of electric field induced transition in thes compounds. In the second part of this cook, we developed a novel approch for the setection of spin crossover in nanometric thim films co free sensing is based on surface plasmon resonance (SPR) detection of refractive index changes in the films
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Cugat, Orphée. "Réalisation d'un magnétomètre à effet Kerr : propriétés magnéto-optiques de couches minces d'alliages amorphes terres rares-métaux de transition." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10005.
Full textAbstract:
Une synthese de la description macroscopique des effets magneto-optiques, ainsi qu'un resume des principaux resultats experimentaux obtenus precedemment par effet kerr sur les metaux de transition et certains alliages magnetiques, sont presentes. Un magnetometre pour mesures magneto-optiques a ete realise. Il est automatise et fonctionne sous ultra-vide (5. 10##1#0 torr), a des temperatures comprises entre 17 k et 300 k, et dans des champs magnetiques atteignant 20 koe. Des solutions originales a divers problemes techniques rencontres ont ete mises en uvre. En particulier les bobines supraconductrices ont ete scellees de facon etanche a l'interieur d'une enceinte en acier inoxydable, un ensemble porte-miroirs d'usinage extremement rigoureux a ete realise, une canne de manipulation de l'echantillon utilisant des aimants permanents de haute performance ainsi qu'une canne de transfert rapide garantissant un tres bon vide secondaire ont ete concues et realisees. Un banc optique qui utilise l'effet kerr transversal (ekt) a ete construit, et une technique differentielle de mesure a ete developpee qui utilise la separation du faisceau lumineux incident sur l'echantillon en deux faisceaux correspondant respectivement a ses deux composantes de polarisation. Enfin, dans le programme d'automatisation, un sous-programme de traitement de donnees a ete mis au point pour compenser les divers bruits affectant la mesure. Des couches minces d'alliages amorphes terre rare-metal de transition (r-m) d'epaisseurs 1000 a et 1 m ont ete preparees par pulverisation cathodique et leurs proprietes magneto-optiques ont ete mesurees. Le signal ekt est au premier ordre proportionnel au moment du metal de transition dans les alliages y-co et y-ni, et la constante de proportionnalite pour y-co est le double de celle pour y-ni. Dans les alliages r-co (ou r=gd, nd, er, est magnetique), le signal ekt de gd est negligeable par rapport a celui de co, et de signe oppose. Le signal de nd est d'un ordre de grandeur superieur a celui de gd et s'oppose lui aussi a celui de co. Les variations thermiques des aimantations de nd et de co etant differentes, un maximum dans la variation thermique du signal ekt se produit dans les alliages nd-co. Dans er-co, les signaux ekt de er et de co sont de meme signe, et le signal de l'alliage decroit rapidement avec la temperature
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Petit, Sarah. "Elaboration de nouveaux complexes de coordination d'éléments de transititon d et f : synthèses, structures, propriétés magnétiques et optiques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00264233.
Full textAbstract:
La chimie de coordination des éléments de transition (d ou f) permet de synthétiser de nombreux matériaux magnétiques moléculaires aux propriétés physico-chimiques très variées (molécules aimants ou complexes à transition de spin). Nous avons choisi certains ligands suivant des objectifs très précis et développé leur chimie de coordination afin d'obtenir des propriétés magnétiques spécifiques.La voie de synthèse par méthode solvothermale a permis de caractériser des complexes originaux à base de macrocycles. Deux complexes dinucléaires à base de CoII et FeIII où les deux centres métalliques sont pris en « sandwich » entre deux unités calixarènes ont été ainsi isolés. Ces dimères ont été utilisés comme brique moléculaire de départ pour l'élaboration de cluster à plus haute nucléarité. Un complexe associant six ions CoII a pu être isolé et caractérisé.
La synthèse de nouveaux de ligands de type base de Schiff résultant de la condensation de l'acetylacétone avec différents acides aminés a été développée et leur complexation avec différents éléments de la première série de transition a été étudiée. Ainsi, un trimère à base de CuII a été caractérisé et ses propriétés magnétiques ont été modélisées par une série de calculs ab initio. Cette étude théorique a été complétée par un ensemble de mesures RPE en solution en fonction de la température.
Enfin, la chimie de coordination de ligands de type β-dicétone, en particulier l'acétylacetonate, avec différents métaux (3d et 4f ) a été revisitée. Ce ligand et certains de ses dérivés permettent de contrôler la nucléarité d'édifices moléculaires à base d'ions 3d et 4f. L'utilisation d'une brique moléculaire préformée de type cubane a permis d'isoler un complexe heptanucléaire de type « double cubane » à base de NiII qui présente les caractéristiques d'une molécule-aimant. En jouant sur l'effet de l'encombrement stérique du ligand, trois familles de complexes polynucléaires Ln5, Ln8 et Ln9 ont été obtenues par auto-assemblage suivant les méthodes de la chimie douce à base d'ions 4f. Des études structurales, magnétiques et une analyse approfondie des caractéristiques spectroscopiques des complexes à base d'europium(III) ont été réalisées. Une étude complète a été menée sur une famille de complexes Y9 dopés en europium (Y9-xEux).
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Bachelier, Guillaume. "Propriétés optiques de nano-structures métalliques et semi-conductrices." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008229.
Full textAbstract:
La spectrométrie Raman, mettant en jeu des phonons de longueur d'onde nanométrique, est une technique de choix pour l'étude des nanostructures. Elle met en évidence les effets de localisation ou de mélange des états électroniques. La cohérence spatiale des modes de vibration, à l'origine du phénomène d'interférence Raman, permet quant à elle de sonder de la structuration spatiale de la matière, tant d'un point de vue électronique qu'acoustique, ouvrant ainsi la voie vers des dispositifs de caractérisation intégrés. La spécificité de l'approche développée dans ce manuscrit réside dans la comparaison entre mesures et calculs de la section efficace de diffusion Raman. Elle apporte une compréhension quantitative des fréquences mais aussi des intensités des pics mesurés. Ainsi, cette démarche a permis d'identifier un nouveau mécanisme de couplage phonon-plasmon qui s'est avéré être le mécanisme dominant la diffusion Raman basses fréquences dans les nano-particules métalliques.
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Mahfoud, Tarik, Azzedine Bousseksou, Gábor Molnár, and Azzedine Bousseksou. "Bistabilité moléculaire dans des complexes de métaux de transition : commutation par un champ électrique et détection optique par résonance des plasmons de surface." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667718.
Full textAbstract:
De nos jours, les demandes technologiques en terme de miniaturisation de composants telles que les capteurs, les dispositifs pour l'électronique et l'optique stimulent de plus en plus l'activité scientifique des laboratoires à l'échelle mondiale. A cet effet, les matériaux moléculaires bistables semblent prometteurs dans la perspective de telles applications. L'adressage et la détection de la bistabilité dans ces matériaux à l'échelle nanométrique est une étape incontournable dans la conception de tels dispositifs. Dans ce contexte, ce travail de thèse présente une approche originale, non seulement pour l'adressage des matériaux moléculaires bistables par voie électrique, mais aussi pour la lecture de l'information stockée dans les matériaux moléculaires bistables à l'échelle nanométrique par voie électrique ou optique. A cet effet, nous avons étudié les propriétés de transport des complexes de coordination (RbxMn[Fe(CN)6]y*zH2O, NaxCo[Fe(CN)6]y*zH2O, Co3[W(CN)8]2(pyrimidine)4*6H2O et {Fe(HB(pz)3)2}) et nous avons pu mettre en évidence une commutation entre leurs deux états bistables par l'application d'un champs électrique. Nous avons également étudié théoriquement et expérimentalement la possibilité de détecter cette commutation dans des couches minces à l'aide de la résonance des plasmons de surface. Nous montrons que cette technique peut détecter des variations d'indice optique associées à la bistabilité même pour des couches ultra-minces (<10 nm). Ces résultats ouvrent de sérieuses perspectives pour l'intégration des complexes à transition de spin ou à transfert de charge dans des nano-circuits électriques et dans des dispositifs photoniques dont l'objectif est leurs possibles applications comme mémoire, capteurs ou dispositifs optiques adressables.
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Abouchacra, Georges. "Contribution à l'étude des effets d'implantation de métaux nobles (Au, Ag, Cu) dans MgO." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10055.
Full textAbstract:
Formation de precipites d'or dans le systeme mgo/au, et de precipites d'argent dans le systeme mgo/ag. Presence de defauts ponctuels du type f,f**(+),f::(2),f::(n),v. . . Dus a l'irradiation. Disparition de ces defauts apres traitement thermique a 700**(o)c. Developpement, en fonction de la temperature et du temps de recuit, de precipites metalliques d'or, d'argent et de cuivre inclus dans mgo, de structure cfc. Pour les temperatures de recuit superieures a 100**(o)c, apparition de deux alliages binaires dans le systeme mgo/au : au::(3)mg a structure hexagonale et au::(o,8)mg::(0,2) a structure quadratique. Apparition de cu::(2)o dans le systeme mgo/cu a partir de 700**(o)c. Coexistence de ces phases mixtes avec les colloides metalliques. Aucune phase mixte dans le systeme mgo/ag
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Quentel, Simone. "Smectiques C* stabilisés par les surfaces : distribution du directeur déduite de l'étude de la transmission de la lumière." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20261.
Full textAbstract:
Ce memoire est consacre a l'etude des etats tordus dans les smectiques c chiraux stabilises par les surfaces ayant une polarisation spontanee relativement elevee. Dans ce but, nous avons developpe une methode originale qui consiste a mesurer les positions relatives du polariseur, de l'analyseur et de l'echantillon pour lesquelles on obtient une transmission minimale de la lumiere. L'ajustement des resultats experimentaux avec les expressions theoriques obtenus par calcul de jones pour differents modeles permet d'etablir l'arrangement du directeur dans les etats tordus. L'etude de coins a permis une comparaison des distributions du directeur pour differentes epaisseurs. Nous avons compare les resultats pour des echantillons alignes par differents traitements de surface, dont un traitement par depot de teflon par friction a ete optimise
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Abid, Ines. "Plasmonique hybride : propriétés optiques de nanostructures Au-TMD, couplage plasmon-exciton." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30333/document.
Full textAbstract:
Récemment, la famille des dichalcogénures de métaux de transition (TMDs) (MoS2, WS2, MoSe2...) a suscité l'intérêt de nombreuses équipes de recherche en raison de leurs propriétés optiques, électroniques et spintroniques exceptionnelles. Ma thèse est centrée sur l'association de monocouches de TMDs à des nano-structures plasmoniques. Ces dernières apportent une exaltation des propriétés d'absorption, de diffusion et d'émission optiques qui peuvent être mises à profit dans divers domaines d'applications tels que l'opto-électronique, la photo-catalyse ou les capteurs. Dans une première partie je me suis intéressée à l'interaction plasmon-exciton dans des systèmes hybrides constitués de couches de MoSe2 élaborés par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et transférées sur les nanodisques d'or. La résonance plasmon est contrôlée par le diamètre et la séparation entre les nano-disques. Grâce à des mesures de transmission optique et de photoluminescence, et à une analyse détaillée des réponses spectrales basée sur un modèle analytique et des simulations numériques, j'ai mis en évidence un couplage de type Fano entre les plasmons de surface des nanodisques et les transitions excitoniques de MoSe2. J'ai étudié la dépendance de ce couplage en fonction de la taille des disques, du nombre de monocouches de MoSe2 déposées et aussi en fonction de la température. Une analyse quantitative des résultats a été menée en simulant numériquement non seulement le champ local plasmonique mais aussi son couplage avec le moment dipolaire des transitions excitoniques. Pour compléter l'exploration des propriétés optiques du système MoSe2@Au, je me suis intéressée à la diffusion Raman dans des conditions d'excitation résonante et non-résonante de la transition hybride plasmon-exciton. L'idée principale étant que la résonance plasmonique apporte une exaltation de la diffusion Raman par effet SERS (Surface Enhanced Raman Scattering) tandis que les transitions excitoniques contribuent par l'effet Raman résonnant. Cette combinaison des résonances plasmonique et excitonique conduit à un effet SERS résonant. J'ai ainsi pu distinguer les contributions relatives de ces deux résonances, notamment grâce à l'imagerie confocale de la diffusion Raman. J'ai également montré que, dans ces conditions d'excitation résonnante de la transition plasmon-exciton, un phénomène d'hyperthermie a lieu. la modélisation par simulation numérique du champ proche optique et de la diffusion Raman a été utile pour comprendre les principaux facteurs limitatifs de l'exaltation Raman. Ensuite, la couche de MoSe2 a été utilisée comme substrat de nanoparticules d'Au. Les mesures de photoluminescence ont révélé une extinction quasi-totale de l'émission de la photoluminescence. Afin d'expliquer ce phénomène, deux possibilités ont été discutés : (i) le passage de la structure de bande électronique de la couche de TMD d'un semiconducteur à gap direct à indirect à cause de la contrainte imposée par les nanoparticules d'Au (ii) le désordre structural dû au dépôt des nanoparticules d'Au (iii) le transfert des porteurs photo- générés du semiconducteur vers le métal. Grâce aux mesures Raman, et à l'émission radiative des nanoparticules d'Au, j'ai mis en évidence un phénomène de transfert de charges entre le semi conducteur et le métal. Pour compléter les interprétations proposées, j'ai mené une étude comparative avec les propriétés optiques de couche de TMD couvertes \nolinebreak de silice. Ce travail de thèse a été mené au sein du groupe NeO du CEMES et dans le cadre d'une collaboration avec le groupe du Professeur Jun Lou de l'université de Rice à HoustonTransition metal dichalcogenide materials (TMDs) are increasingly gaining attention, due to their unique optical, spintronic, and electronic properties. These properties result from the ultimate confinement in 2D monolayers of a direct band-gap semiconductor and the lack of inversion symmetry in the crystallographic structure. To control and enhance the optical response of these materials, it is interesting to integrate them with plasmonic nano-resonators. The TMDs/plasmonic hybrid systems have been extensively studied for plasmon-enhanced optical signals, photocatalysis, photodetectors, and solar cells. In this context, this thesis deals with the interaction between TMD monolayers and gold nanostructures. In a first part, an hybrid system composed of CVD grown MoSe2 monolayers transferred on gold nanodisks was studied. Surface plasmon resonance was tuned by controlling the nanodisks size and the inter-disks separation. The optical properties of the nanostructures are probed by means of spatially resolved optical transmission and photoluminescence spectroscopies. Fano-type coupling regime between the surface plasmon of the gold nanodisks and the MoSe2 exciton was evidenced by a quantitative analysis of the optical extinction spectra based on an analytical model. Our interpretations were supported by numerical simulations. The number of MoSe2 monolayer dependence as well as the Temperature dependence of the plasmon-exciton interaction was investigated. Our results were quantatively analysed on the nanometric scale by studying the local electromagnetic near-field and the excitonic transition dipole momentum interaction. Furthermore, the Raman scattering of MoSe2@Au system was carried out. A particular situation was investigated where a resonant interaction between the surface plasmon of nanodisks and A exciton of v occur. The contribution of these two resonances leads to a resonant surface enhanced Raman scattering (SERRS) effect. The Raman Scattering excitation is selected to resonantly excite the Surface Plasmon resonance and MoSe2 excitonic transition simultaneously. The relative contribution of the surface Plasmon and the confined exciton to the resonant Raman scattering signal is pointed out. In this resonant condition, a hyperthermia effect was detected. Numerical simulations of the SERS gain were useful to figure out the main factors affecting the SERS intensity enhancement in MoSe2@Au. In a second part, the TMD monolayer was used as a substrate of Au nanoparticles. Au nanoislands were deposited on mono- and few-layered MoSe2 flakes. Photoluminescence (PL) measurements revealed a net quenching of the MoSe2 photoluminescence. To figure out the origin of this quenching three possibilities were discussed (i) the charge transfer between the TMD monolayer and the Au particles (ii) the direct to indirect gap transition of the TMD electronic band structure caused by the strain induced by the metal deposition (iii) structural disorder imparted by the nanoparticles in the TMD/metal interface. Owing to the Raman scattering measurements and using the radiative emission of the gold nanoparticles, we evidenced a charge transfetrt between the metallic nanostructures and the semiconductor. In order to complement our interpretations a comparative study with respect to optical properties of TMD covered by a silica film was carried out. The present work was held within the NeO group in CEMES, in a frame of a collaboration with the group of thr Pr. Jun Lou from Rice university, Houston
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Lamouchi, Meriam. "Matériaux moléculaires à propriétés optique et magnétique à base de complexes métalliques polynucléaires : Thiacalixarènes/métaux de transition." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00976987.
Full textAbstract:
La conception et la réalisation d'architectures moléculaires de type [Mx(μ-L)yL'z]n, où μ-L est un ligand pontant, L' un ligand terminal, n la charge et M un ion métallique de transition, sont attrayantes de part leurs richesses dans le domaine de la chimie de coordination mais aussi pour leurs applications potentielles dans des domaines tels que le magnétisme, l'optique ou encore la catalyse. Le ligand terminal qui a été choisi pour ce travail est un macrocycle, appelé p-tert-butylsulfonylcalix[4]arène, formé d'unités phénoliques reliées entre elles par des groupements sulfonyle. Dans un premier temps, une famille de complexes tétranucléaires de Mn2+ a été obtenue et caractérisée. Ces agrégats ont présenté des propriétés optiques de luminescence originales, à l'état solide et en solution. La photo-réaction, en solution de ces clusters, a permis de mettre en évidence le premier complexe stable mononucléaire de Mn3+/p-tert-butylsulfonylcalix[4]arène. La photo-réactivité de ces complexes, a révélé pour la première fois, la dynamique moléculaire que ce ligand pouvait avoir sous une excitation lumineuse. Puis, les réactions faites avec l'ion Mn2+ ont été transposées sur l'ion Co2+. La réactivité différente de cet ion, a permis d'isoler différents agrégats de structures moléculaires originales. Certains ont présenté des propriétés de " single ion magnet " (SIM). Enfin, des études sur la modification du p-tert-buytlthiacalix[4]arène ont débouché sur la mise au point de la première méthode générale de mono-O-alkylation de ce type de macrocycle.
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Warda, Krzysztof. "Emission photoélectrique mono- et multi- photonique des métaux en régime picoseconde : applications aux photocathodes en tungstène et en or." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10367.
Full textAbstract:
L'etude presentee dans ce memoire est consacree a un probleme de base de physique, l'effet photoelectrique multiphotonique. Nous avons introduit deux modeles quantiques lesquels permettent de calculer la photosensibilite photoelectrique et de comparer les resultats theoriques avec les resultats experimentaux. Le bilan des travaux anterieurs sur ce sujet ou le modele simple de sommerfel est utilise pour representer la surface metallique montre que les evaluations theoriques du photocourant obtenu ne concordent avec les resultats experimentaux que pour l'effet d'ordre 1. Pour ameliorer ces resultats et pour expliquer des effets non lineaires observes, nous incluons dans ce modele les interactions electron-electron et photon-electron jusqu'alors negligees. Dans ce cas, la fonction de la distribution des electrons est modifiee. Cette modification est observee et justifiee experimentalement. L'application au cas de l'or, du tungstene et du cuivre conduit a une tres nette amelioration des resultats pour l'effet d'ordre deux et d'ordre trois et montre la forte dependance de la photosensibilite sur les valeurs estimees du temps de relaxation electron-electron. Nous presentons l'analyse de l'influence de ces parametres sur les photocathodes en tungstene et en or. Les parametres des modeles sont estimes a partir de la photosensibilite photoelectrique mesuree. La modification de la fonction de distribution des electrons permet d'ameliorer nettement les resultats concernant le photocourant emis sous l'action du laser et de comprendre l'effet photoelectrique multiphotonique. Les resultats obtenus reproduisent l'effet lineaire et non lineaire observes experimentalement et demontrent l'importance du role joue par les parametres mesurables : fonction de travail, intensite du laser, temps de relaxation.
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St-Arnaud, Ken. "Traitements de passivation des surfaces de l'arséniure de gallium et impact sur les propriétés électro-optiques de ce matériau." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7723.
Full textAbstract:
Ce projet de recherche vise à caractériser l'influence de divers traitements de passivation de surface de l'arséniure de gallium (GaAs) sur les propriétés électriques et optiques de ce matériau. Les procédés de passivation étudiés sont les traitements au soufre (NH[indice inférieur 4])[indice inférieur 2]S et les dépôts de nitrure de silicium SiN[indice inférieur x] et trois types de substrat ont été utilisés à titre comparatif, un type N (10[indice supérieur 16]), un type N+ (10[indice supérieur 18]) et un non dopé. Dans ce dernier cas, un système de déposition chimique en phase vapeur assistée par plasma (PECVD) a été utilisé et l'influence de la fréquence de la source d'alimentation AC du plasma a été étudiée. Des techniques de caractérisation électrique, optique et électro-optique ont été utilisées pour l'étude. Des structures métal-isolant-semiconducteur (MIS) ont été réalisées pour les mesures AC et DC de capacité à plusieurs fréquences. L'analyse des mesures électriques a permis de démontrer un plus grand détachement du niveau de Fermi pour les échantillons passivés avec un dépôt de nitrure de silicium SiN[indice inférieur x] à basse fréquence plutôt qu'à haute fréquence. Des mesures optiques en continu et résolue en temps ont été effectuées sur une série d'échantillons de GaAs présentant différents niveaux de dopage et différents traitements de surface. Les mesures de photoluminescence en continu et les mesures résolues en temps montrent que les propriétés optiques des dispositifs dépendent grandement du type de substrat utilisé. Plus d'information sur le champ surfacique des dispositifs est nécessaire pour conclure sur l'efficacité de la passivation. Pour obtenir cette information, des mesures de photoluminescence, continues et résolues en temps, ont aussi été effectuées sur les structures MIS en présence d'un champ électrique. Ces mesures n'ont pas permis de mettre en évidence l'influence de la modification du champ de surface sur l'intensité du signal de luminescence, et ce peu importe le procédé de traitement de surface utilisé. Finalement, des antennes THz ont été fabriquées sur un substrat de SI-GaAs passivé par le traitement PECVD à basse fréquence. Ces antennes émettent un champ THz plus intense et avec un plus grand contenu fréquentiel que celle fabriquée sans traitement de passivation.
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Chasserio, Nadège. "Corrélations entre la composition et le structure de particules d’oxydes mixtes de métaux de transition et leurs propriétés optiques et thermoradiatives." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30191.
Full textAbstract:
L'objectif de l'étude est d'intégrer des poudres d'oxydes dans des revêtements aéronautiques pour limiter les contrastes thermiques entre l'aéronef et son environnement dans l'infrarouge. Les caractéristiques optiques (indice de réfraction complexe et réflectivité hémisphérique directionnelle) et radiatives (émissivité) ont été déterminées. Les oxydes étudiés sont des ferrites et des manganites de structure spinelle. Une étude de la composition des CuxNiyMn3-x-yO4 a permis d'optimiser les propriétés optiques (n jusqu'à 3,8 à λ =3µm). L'importance de la distribution cationique et notamment de la proportion de cations Cu+ a été montrée. Le comportement radiatif des revêtements chargés a été simulé. La théorie du transfert radiatif a été utilisée pour prendre en compte les phénomènes de diffusion multiple. Les simulations ont montré la forte influence du liant sur la limitation des performances. Les revêtements obtenus ont permis de réduire la température apparente de 30°C (Tréelle=100°C)The aim of this study is to integrate oxide powders in aeronautical coatings to limit thermal contrasts between the aircraft and its environment in the infrared range. The optical characteristics (complex refractive index and hemispherical directional reflectivity) and radiative one (emissivity) have been measured. The studied oxides are ferrites and manganites with spinel structure. A study of the chemical composition of CuxNiyMn3-x-yO4 has allowed to optimize the optical properties (n up to 3,8 for λ =3µm). The roles of the cationic distribution and of the proportion of Cu+ cations have been shown. The radiative behaviour of the coatings charged by these oxides has been simulated. The theory of the radiative transfer has been used to consider the multiple diffusion phenomena. Simulations have shown the strong influence of the binder on the limitation of the performances. The obtained coatings have permitted to reduce the apparent temperature of 30°C (for a real temperature of 100°C)