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Dissertations / Theses on the topic 'Oxyde de terre rare'
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Alouche, Adel. "Propriétés du nickel déposé sur oxydes de terre rare dans la réaction de conversion d'oxydes de carbone." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2260.
Full textAbstract:
Mise en evidence du role du support dans l'activation des reactifs. Les proprietes particulieres de ces catalyseurs seraient dues a la reduction partielle du support a proximite des particules metalliques et a la modification locale des proprietes electroniques du metal
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Tola, Pascal. "Détection visible de l'EXAFS : une nouvelle méthode de détection de la structure fine des spectres d'absorption X." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10002.
Full textAbstract:
La détection visible de l'EXAFS (extended x-ray absorption fine structure) est une méthode spectroscopique récente qui permet dans certains cas de l'enregistrement du spectre de photoabsorption X et de ses oscillations fines. Le principal avantage escompté est la sélectivité de sites cristallochimiques, qui n'est pas obtenue par les méthodes classiques. Comme l'EXAFS, elle requiert l'emploi du rayonnement synchrotron monochromatisé, et le montage expérimental s'apparente aux techniques XEOL (x-ray emission optical luminescence). Après un rappel de la théorie mise en jeu dans les techniques d'absorption et de fluorescence X. Une analyse XEOL de quelques composés (semiconducteurs, terres rares, porphyrines) est proposée dans une partie expérimentale dont le critère principal est la recherche d'une grande intensité dans les pannes d'émission. Les premiers résultats montrent que l'on a bien également accès, par transformée de Fourier du spectre d'excitation de luminescence, aux distances entre proches voisins dans les systèmes étudies. La sélectivité de site recherchée est atteinte dans l'exemple caractéristique du mélange hétérogène zno/zn tpp. Un transfert d'énergie cohérent est détecté dans certains cas (ex. Zns: tm). Les conditions expérimentales de mesure ont été trouvées déterminantes (échantillons minces, mode réflexion). De plus, la corrélation responsable de la forme exacte du spectre obtenu en détection visible avec les spectres d'absorption ne semble pas élémentaire. Il pourrait donc subsister d'autres limitations a cette méthode.
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El, Amrani Mohamed. "Synthèse et caractérisation spectroscopique d oxydes multiferroïques.Y1-xInxMn1-yFeyO3 et RCrO3 (R = terre rare)." Thesis, Tours, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUR4046/document.
Full textAbstract:
Dans les multiferroïques coexistent au moins deux ordres ferroïques différents (ferromagnétique, ferroélectrique, ferroélasticité et ferrotoroïdicité) ou anti-ferroïques. Ces différentes propriétés peuvent être couplées ou non. Parmi ces matériaux, les plus étudiés sont ceux présentant un ordre magnétique et un ordre ferroélectrique. La présence d’un couplage magnétoélectrique entre ces deux ordres, permet de contrôler la polarisation par l’application d’un champ magnétique et inversement. Cependant très peu de ces matériaux ont des températures de transition supérieures à la température ambiante. Ces matériaux multiferoïques peuvent être séparés en deux catégories : la première regroupe les matériaux où les transitions des deux ordres sont indépendantes ; la deuxième regroupe les matériaux dont la transition ferroélectrique est liée à la mise en ordre magnétique. Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à deux types d’oxyde multiferroïques dont l’un appartient à la première catégorie (YMnO3) et l’autre à la deuxième (RCrO3)In multiferroics, at least two different ferroic orders coexist (ferromagnetic, ferroelectric, ferroelastici and ferrotoroidici) or anti-ferroic. These different properties can be coupled or not. Among these materials, the most studied are those with magnetic and ferroelectric orders. The presence of magnetoelectric coupling between these two orders, allows one to control the polarization by the application of a magnetic field and vice versa. However very few of these materials have transition temperatures above room temperature. These multiferoics materials can be separated into two categories : the first one includes the materials where the transitions of both orders are independent ; the second comprises the materials the ferroelectric transition of which is related to magnetic ordering. In this thesis we have studied two types of multiferroic oxides, one belongs to the first category (YMnO3) and the other to the second (RCrO3 )
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Perrière, Loïc. "Élaboration par solidification dirigée et comportement mécanique de céramiques eutectiques à base d’oxydes réfractaires : rôle de la microstructure sur la fissuration et la déformation plastique à haute température." Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0048/document.
Full textAbstract:
Dans le contexte général lié aux économies d’énergie, l’amélioration sensible du rendement des turbines à gaz (aéronautiques ou terrestres), nécessitera d’augmenter notablement la température des gaz de combustion. Cela implique l’emploi de matériaux stables au-delà de 1 500°C. Les céramiques eutectiques préparées par solidification dirigée, à partir des systèmes Al2O3 - Ln2O3 (où Ln représente un élément lanthanide ou l’yttrium) sont une solution envisageable. En effet, leur microstructure, constituée d’un réseau interpénétré 3D de deux phases monocristallines, et exempte de pores, de colonies et de joints de grains, confère à ces systèmes eutectiques des propriétés mécaniques d’un bon niveau, et quasi-constantes jusqu’à des températures proches de leur température eutectique (> 1 700°C). Nos travaux ont consisté à élaborer plusieurs systèmes eutectiques binaires et ternaires, par ajout d’une phase ZrO2 renforçante. Les six systèmes présentant les microstructures les plus prometteuses (3 binaires : Al2O3 - Y3Al5O12, Al2O3 - Er3Al5O12, Al2O3 - GdAlO3, et 3 ternaires : Al2O3 - Y3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - Er3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - GdAlO3 - ZrO2) ont été retenus pour étudier certaines de leurs propriétés mécaniques. Plusieurs modes de fissuration, allant dans le sens de l’augmentation de ténacité détectée dans ces systèmes, ont été décelés après des essais de flexion biaxiale. Ces modes de fissuration ont été corrélés aux caractéristiques microstructurales et à la distribution des contraintes résiduelles, déterminées par le calcul et mesurées par une méthode piézo-spectroscopique. Enfin, l’étude du comportement en fluage à haute température a permis de mettre en évidence une évolution des mécanismes de déformation en fonction des conditions de sollicitation. L’étude MET post mortem a également souligné l’influence marquée du caractère interconnecté de la microstructure sur le comportement en fluageIn the general context of energy savings at a global scale, the improvement of the thermal efficiency of both terrestrial and aeronautical gas turbines will require to increase the turbine inlet gas temperature. The development of new materials, stable up to 1 500°C, is thus necessary. In this context, Directionally Solidified Eutectic Ceramics (DSEC), prepared from Al2O3 and Ln2O3-based systems, could be a potential solution. Their microstructure consists of two single-crystal phases continuously entangled in a threedimensional interpenetrating network without grain boundaries, pores or colonies. The outstanding stability of these microstructures gives rise to a high strength and creep resistance at high temperature. Our research consisted first in obtaining, by directional solidification, several eutectic systems, either binary or ternary (with addition of a toughening third ZrO2 phase). The six most promising DSEC (3 binary systems: Al2O3 - Y3Al5O12, Al2O3 - Er3Al5O12, Al2O3 - GdAlO3, and 3 ternary systems: Al2O3 - Y3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - Er3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - GdAlO3 - ZrO2) have then been selected to study some of their mechanical properties. Several crack propagation patterns have been detected after biaxial flexure testing, and partially explain the toughening which has been proven for DSEC. Attention has been paid to the possibility of crack deflection in the various phases and in the phase boundaries, a phenomenon which may markedly improve the toughness of these eutectic ceramics. These observations have been correlated to internal stress calculations and piezo-spectroscopic measurements. Finally, the study of the creep behavior showed that the deformation mechanisms evolve with the macroscopic solicitation (temperature and stress). microstructure. Moreover, post mortem TEM observations exhibited that creep mechanisms are strongly dependant on the entangled microstructure
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Kim, Ka young. "Etude d’une céramique de niobate dopée terre rare, Y3NbO7, pour applications optiques." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0416/document.
Full textAbstract:
Les matériaux émetteurs et les lasers solides sont largement employés dans le domaine de l’optique et des sciences des matériaux en tant que sources d’excitation, pour des mesures expérimentales, des applications médicales, de la mise en forme ou de la découpe de métaux…Récemment des valeurs d’efficacité laser prometteuses ont été obtenues à partir de céramiques transparentes qui résultent de procédés de mises en forme plus rapides et moins couteux de matériaux à l’état cristallisé.Les travaux de recherche proposés sont centrés sur une matrice cubique dopée par des ions Eu3+ de formule Y3NbO7. Les voies de synthèse sont optimisées pour obtenir une phase pure présentant des grains homogènes en taille et de morphologie sphérique. Les paramètres SPS tels que la montée en température, la température et la durée de frittage ainsi que la pression sont ajustés pour favoriser la densification des pastilles.La spectroscopie de luminescence des ions europium trivalents est employée pour optimiser les paramètres étudiés. Les émissions enregistrées couplées à la diffraction des rayons X et à la microscopie électronique en transmission soulignent l’existence de plusieurs environnements distordus autour des ions dopants dans le réseau de type fluorine lacunaire. La cristallisation rapide obtenue par SPS, couplée à la nature du niobate de terre rare, conducteur ionique, conduit à une démixtion de la solution solide de Y3NbO7 en deux fluorines distinctes. La composition finale de la pastille est conditionnée par le ratio cationique Nb/YEmitting materials and all solid state lasers are widely used in the field of optical applications and materials science as a source of excitement, instrumental measurements, medical applications, metal shaping…Recently promising laser efficiencies were recorded on transparent ceramics which results from a cheaper and faster ways to obtain crystallized materials.This investigation is focused on the cubic Eu3+ doped Y3NbO7 matrix. The synthesis route is optimized in order to obtain a pure phase which presents a homogeneous morphology of spherical grains. Several SPS parameters as heating rate, temperature, duration time and pressure are adjusted in order to increase the densification of the pellets. Luminescence spectroscopy of trivalent europium ions is used to optimize these parameters. The emission data coupled with X-Ray diffraction analysis and electronic diffraction microscopy highlight the existence of several distorted environments of the doping element in the defective fluorite type Y3NbO7 host lattice. Indeed, the fast and high crystallization rate obtained after SPS coupled with the ionic conductivity of the matrix make possible a phase composition splitting into two fluorites. The final composition of the pellet is driven by the ratio between niobium and yttrium elements
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Perriere, Loic. "Élaboration par solidification dirigée et comportement mécanique de céramiques eutectiques à base d'oxydes réfractaires : rôle de la microstructure sur la fissuration et la déformation plastique à haute température." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348355.
Full textAbstract:
Dans le contexte général lié aux économies d'énergie, l'amélioration sensible du rendement des turbines à gaz (aéronautiques ou terrestres), nécessitera d'augmenter notablement la température des gaz de combustion. Cela implique l'emploi de matériaux stables au-delà de 1 500°C. Les céramiques eutectiques préparées par solidification dirigée, à partir des systèmes Al2O3 - Ln2O3 (où Ln représente un élément lanthanide ou l'yttrium) sont une solution envisageable. En effet, leur microstructure, constituée d'un réseau interpénétré 3D de deux phases monocristallines, et exempte de pores, de colonies et de joints de grains, confère à ces systèmes eutectiques des propriétés mécaniques d'un bon niveau, et quasi-constantes jusqu'à des températures proches de leur température eutectique (> 1 700°C). Nos travaux ont consisté à élaborer plusieurs systèmes eutectiques binaires et ternaires, par ajout d'une phase ZrO2 renforçante. Les six systèmes présentant les microstructures les plus prometteuses (3 binaires : Al2O3 - Y3Al5O12, Al2O3 - Er3Al5O12, Al2O3 - GdAlO3, et 3 ternaires : Al2O3 - Y3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - Er3Al5O12 - ZrO2, Al2O3 - GdAlO3 - ZrO2) ont été retenus pour étudier certaines de leurs propriétés mécaniques. Plusieurs modes de fissuration, allant dans le sens de l'augmentation de ténacité détectée dans ces systèmes, ont été décelés après des essais de flexion biaxiale. Ces modes de fissuration ont été corrélés aux caractéristiques microstructurales et à la distribution des contraintes résiduelles, déterminées par le calcul et mesurées par une méthode piézo-spectroscopique. Enfin, l'étude du comportement en fluage à haute température a permis de mettre en évidence une évolution des mécanismes de déformation en fonction des conditions de sollicitation. L'étude MET post mortem a également souligné l'influence marquée du caractère interconnecté de la microstructure sur le comportement en fluage.
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Alouche, Adel. "Propriétés du nickel déposé sur oxydes de terre rare dans la conversion d'oxydes de carbone." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611265z.
Full text
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Libralesso, Laure. "Caractérisation de l'interface de couches minces d'oxyde de praséodyme "High-K" sur surfaces de silicium." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00121855.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail a été d'étudier, à l'échelle atomique et depuis les tous premiers stades, la croissance de l'oxyde de praséodyme sur des substrats de silicium orientés (111) et (001). L'étude se focalise sur la caractérisation des propriétés structurales, chimiques, et électroniques de Pr2O3 déposé sur Si(111) et Si(001), avec un accent plus particulier sur cette dernière surface, importante sur le plan technologique. Cet oxyde de terre-rare a été considéré ces dernières années comme un bon candidat "high-k'' pour se substituer à SiO2 comme oxyde de grille dans les transistors CMOS, afin de "miniaturiser'' davantage les composants électroniques. Dans ce contexte, les propriétés des surfaces et des interfaces commencent à dominer sur les performances des dispositifs à base de silicium, puisque le rapport surface/volume augmente. Comme les basses dimensions de ces structures les rendent difficilement étudiables, la brillance de la radiation synchrotron a été employée pour des analyses de diffraction des rayons X et de spectroscopie de photoélectrons. Les résultats ont été complétés par d'autres techniques de science des surfaces, telles que la microscopie à effet tunnel, la spectroscopie Auger et la diffraction d'électrons à basse énergie. Une couche epitaxiale de Pr2O3 hexagonal a été trouvée sur Si(111). Sur la surface (001), une couche ordonnée de Pr2O3 cubique est recouverte par un silicate. Puisque les surfaces atomiquement propres sont le point de départ de la croissance, elles ont également été caractérisées. En particulier, la structure atomique de la surface reconstruite Si(001)-2x1 a été analysée.
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Benkaddour, Mourad. "Céramiques conductrices oxydes à base de bismuth, terre rare et vanadium : élaboration, microstructure et propriétés électriques." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-408.pdf.
Full textAbstract:
Les conducteurs par ions oxydes a base de bismuth, terre rare et vanadium presentent des domaines significatifs de trempe a l'air d'une solution solide de type fluorine derivant de la variete bi 2o 3. Parmi ceux-ci, l'oxyde mixte bi 0 , 8 5pr 0 , 1 0 5v 0 , 0 4 5o 1 , 5 4 5 presente une interessante combinaison stabilite - conductivite electrique ( = 0,2 - 1cm - 1 a 700\c). Des ameliorations ont ete realisees au niveau de la preparation des ceramiques par utilisation d'une methode de broyage par attrition. Cette derniere a permis d'obtenir une poudre homogene et fine avec des tailles de particules de l'ordre de 0,5m. L'etude du frittage des echantillons, elabores a partir de cette poudre a revele un domaine de densification tres important entre 600 et 780\c, puis une croissance des grains au dela de 780\c. Le traitement thermique des echantillons a 900\c a permis d'obtenir des compacites elevees (> 95%). La spectroscopie d'impedance a montre que les diagrammes obtenus a 200\c, sont caracterises par un seul demi cercle, avec aucune separation distincte des reponses des grains, des joints de grains et des pores n'est observee. La croissance de la taille des grains a peu d'influence sur les spectres d'impedance, ce qui permet de dire que les joints de grains s'averent non bloquants vis a vis de la conductivite dans ce cas. Les resultats des affinements structuraux sur poudre par la methode de rietveld, effectues sur la base du modele de willis ont ete discutes et correles aux evolutions de la stabilite et des proprietes conductrices des materiaux.
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Hickel, Probst Sonia Maria. "Propriétés catalytiques et caractérisation de catalyseurs au nickel déposé sur oxydes de terre rare : influence de l'intéraction métal-support." Poitiers, 1989. http://www.theses.fr/1989POIT2296.
Full textAbstract:
Etude des modifications des proprietes du nickel sur support d'oxydes de terres rares (lanthane et cerium) en comparant avec d'autres supports. Les caracterisations physicochimiques (reduction chimique, adsorption-desorption a temperature programmee) montrent que les oxydes de terres rares sont des supports facilement reductibles. Toutefois les mesures de chimisorption ne permettent pas de determiner la taille des particules en raison d'interactions electroniques entre le metal et le support. C'est pourquoi, les catalyseurs sont caracterises par des reactions d'hydrogenation. Mise en evidence de centres reactionnels d'adsorption du monoxyde de carbone par spectrometrie infra rouge
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Belarouci, Ali. "Contrôle de l'émission spontanée d'ions de terre rare et de centres colorés dans des microcavités multidiélectriques." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO19005.
Full textAbstract:
On a longtemps considere l'emission spontanee comme une propriete inherente de l'atome. Lorsque l'atome est plonge dans une cavite dont au moins une dimensions est de l'ordre de l'ordre de la transition optique, les proprietes radiatives de l'atome peuvent etre fortement inhibee. Les structures que nous avons utilisees pour le controle de l'emission spontanee sont des microcavites multidielectriques. Ces composants sont rendus actifs par implantation d'ion de terre rare ou par le depot d'une couche mediane de lif a base de centre colore. Ce memoire est consacre a l'etude theorique et experimentale d'ions de terre rare et de centres colores confines dans des microcavites optiques planaires. Un chapitre de presentation introduit les concepts de materiaux a bande interdite photonique et les notions d'interaction atome-cavite. Le chapitre 2 est consacre a la realisation de microcavite luminescente a tres faibles pertes. Les caracteristiques optiques des films multicouches sont etudies dans la premiere partie. Un formalisme matriciel permet de decrire la propagation d'une onde optique dans une structure stratifiees et donne acces aux proprietes passives des microcavites (reflectivite des miroirs, selectivite spectrale). Dans la deuxieme partie, nous nous interessons aux sources luminescentes placees dans le resonateur. Dans le chapitre 3 et 4, nous demontrons experimentalement par des mesures de photoluminescence le controle de l'emission spontanee des ions terre rare et des centres colores dans une microcavite. Cette etude a permis de mettre en evidence l'aptitude de la cavite a concentrer et amplifier le rayonnement dans plusieurs directions, en associant a chaque lobe d'emission une frequence particuliere. L'effet de selection spectrale de l'emission radiative et un raccourcissement du temps de declin ont aussi ete observes. Nous presentons egalement une etude theorique fondee sur la decomposition du champ emis par un dipole oscillant sur les modes electromagnetiques supportes par la microcavite. Cette description permet de quantifier l'energie emise dans les modes de la structure et de souligner l'importance de la puissance piege dans l'empilement.
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Aeschlimann, Raphaël. "Magnetic and transport properties of rare-earth titanate thin films and heterostructures." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS142.
Full textAbstract:
Les oxydes de métaux de transitions possèdent une large gamme de fonctionnalités (supraconductivité, magnétisme, ferroélectricité, multiferroicité) découlant de l’interaction d’effets structuraux et de corrélations fortes. De plus, des travaux récents ont mis en lumière une physique propre à leurs interfaces, incluant de la supraconductivité ainsi que de la conductivité classique dans le système bidimensionnel (2DES) créé à l’interface de deux isolants de bande, LaAlO₃ et SrTiO₃. Malgré cela pour couvrir l’immense potentiel des interfaces d’oxydes et leur phases électroniques sans précédent, il est nécessaire de combiner des oxydes plus fortement corrélés. Cette thèse à la croisée des chemins entre la physique des électrons fortement corrélés, du magnétisme et de la spintronique a pour but de combiner les instabilités magnétique et électronique pour créer de nouvelles phases électronique contrôlable par stimulus externe. Pour cela nous nous sommes intéressés à la famille relativement inexplorée des titanates de terres rares dont l’ordre magnétique ferro ou antiferro est contrôlé par la taille de la terre rare. Contrairement aux travaux existants, nous nous somme concentrés sur les membres ferrimagnétiques de la famille et leur intégration dans des 2DES. Cette thèse se développera autour de deux axes principaux. Dans un premier temps nous avons étudié plusieurs membres de la famille des titanates de terres rares sous la forme de couches minces épitaxiées. Nous avons aussi mis en évidence la présence d’une couche morte magnétiquement active à la surface de ces échantillons et expliqué sa présence par une suroxydation des ions titane de la surface. Nous avons aussi étudié la présence inattendue d’un moment orbital porté par le titane dans certains des composés étudiés et l’avons corrélé à leur structure magnétique non-colinéaire en conjonction avec un gradient structural observé en microscopie électronique en transmission. Dans un second temps nous avons combiné DyTiO₃ avec SrTiO₃ pour obtenir une interface conductrice possédant des propriétés de magnetrotransport complexes que nous avons interprété avec l’aide d’un modèle faisant intervenir le couplage spin-orbite ainsi qu’un magnétisme induitTransition metal oxides possess a broad range of functionalities (superconductivity, magnetism, ferroelectricity, multiferroicity) stemming from the interplay between structural effects and electronic correlations. Recent work has revealed exciting physics at their interfaces, including conductivity and superconductivity in the two-dimensional electron system (2DES) that forms at the interface between two band insulators, LaAlO₃ and SrTiO₃. However, to embrace the immense potential of oxide interfaces and unveil unprecedented electronic phases, combining insulators with stronger electronic correlations is necessary. At the crossroad between strongly correlated electron physics, magnetism and spintronics, the present thesis project aims to harness electronic and magnetic instabilities in correlated oxides to craft new electronic phases controllable by external stimuli. We investigated rareearth titanates RTiO₃, a relatively unexplored family of Mott insulating perovskites with a crossover between antiferromagnetic and ferromagnetic orders upon changing the rare-earth size. Contrary to most previous works, we focused on ferromagnetic compounds, and their integration in 2DES. The thesis developed along two main axes. First, we explored several members of the rare-earth titanates family in epitaxial thin film form. We highlighted the presence of a magnetically active dead layer at the surface of thin films and established its origin as due to the overoxidation of titanium ions. We also studied the presence of an unexpected orbital moment carried by the titanium in some compounds, and discussed it in the light of the non-collinear spin arrangement promoted by the rare-earth orbital moment and of a structural gradient evidenced by transmission electron microscopy. In a second stage, we combined DyTiO₃ with SrTiO₃ to stabilize a conducting interface with puzzling magnetotransport properties that we interpreted with a model involving spin-orbit coupling as well as induced magnetism
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Scarafagio, Marion. "Élaboration et caractérisation de couches nanométriques d'oxyde d'yttrium dopées terres rares pour les technologies quantiques." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS503.
Full textAbstract:
Les matériaux oxydes dopés aux ions de terres rares suscitent un intérêt grandissant pour les technologies quantiques. La manipulation cohérente des états quantiques étant sensible aux fluctuations de l’environnement extérieur, l’utilisation des ions de terres rares permet de résoudre en partie ce problème puisque leurs électrons 4f sont écrantés par d’autres sous-couches. Actuellement les résultats les plus avancés ont été obtenus sur des monocristaux dont l’utilisation présente un certain nombre d’inconvénients. Ce travail de doctorat vise à déterminer si les couches minces nanométriques de Y2O3 dopées avec des ions de terres rares peuvent être envisagées comme une alternative : elles permettront la réalisation de nouvelles interfaces entre lumière-matière levant certaines limitations rencontrées dans les systèmes macroscopiques. De plus, leur utilisation facilite la scalabilité, la miniaturisation, la nano-structuration, l'intégration et l'interconnexion avec d'autres composants quantiques microscopiques. L'objectif principal de ce travail est de développer et d'optimiser le dépôt de films nanométriques dopés terres rares par ALD avec une analyse simultanée de la structure (DRX), et des propriétés optiques (PL, déclins de fluorescence, largeurs inhomogènes). Ces mesures ont permis de déterminer les paramètres de dépôt optimum pour un substrat Si(100). Les paramètres clefs sont la température de dépôt et l’étape de recuit. Dans les conditions optimales, une raie très fine de 200 GHz a été obtenue pour la transition orange des ions Eu3+. Ces résultats ont ensuite été étendus à des substrats alternatifs. La diffusion et la localisation des dopants ont aussi été étudiéesRare earth ion-doped oxidized materials are attracting increasing interest in quantum technologies. The consistent manipulation of quantum states being sensitive to the fluctuations of the outer environment, the use of rare earth ions helps to partially solve this problem since their 4f electrons are knocked out by other sub-elements layers. At present the most advanced results have been obtained on single crystals whose use has a number of disadvantages. This doctoral work aims to determine whether the nanoscale thin layers of Y2O3 doped with rare earth ions can be considered as an alternative: they will make it possible to create new interfaces between light and matter, raising certain limitations encountered in macroscopic systems. In addition, their use facilitates scalability, miniaturization, nano-structuring, integration and interconnection with other microscopic quantum components. The main objective of this work is to develop and optimize the deposition of nanometric films doped rare earth by ALD with simultaneous analysis of structure (DRX), and optical properties (PL, fluorescence declines, heterogeneous widths). These measurements determined the optimum deposition parameters for a substrate Si(100). The key parameters are the deposition temperature and annealing stage. Under optimal conditions, a very fine 200 GHz line was obtained for the orange transition of the Eu3+ ions. These results were then extended to alternative substrates. Diffusion and location of dopants were also studied
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Yahia, Ghassen. "Etude des interactions d'échange dans les oxydes multiferroïques RMn₂O₅." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS423/document.
Full textAbstract:
Les systèmes multiferroïques magnéto-électriques sont des matériaux multifonctionnels très importants du point de vue des applications dans le domaine de l’électronique ou de la spintronique puisqu’ils présentent simultanément des ordres électriques et magnétiques généralement couplés. Ils peuvent donc répondre à la fois à l’application d’un champ magnétique et d’un champ électrique. L’une des familles de multiferroïques magnéto-électriques les plus étudiées est la série RMn₂O₅ où R est une terre rare. Ma thèse porte sur le rôle de la terre rare sur le caractère multiferroïque et sur les propriétés magnétiques de ces composés. De nombreux travaux ont déjà été publiés mais très peu concernent les composés SmMn₂O₅ et GdMn₂O₅, difficiles à étudier aux neutrons. Pourtant ce sont des composés clés, à la frontière entre des composés à terres rares légères qui ne sont pas multiferroïques et ceux à terres rares lourdes qui le sont. Je me suis donc intéressé à ces composés. Grâce à une étude théorique basée sur une analyse de symétrie et des calculs numériques ab initio tenant compte du fort couplage spin-orbite, nous avons pu prévoir un modèle pour l’ordre magnétique stabilisé dans Sm et Gd. Nous avons en parallèle étudié expérimentalement les structures magnétiques pour ces deux composés par le biais d’une analyse des donnés de diffraction de neutrons sur poudre utilisant des matériaux isotopes de Sm et Gd. Ma thèse a permis d’une part de valider le mécanisme d’échange striction comme origine du couplage magnéto-électrique dans cette série importante de multiferroïques. Elle a permis d’autre part de mettre en évidence l’existence d’une interaction d’échange supplémentaire dans GdMn₂O₅, à l’origine de la forte polarisation électrique dans ce membre de la série. Ces résultats amènent plus de clarté à la compréhension de la multiferroïcité dans ces systèmesThe magneto-electric multiferroic systems are multifunctional materials very important for applications in the field of electronics or spintronics since they present simultaneously electrical and magnetic orders, which are generally coupled. They can thus respond to both the application of a magnetic field and an electric field. One of the most studied magneto-electric multiferroic families is the RMn₂O₅ series where R is a rare earth. My thesis deals with the role of rare earth on the multiferroic and the magnetic properties of these compounds. Numerous works have already been published, but very few concern the compounds SmMn₂O₅ and GdMn₂O₅, difficult to study with neutrons. Yet these are key compounds, on the border between light rare earth compounds that are not multiferroic and heavy rare earths that are. This explains my interest for these compounds. Using a theoretical study based on a symmetry analysis and numerical calculations ab initio taking into account the strong spin-orbit coupling, we were able to predict a model for the stabilized magnetic order in Sm and Gd. We have experimentally studied the magnetic structures for these two compounds by means of an analysis of the powder neutron diffraction data using Sm and Gd isotopes. On one hand, my thesis allowed to validate the mechanism of exchange striction as origin of the magnetoelectric coupling in this important series of multiferroics. On the other hand, it has made it possible to demonstrate the existence of an additional exchange interaction in GdMn₂O₅, at the origin of the strong electrical polarization in this member of the series. These results provide greater clarity to the understanding of multiferroicity in these systems
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Demoulin, Rémi. "Etude structurale et cartographie du dopage dans des oxydes nanostructurés à base de sillicium." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR086/document.
Full textAbstract:
La modification des propriétés optiques et électriques du silicium apportée par la réduction en taille, notamment due aux effets de confinement quantique des porteurs de charges, est aujourd'hui bien connue et a permis le développement de nouveaux systèmes en optoélectronique. Comme dans le cas du silicium massif, le dopage devrait permettre d'optimiser les propriétés du silicium nanostructuré. Cependant, les caractéristiques du dopage dans le silicium nanostructuré sont encore mal comprises et de nombreux questionnements, concernant la localisation des impuretés ainsi que leur état d'activation, restent en suspens. De plus, l'environnement des impuretés semble avoir une influence majeure sur l'ensemble des propriétés. Cette thèse vise à mieux comprendre les caractéristiques structurales du dopage à l'échelle atomique en fonction de la nature de l'impureté, de la matrice hôte et de la technique d'élaboration. Pour cela, nous avons étudié deux types de système en sonde atomique tomographique. Le premier concerne un dopage aux ions de terres rares dans les silicates d'hafnium. Nous avons mis en évidence que la formation de nano-grains de HfO2 cristallisés sous la forme cubique permet un transfert d'énergie efficace vers les ions praséodyme. Le second porte sur les dopages de type n et p de nanocristaux de silicium insérés dans la silice. Nous avons démontré l'introduction des impuretés de type n (As, P) au cœur des nanocristaux, indépendamment de la technique d'élaboration, permettant de réaliser des forts dopages. Un comportement différent a été mis en évidence pour les impuretés de type p, avec l'accumulation de Bore aux interfaces entre les nanocristaux et la matriceThe change of silicon optical and electrical properties induced by size reduction, due to the quantum confinement of charged carriers, is a well-known effect and allowed to develop new optoelectronic devices. As in bulk silicon, doping should allow to optimize these properties in nanostructured silicon. However, the characteristics of doping of nanostructured silicon still misunderstood and many questions, concerning the location of impurities and their activation state, remain unanswered. Moreover, in these materials, the environment of impurities seems to inuence strongly all of their properties. The purpose of this thesis is to get a better understanding of structural characteristics of doping at the atomic scale in function of the nature of the impurity, the host matrix, and the elaboration technic. In this way, we have investigated two di_erent systems using atom probe tomography. The first concerns a rare earth doping of hafnium silicates. We have evidenced that the clustering of HfO2 nano-grains crystallized in their cubic form induced an efficient energy transfer with praseodymium ions. The second system concern the n and p type doping of silicon nanocrystals embedded in silica. We have demonstrated the important introduction of n type impurities (As, P) in the core of every nanocrystals, independently of the elaboration technic. This introduction of impurities should allow the formation of highly doped silicon nanocrystals. A different behavior has been observed in the case of p type doping, represented by the aggregation of Boron at the interface between the nanocrystals and the silica matrix
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Balestrieri, Matteo. "Transparent conductive oxides with photon converting properties in view of photovoltaic applications : the cases of rare earth-doped zinc oxide and cerium oxide." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAE019/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse était d’étudier les propriétés de conversion de photons des ions terres rares insérées dans des matrices d’oxydes transparents en vue d’application photovoltaïques. En particulier, le but était de fonctionnaliser des couches minces déjà utilisées dans les cellules solaires comme couches antireflet ou oxydes transparents conducteurs. Nous avons donc sélectionné deux matériaux (ZnO et CeO2) compatibles avec les cellules solaires au silicium.Ce travail a montré que les couches minces dopes aux terres rares peuvent être utilisées pour convertir les photons dans des applications photovoltaïques, mais qu’il n’est pas facile d’obtenir des rendements élevés.Cependant, nous avons obtenu des informations très importantes sur l’influence de la matrice sur les propriétés de conversion des terres rares et sur les mécanismes de transfert d’énergie entre la matrice et la terre rareThe objective of this thesis was to investigate the photon converting properties of rare earths (RE) ions embedded in transparent oxide hosts in view of potential application on silicon solar cells. In particular, the goal was to functionalize thin films that are already used in solar cells such as anti-Reflection coatings or transparent conductive oxides.Two host materials (ZnO and CeO2) have been selected, which are compatible with silicon solar cells.This work shows that RE-Doped transparent oxide films are a viable low-Cost solution for obtaining photon-Converting layers that can be applied on solar cells, but that achieving high efficiencies is much more difficult than it might appear in theory. Nevertheless, very valuable information has been obtained on the effect of the host material on the photon management properties and on the energy transfer mechanisms in these systems. In particular, the energy level diagram of some of the rare earth ions in the specific matrices has been reconstructed
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Galicka, Karolina. "Contribution to the study of the electronic states of rare earth oxide thin films by the XPS and the Raman spectroscopy." Le Mans, 2005. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2005/2005LEMA1006.pdf.
Full textAbstract:
L'étude en spectrométrie Raman et XPS de films minces de nickelates de terre rare NdNiO3 déposés sur NdGaO3 par pulvérisation cathodique a été entreprise. L'objectif était double. Tout d'abord, tenter d'identifier la cause responsable de propriétés de commutations en température différentes en fonction de l'épaisseur déposée (transition métal – isolant abrupte pour des films de 150 nm, absence de transition pour des films de 17 nm). L'objectif a été atteint grâce à la spectroscopie XPS, qui a permis d'analyser la bande de valence et le niveau de coeur du Ni2p, O1s, et Nd3d. Le second objectif était de montrer la disproportion de charge du Ni3+ en Ni3+d et 3-d, en tentant d'interpréter le spectre de phonon au passage de la transition métal – isolant. Cette étude a été réalisée grâce à la spectroscopie Raman et par des calculs théoriques de dynamique de réseau (programme LADY). Cette thèse a contribué à la compréhension générale de la transition métal – isolant dans les pérovskites NdNiO3. Les spectrométries Raman et XPS apparaissent comme des outils pertinents pour l'analyse des oxydes de métaux de transition et terre rares qui sont très prometteurs pour de nombreuses applicationsThe thesis concerned the NdNiO3/NdGaO3 thin films with various thicknesses 150 nm, 73 nm and 17 nm. Samples have been obtained by RF – sputtering and post annealing deposition treatment at the 800°C and O2 250 bar, during 48h. The thesis had two mainly goals. First one, identify source responsible for different switching properties of the thin films NdNiO3/NdGaO3 (observed in DC measurements 150 nm abrupt while for 17 nm film vanishing metal – insulator transition). This goal has been achieved thanks XPS studies, i. E. , analysis of the valence bands and core level of Ni2p, O1s and Nd3d spectra. The attempt to establish an effect of charge disproportion of nickel ion 2Ni3+ ® Ni3+d + Ni3-d and observed it in experimental phonon spectra across metal – insulator transition have been a second goal of the thesis. These studies have been performed thanks the Raman scattering studies and theoretical lattice dynamics calculation (LADY). This thesis contributed to the general understanding of the metal – insulator transition in RNiO3 perovskite. The XPS and Raman spectroscopy studies appeared as pertinent tools to investigate the properties of rare earth oxides thin films that are also promising for various applications
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Guillaume, Clement. "Croissance, photoluminescence et électroluminescence de films de ZnO dopé terres rares." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC243.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur l’élaboration et la caractérisation d’hétérojonctions de type ZnO/Si avec plusieurs dopages en terres rares de 0,3 à 3,0 % atomique (Yb, Tb, Eu) du ZnO. Une ingénierie des matériaux basée sur le savoir-faire d’une équipe du CIMAP a permis de mettre en évidence des propriétés remarquables d’émission lumineuse de telles structures liées aux transitions optiques des terres rares et notamment à la suite de traitements thermiques extrêmes (jusqu’à 1373 K). Ces derniers ont en effet généré de nouvelles phases présentant des propriétés intéressantes. Par ailleurs, L’électroluminescence de ces structures a été explorée et elle a révélé des intensités importantes suite à des traitements thermiques à 973 K. Ces derniers ont donné lieu à une configuration favorable à l’émission des ions terres rares localisées plus particulièrement dans la zone de charge d’espace de l’hétérojonction suite à une diffusion des terres rares à l’interface ZnO:TR/Si. Enfin, des structures multicouches de 65 nm d’épaisseur constituées de sous couches ZnO:Ce, ZnO:Tb et ZnO:Tb,Eu avec des épaisseurs variables ont été testées en électroluminescence afin d’obtenir des diodes blanches. Les mécanismes d’excitation des terres rares sont discutésThis study deals with the elaboration and characterization of ZnO/Si type heterojunctions with various rare earths doping between 0,3 to 3,0 at% (Yb, Tb, Eu) of ZnO. Materials engineering based on the know-how of a CIMAP team has demonstrated remarkable light emission properties of such structures related to optical transitions of rare earths and especially following extreme heat treatments (up to 1373 K). These latter have indeed generated new phases with interesting properties. Moreover, the electroluminescence of these structures was explored and it revealed very high intensities upon thermal treatments at 973 K. These annealings gave rise to a configuration favorable to the emission of rare earth ions located more particularly in the space charge area of the heterojunction owing to rare earth diffusion at the ZnO:TR/Si interface. Finally, 65 nm thick multilayer structures consisting of ZnO:Ce, ZnO:Tb and ZnO:Tb,Eu sub-layers with varying thicknesses were tested in electroluminescence to obtain white light emitting diodes. Rare earth excitation mechanisms are discussed
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Mutelet, Brice. "Synthèses de nanoparticules hybrides : de nouveaux agents pour le diagnostic et la thérapie combinés." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0087.
Full textAbstract:
La miniaturisation des systèmes a montré qu’à l’échelle nanométrique, les matériaux possèdent des propriétés différentes de leur état massif. Aujourd'hui, la synthèse d’objets de taille nanométrique est en parfaite adéquation avec les systèmes biologiques pour des applications médicales. La possibilité pour les chimistes de combiner dans un même « nano-objet » différent types de matériaux aux propriétés complémentaires a ouvert la voie au développement de nanoparticules multifonctionnelles pour des applications biologiques. C’est dans ce domaine, en utilisant les propriétés remarquables des terres rares que le LPCML de l’Université de Lyon en collaboration avec le laboratoire MATEIS de l’INSA de Lyon a pu mettre au point des nanoparticules hybrides multifonctionnelles ayant une structure cœur/coquille en combinant un cœur inorganique d’oxyde de lanthanide protégé par une coquille organique composée de polysiloxanes. L’utilisation d’un cœur d’oxyde de terre rare permet de disposer à la fois d’outils de détection (optique avec Eu et Tb, IRM avec Gd, Dy et Ho ou en scintigraphie avec Ho) et d’agent thérapeutique avec Gd et Ho. Après avoir longuement étudié les propriétés comme agent de contraste et de thérapie par capture neutronique du gadolinium, nous nous sommes intéressés aux propriétés atomiques de l’holmium qui après irradiation neutronique émet des rayonnements et - potentiellement intéressants pour un traitement en curiethérapie. Le travail de thèse présenté ici rend compte de l’étude réalisée d’une part sur les propriétés optiques et magnétiques de ces nanoparticules hybrides à base d’oxyde de terre rare et d’autre part sur les possibilités d’applications médicales avec l’utilisation d’holmiumThe everlasting search for the miniaturization of the processes has shown that at the nanometer scale materials exhibit different properties than from the bulk. Today, the synthesis of nano-sized objects is in perfect harmony with biological systems for medical applications. The opportunity for chemists to combine into a single nano-oject different kind of materials with complementary properties has opened the way for the development of multifunctional nanoparticles for biological applications. In this area, using the remarkable properties of rare earths, LPCML laboratory from Lyon University in collaboration with MATEIS laboratory from INSA-Lyon was able to develop multifunctional hybrid nanoparticles with a core/shell structure by combining an inorganic rare earth oxide core coated by a polysiloxane shell. The using of a lanthanide in the core enables the combination of detection tools (optical with Eu and Tb, MRI with Gd, Dy and Ho or scintigraphy with Ho) and therapeutic agents with Gd and Ho. After having studied the properties of gadolinium as a contrast and neutron capture therapeutic agent, we were interested in atomic properties of holmium after neutron irradiation which emits and - radiations, potentially interesting for scintigraphic imaging and brachytherapy. The thesis presented here reports studies on the one hand on optical and magnetic properties of these hybrid nanoparticles and on the other hand the possibilities of medical applications by using holmium-based particles
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Hild, Florent. "Étude de la structure et des propriétés optiques de couches minces d’oxydes d’étain dopés avec des terres rares (Ce, Tb, Yb)." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0294/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse concerne l’élaboration et la caractérisation structurale de couches minces d’oxyde d’étain dopées avec des terres rares ainsi que l’étude de leurs propriétés de photoluminescence. Les couches sont dopées avec du cérium, du terbium ou de l’ytterbium. Les films sont élaborés par évaporation sous vide d’une poudre de SnO2 sur un substrat de silicium monocristallin, et nécessitent un recuit post-dépôt à 600°C à l’air pour cristalliser en phase SnO2 de type rutile. Dans une première partie du travail a consisté caractériser le matériau non dopé. La caractérisation microstructurale a révélé qu’une oxydation du substrat conduisant à une réaction entre l’oxyde d’étain et le silicium avait lieu, conduisant à une microstructure complexe. Afin de limiter les interactions chimiques, des substrats recouverts de silice thermique ont également été utilisées. Les films non dopés présentent des propriétés de luminescence, mise en évidence et discutées en lien avec la microstructure. Pour les films dopés, l’étude structurale a mis en évidence la cristallisation d’une seconde phase de SnO2 de type orthorhombique. Une étude approfondie en STEM-EELS a permis de localiser les ions de terre rare dans la couche. Enfin les propriétés de luminescence des terres rares ont été étudiées en fonction de leur concentration dans le film et de la température de recuit. Après des recuits à 700°C, les couches dopées au Tb émettent intensément dans le vert à température ambiante, ce qui pourrait être intéressant pour le développement de diodes vertes à base de SnO2This thesis concerns the structural characterization and the photoluminescence properties of tin oxide thin films doped with rare earths. The films are doped with cerium, terbium and ytterbium. The films were obtained by evaporation of SnO2 on silicon substrates. The as-deposited films were sub-stoichiometric and the films were then annealed in air at 600°C to reach rutile phase. The microstructural study reveals a substrate oxidation leading to a chemical reaction between tin oxide and silicon, and a complex microstructure. To limit the chemical interaction during annealing, silicon substrate coated with thermal silica were used. Undoped films show a broad luminescent band, which is discussed and linked with the microstructure. On the other hand, the structural study of doped films demonstrated the crystallization of a second phase of SnO2, which is orthorhombic. A STEM-EELS study allow to localize the rare earths ions in the films. Finally, the luminescence properties of the rare earths were study with respect to their concentration and the temperature of annealing. After annealing at 700°C, the Tb-doped films emit intensively in the green region, which might be of interest for the development of SnO2-based green light emitting diodes
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Andriamiadamanana, Christian. "Addition de photons dans des couches nanoatructurées pour des applications en photovoltaïque." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00733872.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier un matériau up-converteur sous différentes formes afin de pourvoir l'appliquer au photovoltaïque (cellules de 3ième génération). L'oxyde d'yttrium possédant des propriétés particulièrement intéressantes pour l'up-conversion (gap et indice de réfraction élevés, faible énergie de phonons, dopage facile) a été choisi comme matériau up-converteur et a permis d'étudier les propriétés d'up-conversion de ce matériau sous formes de particules sphériques monodisperses et sous forme de couches minces. Les ions erbium et ytterbium, étant connus pour leurs très bonnes propriétés en up-conversion, ont été choisis comme dopants. Deux méthodes de synthèses : la synthèse par précipitation homogène et la synthèse par voie hydrothermale, ont permis d'obtenir les particules respectant les contraintes morphologiques prédéfinies. L'étude de ce matériau sous forme de particules a permis de déterminer l'influence des différents paramètres physiques et chimiques sur les propriétés d'up-conversion. Les couches minces d'oxyde d'yttrium ont été obtenues par spin-coating. L'étude de ces couches minces a permis de démontrer que les rendements de luminescence mesurés sur les couches sont beaucoup plus faibles que ceux des particules; cependant, la nanostructuration des couches minces a permis de démontrer une exaltation des propriétés de luminescence grâce à l'interaction des ions émetteurs avec les structures plasmoniques résonantes. Des études réalisées en vue de l'application de l'up-conversion au photovoltaïque (génération de courant dans une cellule bifaciale c-Si par excitation sub-band-gap, mesure en fonction de la température, up-conversion sous excitation solaire) ont démontré la faisabilité du concept et a permis de conclure que la réalisation du concept up-conversion/photovoltaïque doit encore passer par l'optimisation des matériaux up-converteur.
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Steveler, Émilie. "Etude des mécanismes de photoluminescence dans les nitrures et oxydes de silicium dopés aux terres rares (Er, Nd)." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0109/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est dédié à l'étude des transitions radiatives dans les matériaux de nitrure et d'oxyde de silicium dopés aux ions de terres rares (Er3+, Nd3+). La caractérisation optique des films minces élaborés par évaporation thermique est basée sur la spectroscopie de photoluminescence. Les études menées s'inscrivent dans la recherche de processus d'excitation indirecte des ions Er3+ et Nd3+ dans des matrices à base de silicium. Dans les nitrures et oxynitrures de silicium, un processus de transfert d'énergie permettant l'excitation indirecte des ions Er3+ est mis en évidence. Pour les couches minces amorphes, le couplage est attribué à des états électroniques localisés dans la bande interdite de la matrice. Pour les films recuits à haute température, les nanocristaux de silicium (nc-Si) jouent un rôle majeur dans l'excitation indirecte de l'erbium. Dans les matrices d'oxyde de silicium, l'existence de processus d'excitations directe et indirecte des ions Nd3+ est démontrée. Pour les films amorphes, l'excitation indirecte du Nd se fait via des états électroniques localisés dans la bande interdite de la matrice. Pour les films recuits au-delà de 1000 °C, les nc-Si jouent le rôle de sensibilisateurs pour les ions Nd3+. Les résultats suggèrent que l'excitation indirecte des ions Nd3+ grâce aux états localisés dans la bande interdite de la matrice pourrait être plus efficace que l'excitation via les nc-SiThis thesis is devoted to the study of radiative transitions in rare-earth (Er, Nd) doped silicon oxide and silicon nitride thin films. The optical characterization of thin films prepared by thermal evaporation is based on photoluminescence spectroscopy. In this work, we investigate indirect excitation processes of Er3+ and Nd3+ ions in silicon based materials. In silicon nitride and silicon oxinitride, an energy transfer leading to the indirect excitation of Er3+ ions is demonstrated. For amorphous samples, the sensitization of Er3+ ions is attributed to localized electronic states in the matrix bandgap. For samples annealed at high temperature, silicon nanocrystals play a major role in the indirect excitation of erbium. In silicon oxide thin films, we evidences that both direct and indirect excitation processes of Nd3+ ions occur. For amorphous samples, indirect excitation occurs thanks to localized electronic states in the matrix bandgap. For samples annealed at temperatures above 1000 °C, silicon nanocrystals are sensitizers of Nd3+ ions. Results suggest that indirect excitation thank to localized states in the matrix bandgap could be more efficient than indirect excitation thanks to silicon nanocrystals
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Martel, Jean-François. "Étude optique du samarium trivalent dans des oxydes du type oxyde d'aluminium." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1998.
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Rafaranalisoa, Esther. "Donnees nouvelles sur la hibonite (ca a112 o19) de madagascar." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066502.
Full textAbstract:
Apres un historique de la roche a hibonite de madagascar et un resume de son etude par curien et al (1956) ainsi que des autres hibonites : urss, tanzanie et meteoritiques, on presente l'etude petrograhique et chimique des plagioclasites a hibonite qui sont comparees aux sakenites de lacroix. Le chapitre 4 est consacre a la chimie, la structure et l'interpretation des substitutions possibles dans ce mineral;les deux derniers chapitres s'attachent aux etudes des inclusions fluides dans le corindon et des inclusions solides dans les differents mineraux constituant la plagioclasite a hibonite.
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Weimmerskirch, Jennifer. "Propriétés de luminescence et caractérisation structurale de films minces d'oxydes de silicium dopés au cérium et codopés cérium-ytterbium." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0180/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse concerne l’élaboration et la caractérisation chimique et structurale de couches minces d’oxyde de silicium dopées avec des terres rares ainsi que l’étude de leurs propriétés de photoluminescence. Les films sont dopées avec du cérium. Le co-dopage cérium et ytterbium est également étudié dans le cas des couches de SiO2. Il est montré que dans les oxydes de composition SiO1, le cérium joue un rôle important dans la structure et l’organisation chimique de l’oxyde, notamment en favorisant la démixtion de l’oxyde. L’exposition à un faisceau laser focalisé engendre une démixtion locale favorisée par le cérium. Pour les films minces de SiO1,5 contenant à la fois du cérium et des nanocristaux de silicium, les différentes étapes de la séparation de phase entre nanocristaux de Si et agrégats riches en Ce ont été mises en évidence, notamment par sonde atomique tomographique et par microscopie électronique à balayage en transmission. Les propriétés de luminescence des dopants sont discutées en lien avec la microstructure de la matrice hôte. Pour tous ces systèmes, la formation d’un silicate de cérium de composition Ce2Si2O7 à haute température (> 1100°C) a été mise en évidence. Le cérium présent sous forme d’ions isolés ou dans un silicate émet intensément dans le bleu (400 nm) à température ambiante ce qui pourrait être intéressant pour le développement de diodes bleues en filière Si. Enfin, un transfert d’énergie des ions Ce3+ vers les ions Yb3+ a été mis en évidence dans les films minces de SiO2 ouvrant ainsi la voie à de possibles applications dans le domaine du solaire photovoltaïqueThis thesis concerns the structural characterization and the photoluminescence properties of thin silicon oxide films doped with rare earths The films are doped with cerium. The co-doping with both cerium and ytterbium is also studied in the case of SiO 2 layers. It is shown that in oxides with composition SiO1, cerium plays an important role in the structure and chemical organization of the oxide, in particular by promoting phase separation of the oxide. The exposure to a focused laser beam generates a local demixtion favored by cerium. For thin SiO1,5 films containing both cerium and silicon nanocrystals, we are able to follow the phase separation occuring between Si nanocrystals and Ce rich aggregates using both atom probe tomography and scanning transmission electron microscopy. The luminescence properties of dopants are discussed in connection with the microstructure of the host matrix. For all these systems, the formation of a cerium silicate with composition Ce2Si2O7 is observed at high temperature (> 1100 ° C). The cerium present either as isolated Ce3+ ions or in a silicate emits intensely at 400 nm (blue) at room temperature, which might be of interest for the development of blue light emitting diodes fully compatible with the Si technology. Finally, an energy transfer from Ce3+ ions to Yb3+ ions is demonstrated in thin SiO2 films opening the route to possible applications in the field of photovoltaics
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Cheggour, Najib. "Etude en champ magnétique intense des oxydes supraconducteurs (TR)Ba2Cu3O7-delta (TR = Gd, Dy, Y) : influence de la terre rare et de la teneur en oxygène sur la température de transition et le champ magnétique critique." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30202.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'etude de l'influence du deficit en oxygene et de la nature de la terre rare sur la temperature de transition supraconductrice et le champ magnetique critique, dans le compose (tr)ba#2cu#3o#7##x, (tr=gd, dy, y). Il a ete constate une decroissance lineaire du champ critique par augmentation de la concentration des lacunes d'oxygene. Il se produit aussi un abaissement du champ critique en remplacant gd par dy puis dy par y. La teneur en oxygene agit sur la valence mixte du cuivre produisant ainsi une dimunution de la densite d'etat au niveau de fermi. Sur les souches minces yba#2cu#3o#7##x, l'etude du champ critique pour les deux orientations parallele et perpendiculaire aux plans cuivre-oxygene conduit a un rapport d'anisotropie de l'ordre de 15. Dans ces deux orientations, la longueur de coherence est estimee a 7a et 27a respectivement
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Heintz, Jean-Marc. "Preparation et etude de poudres fines d'oxydes de terres rares en relation avec leur frittabilite." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13322.
Full textAbstract:
On etudie la synthese de poudres fines de ceo::(2), nd::(2)o::(3), gd::(2)o::(3) et y::(2)o::(3) par voie hydroxyde et par voie sol-gel, ainsi que leur frittage. Toutes les etapes de la constitution d'une ceramique sont abordees
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Nicolas, David. "étude d'agrégats d'oxydes de terres rares." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00170447.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la synthèse et l'étude de nanoparticules d'oxydes de terres rares. Les agrégats sont synthétisés par LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition) puis déposés sur différents substrats pour analyse. La spectroscopie de photoélectrons X montre que les agrégats produits possèdent la stoechiométrie du matériau massif. Les dépôts sont imagés par microscopie électronique. Dans les conditions usuelles les agrégats déposés ont une taille faiblement dispersée autour d'une valeur moyenne de 3 nm. Les agrégats sont alors cristallisés et présentent une forme particulière, le dodécaèdre rhombique. La conservation de la structure cristalline ainsi que la stabilité particulière du dodécaèdre rhombique sont discutées en relation avec les propriétés de la liaison ionique. Les propriétés de luminescence de Gd2O3 dopé Eu3+ ont permis de mettre en évidence une transition de structure pour les agrégats de très petite taille. Cette transition peut être expliquée par la pression de Gibbs induite par la tension de surface. La simulation de la luminescence des agrégats montre l'influence importante de la surface dans l'élargissement inhomogène des spectres de luminescence des nanoparticules. Le confinement quantique dans Gd2O3 dopé Eu3+ est démontré. Le comportement observé présente des similitudes avec celui de matériaux moins ioniques. Une interprétation est proposée.
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Memma, Fabrizio. "Distribuzione delle Terre Rare nelle acque destinate all’alimentazione umana." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5123/.
Full textAbstract:
La distribuzione delle Terre Rare (REE) nell’ambiente deriva da una serie di processi interagenti
all’interno di un sistema dinamico che include il ciclo idrologico, attività geologiche, fisiche –
chimiche (weathering), fenomeni atmosferici e attività umane. Queste contribuiscono alla
dispersione superficiale di tutti gli elementi e in particolare di quelli in traccia tra cui i lantanidi (La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Tm, Ho, Er, Yb e Lu) che si ritrovano un po’ ovunque in tutte
le matrici, frazionate in modo diverso. L’acqua destinata al consumo alimentare è una di queste.
Prelevata di solito da acquiferi profondi, superficiali o da pozzi posti in differenti contesti litologici,
può essere soggetta a modifiche importanti delle proprietà fisiche-chimiche e microbiologiche. Più
acque minerali relative a marche differenti e conservate in bottiglie di vetro e PET messe a
confronto, hanno dimostrato che il vetro è in grado di rilasciare numerosi elementi in funzione della
tipologia di acqua contenuta, del tipo di vetro (chiaro o colorato) e delle condizioni predisponenti il
rilascio (proprietà intrinseche dell’elemento, fattori esterni quali fonti di calore, ecc.). Terre rare
come Ce, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Er, Dy, Y e Sc possono essere ceduti in modo differenziale nell’acqua
delle bottiglie. In più casi l’arricchimento è evidenziato da acque nelle quali è stata aggiunta
anidride carbonica, mentre non si notano cambiamenti eccessivi nel corrispettive naturali. Per i
contenitori in PET si registra un marcato rilascio di antimonio (Sb), ampiamente usato sotto forma
di triossido di antimonio nel ciclo produttivo delle plastiche.
Rispetto alle acque minerali, quelle di rubinetto soffrono gli effetti dei trattamenti di
potabilizzazione e dell’interazione con il sistema di distribuzione idrico. La distribuzione dei
lantanidi è influenzata dalle condizioni redox (particolarmente per Ce, ed Eu) e dalla relativa
capacità di essere complessati e, quindi, mobilizzati in maniera differente.
Nonostante il forte impatto delle attività umane, i valori anomali di alcuni (Gd, Nd) sono nell’ordine
dei ng/L, come del resto per tutti gli altri e non costituiscono un pericolo per la salute umana. Al
fattore geogenico si attribuiscono i tenori maggiori (ΣREE >1000ng/L) riscontrati in Sardegna.
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Bez, Riadh. "Nouveaux aimants nanocomposites à base d'intermetallique de terre rare." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1162.
Full textAbstract:
Ce travail s’inscrit dans le cadre général de la recherche de nouveaux matériaux nanocomposites durs/doux dont le domaine d’application concerne les aimants permanents performants. Ces nanocomposites présentent des propriétés magnétiques intéressantes grâce à leur forte rémanence combinée à une grande coercivité. Ceci permet d’augmenter considérablement l’énergie spécifique de l’aimant. Dans ce contexte, nous avons élaboré et étudié de nouveaux nanocomposites à base de phases dures hors équilibre Sm(Fe,Si)9C et Sm(Fe,Ga)9C et des phases douces _-Fe et FeCo. Pour les nanocomposites intrinsèques, SmFeSiC /_-FeFe, la formation de la phase douce est contrôléeà partir des conditions d’élaboration de la phase dure en agissant sur l’excès de samarium. La microscopie électronique à transmission montre des nanograins de forme pseudo-sphérique et de diamètre moyen de l’ordre de 20 nm. La valeur maximale du produit d’énergie spécifique (BH) max est obtenue pour l’échantillon avec environ 15% de _-Fe, elle est égale à 11.7 MGOe (93.6kJ/m3). Pour les nanocomposites extrinsèques, les phases dures (Sm-Fe-Si-C) et douces (FeCo) ont été élaborées séparément puis mélangées dans des conditions appropriées. Un record d’aimantation à saturation de 235 emu/g a été enregistré pour la composition Fe55Co45 élaboré par la méthode polyol. Les nanocomposites SmFeSiC /FeCo et SmFeGaC/FeCo, ont révélé une amélioration de l’aimantation avec le taux de la phase douce mais avec une diminution du champ coercitif. L’énergie spécifique atteint des valeurs maximales de l’ordre de 13.5 MGOe (108 m3) et 12.4 MGOe(99.2 kJ/m3), pour les échantillons SmFeGaC/20%FeCo et SmFeSiC/10%FeCo, respectivement. D’autre part, nous avons étudié la structure locale des alliages Pr2(Co,Fe)7, un autre cas de phase dure, par spectroscopie EXAFS et nous avons montré que le site préférentiel du Fe dans ces composés est le site 12kThis work focuses on the synthesis and the study of new hard / soft nanocomposites. These nanocomposites exhibit interesting magnetic properties thanks to their high remanence combined with a high coercivity Hc. This allows a huge increase of the specific energy of the magnet. In this context, we have developed and studied new nanocomposites based on the out of equilibrium hard phases Sm (Fe, Si) 9C and Sm (Fe, Ga) 9C and soft phases _-Fe and FeCo. For the intrinsic nanocomposites SmFeSiC /_-Fe, we have shown by transmission electron microscopy, an average grain size of about 20 nm for the studied samples. The maximum value of (BH) max is obtained for the nanocomposite with about 15 % of _-Fe, it is equal to 11.7 MGOe (93.6 kJ/m3). For the extrinsic nanocomposites SmFeSiC/FeCo et SmFeGaC/FeCo, we have shown that the energy product (BH) max reaches a maximum and then decreases with increasing the rate of FeCo. The maximum values obtained are about 13.5 MGOe (108 kJ/m3) and 12.4 MGOe (99.2 kJ/m3) for SmFeGaC / 20% FeCo and SmFeSiC/ 10% FeCo samples, respectively. Finally, we have investigated the local structure of Pr2 (Co,Fe) 7 alloys by EXAFS spectroscopy and we have shown that the preferential site Fe in these compounds is the 12k site
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Mejai, Najah. "Évolution microstructurale et transition de phase induites par faisceaux d’ions dans des couches minces épitaxiées d’oxydes de terres rares." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS468/document.
Full textAbstract:
Après dopage, les oxydes de terres rares peuvent acquérir des propriétés optiques intéressantes pour les dispositifs d’optoélectronique du futur. Ces matériaux peuvent aussi être utilisés comme absorbant neutronique dans les réacteurs nucléaires. Que ce soit pendant le processus de dopage ou en réacteur, ces oxydes sont soumis à des conditions d’irradiation aux ions intenses. Il est alors important de comprendre leur comportement dans cet environnement extrême. C’est l’objectif de cette thèse durant laquelle a été menée une étude fondamentale de matériaux modèles (couches épitaxiées assimilables à des monocristaux) sous irradiation ionique. Les principaux résultats montrent qu’un changement de phase, de cubique à monoclinique, se produit sous irradiation. Cette transition, qui n’est pas directement pilotée par l’énergie déposée par les ions, a lieu en plusieurs étapes liées à des évolutions microstructurales distinctes. Enfin, la composition joue un rôle sur le changement de structure, l’oxyde de Gadolinium étant plus rapidement transformé que l’oxyde d’ErbiumAfter doping, the rare earth oxides can acquire interesting optical properties for the optoelectronic devices of the future. These materials can also be used as neutron absorbers in nuclear reactors. Whether during the doping process or in the reactor, these oxides are subjected to irradiation conditions with intense ions. It is important to understand their behavior in this extreme environment. This is the objective of this thesis during which a fundamental study of model materials(epitaxial layers assimilable to single crystals)under ionic irradiation was conducted. The main results show that a phase change, from cubic to monoclinic, occurs under irradiation. This transition, which is not directly driven by the energy deposited by the ions, takes place in several stages linked to distinct microstructural evolutions. Finally, the composition plays a role in the change of structure, gadolinium oxide being more rapidly transformed than Erbium oxide
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Kooh, André. "Couplage oxydant du methane sur catalyseurs oxydes de terres rares." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066277.
Full textAbstract:
La reaction du couplage oxydant du methane, produisant de l'ethane et de l'ethylene, a ete etudiee sur les catalyseurs oxyde de lanthane pur, oxyde de lanthane dope par du lithium et oxyde de lanthane dope par du baryum en mode simultane entre 700 et 950#oc et sous pression atmospherique. Le rendement en ethane et ethylene s'ameliore lorsque la temperature du point chaud dans le lit catalytique et le debit augmentent. Sur l'oxyde de lanthane pur, on obtient des rendements de l'ordre de 10-11% pour des temperatures du point chaud superieures a 850#oc et des debits en reactifs (methane et oxygene uniquement) superieurs a 1500 ml/mn, correspondant a des vitesses spatiales lineaires de l'ordre de 0,65 m/s. La reaction obeit a une cinetique de type langmuir-hinshelwood, selon laquelle le methane et l'oxygene sont adsorbes de facon non competitive a la surface du catalyseur; l'etape limitante etant l'arrachement d'un atome d'hydrogene au methane. L'adsorption de l'oxygene serait non dissociative. A faible taux de conversion en methane, l'ethylene est le seul produit provenant de la reaction consecutive de l'ethane. Les oxydes de carbone sont formes directement a partir des reactions d'oxydation non selectives du methane. Contrairement aux differents travaux sur le couplage oxydant du methane, qui proposent le dioxyde de carbone comme produit d'oxydation consecutive du monoxyde de carbone, nous suggerons que la formation du dioxyde de carbone provient de la reaction entre des expeces oxygene chimisorbees et du carbone elementaire a la surface du catalyseur. Ce dernier peut etre forme par la decomposition du methane en ses elements (hydrogene et carbone) a la temperature de la reaction
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Lassalle-Herraud, Olivier. "Dévitrification et étude structurale de verres riches en terre rare." Perpignan, 2007. http://www.theses.fr/2007PERP0817.
Full textAbstract:
Une étude antérieure menée en collaboration avec le CEA et le GDR NOMADE a montré que les verres alumino-silicatés riches en terre rare et en silice contenant de faibles quantités de sodium étaient des matrices potentielles pour le confinement des actinides mineures. L'objectif de ce travail consiste à aborder l'incidence de la concentration en sodium sur la stabilité, les propriétés thermiques et structurales de ces verres élaborés à l'aide d'un four solaire de laboratoire. Après une optimisation du procédé de synthèse, un dosage par WDS a mis en évidence l'efficacité de ce procédé original. Dans ce système à quatre oxydes - Si02-Al203-La203-Na20 -, l'introduction de l'oxyde de sodium a été conduite selon 3 voies : en substitution à l'alumine seule (A), en substitution à l'alumine et de la silice (B), et en substitution des trois oxydes (C). La stabilité thermique est d'avantage perturbée dans les deux derniers cas. En effet, l'écart entre la température de transition vitreuse -Tg- et la température de cristallisation -Tc- diminue très rapidement avec l'incorporation croissante de sodium. La dévitrification du verre à 1100°C a permis de mettre en évidence, par diffraction des rayons X, deux phases cristallisées : le disilicate de lanthane et l'apatite sodée. L'étude structurale par RMN haute résolution en phase solide a été menée sur les noyaux 29Si, 27Na et 23Na afin de suivre notamment le degrès de polymérisation du réseau d'aluminosilicaté ainsi que le degrès de coordination de l'aluminium et la symétrie de son environnement. Des informations complémentaires ont également été obtenues par spectrométrie Raman et XPSFormer studies undertaken with the GDR NOMADE and the CEA has shown that alumino-silicate glasses containing lanthanum and sodium were potential matrix for long lived actinides. The aim of this work is the description of the effect of sodium concentration on stability, thermal and structural properties of glasses synthetized by concentrated solar way. After the optimisation of the process, the efficiency of the new process has been showed. In the four oxydes system : Si02-Al203-La203-Na20, the sodium introduction has been done by three ways : by substituting aluminia (A), by substitution of both alumina and silica (B), and by substitution of the three oxydes (C). The thermal stability is much more perturbed in the two last cases. The difference between Tg and Tc diminish quickly with addition of soda. The devitrification of glass at 1100°C has evidenced two crystallized phases by XRD diffraction : disilicate and apatite. The NMR structural study has been done on 29Si, 27Na and 23Na in order to obtain informationon the polymerisation degree of the system as weel as on the coordination of aluminium and the symetry of its environment. Additional information were obtained by RAMAN spectroscopy and XPS
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Save, Maud. "Polymérisation d'esters cycliques amorcée par un dérivé de terre rare." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR10572.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail etait d'etudier en detail la polymerisation par ouverture de cycles d'esters cycliques amorcee par un derive de terre rare afin de mieux comprendre le mecanisme reactionnel. Les polyesters aliphatiques font l'objet d'un interet croissant depuis une vingtaine d'annees de par leur propriete de biocompatibilite, autorisant ainsi des applications dans le domaine biomedical (encapsulation de medicaments, sutures chirurgicales). Les monomeres choisis sont des lactones de 4 a 7 chainons, un diester cyclique (lactide) et l'amorceur utilise est le triisopropanolate de lanthane (la(o ipr) 3). Dans un premier temps, les caracteristiques generales de ces polymerisations ont ete etudiees (conversions, valeurs des masses molaires et de leurs distributions) et nous ont conduits a determiner les parametres thermodynamiques de l'equilibre polymerisation-depolymerisation. Les valeurs de ces derniers sont alors reliees a la reactivite relative des differentes lactones. Ensuite, la comprehension du mecanisme de polymerisation de l'-caprolactone et de la -valerolactone repose a la fois sur une etude cinetique et sur une analyse structurale (par resonance magnetique nucleaire du carbone et par viscosimetrie) des centres actifs formes au cours de la polymerisation a partir de la(o ipr) 3. Enfin, les reactions secondaires de redistribution et de retroscission ne pouvant etre exclues d'un mecanisme de polymerisation par ouverture de cycles, la faible proportion de ces dernieres est mise en evidence dans une derniere partie.
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De, Rancourt Yoann. "Dispersion de charges d'oxydes de terres rares, Er2O3 et Pr6O11, dans une matrice polymère." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20202.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'incorporation de charges minérales d'oxyde d'erbium, Er2O3, et d'oxyde de praséodyme, Pr6O11, dans une matrice polymère de type élastomère, ceci dans le cadre d'un projet industriel de remplacement du plomb dans des équipements de radioprotection. L'objet de cette thèse était d'améliorer la dispersion des charges au sein de la matrice par le biais de procédés de traitements chimiques de ces particules. Divers types de fonctionnalisations de surface ont été employés afin de compatibiliser celles-ci avec une matrice organique, notamment par greffage de composés de type acides phosphoniques. Plusieurs acides phosphoniques ont ainsi pu être utilisés avec succès pour la fonctionnalisation des deux types de charges. La caractérisation de ces différentes fonctionnalisations représente une part importante de ce projet. Des techniques d'analyse innovantes, aussi bien directes qu'indirectes ont été employées dans ce but, à savoir de la Py-GC/MS pour la détection des composés ancrés à la surface des charges, de la fluorescence X et de la spectroscopie infrarouge dans un objectif de quantification, mais aussi des études cinétiques de sédimentation des charges dans un milieu liquide organique. Finalement, des composites ont pu être obtenus par mélange des charges, traitées et non traitées, avec une matrice polyuréthane. Des essais de traction ont permis de montrer clairement une amélioration des propriétés mécaniques de certains des composites, grâce à la fonctionnalisation des charges par les acides phosphoniquesThis thesis focuses on the incorporation of mineral fillers of erbium oxide, Er2O3, and praseodymium oxide, Pr6O11, in an elastomeric polymer matrix, in the context of an industrial project to replace the lead in radiation protection equipment. The actual purpose of this thesis was to improve the dispersion of the fillers in the matrix through chemical treatment processes of these particles. Various types of surface functionalization were used to compatibilize them with an organic matrix, in particular by grafting compounds such as phosphonic acids. Hence, several phosphonic acids have been successfully used for the functionalization of both types of fillers. The characterization of these functionalizations is an important part of this project. Innovative analysis techniques, both direct and indirect have been used for this purpose, namely Py-GC/MS to detect the chemical compounds anchored to the surface of the fillers, X-ray fluorescence and FTIR spectroscopy with a quantification target, but also a study of sedimentation kinetics of the fillers in an organic medium. Finally, composites were obtained by mixing the fillers, untreated and treated, with a polyurethane matrix. Tensile tests have clearly shown an improvement of mechanical properties for some of the composites, due to the functionalization of the fillers by phosphonic acids
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Chesnaud, Anthony. "Oxy-gallates et oxy-germanates de terres rares conducteurs par ions oxygène." Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2047.
Full textAbstract:
De nouveaux conducteurs anioniques dérivés de Nd4Ga2O9, Nd4GeO8 et Nd3GaO6, ont été obtenus par substitutions cationiques. Les oxy-Cuspidine Nd4[Ga2(1-x)M2xO7+xٱ1-x]O2 (M=Ge,Ti) ont été préparées par diverses techniques. Avec la substitution, la structure Cuspidine est maintenue jusqu'à x=0,5 et 1,0 pour M=Ge et Ti respectivement. Dans les deux cas, une modulation 1D de la structure est observée pour x 0,15 mais l'effet du substituant sur la conductivité anionique est différent : Ti joue un rôle assez neutre alors que Ge l'améliore. De nouveaux composés ont aussi été préparés par substitution de Ge4+ par Ga3+ dans Nd4GeO8, de Ga3+ par Zn2+, Mg2+, et de Nd3+ par Ca2+, Sr2+ dans Nd3GaO6. Une technique d'auto-combustion a été développée pour synthétiser ces matériaux à 900°C. Il est possible de créer 10% de lacunes d'oxygène dans Nd4GeO8 et moins de 1% dans Nd3GaO6. Cependant, ces taux de substitution relativement faibles induisent une nette augmentation de la conductivité.
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SITUMEANG, RUDY. "Deshydrogenation du propane en presence de systemes catalytiques oxydes de chrome - oxydes de terres rares." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2000. http://www.theses.fr/2000STR13095.
Full textAbstract:
Dans ce travail, les proprietes catalytiques des systemes oxydes de chrome - oxydes de terres rares dans les reactions de deshydrogenation du propane ont ete etudiee en examinant plus specialement l'activite des chromates de terres rares (lncro 4) ainsi que celle des chromites lncro 3. Parmi tous les catalyseurs du systeme ln - cr - o etudies, seuls les chromites de terres rares lncro 3 ont une stabilite suffisante pour etre utilises comme catalyseurs de deshydrogenation du propane. Lacro 3 catalyse la deshydrogenation oxydante entre 400\c et 600\c par un mecanisme de type mars-van krevelen mettant en jeu l'oxygene facilement accessible de la surface ou du reseau cristallin du catalyseur. Au dessus de 600\c, la deshydrogenation thermique (sans oxygene), qui releve d'un processus radicalaire, est preponderante. Une bonne performance de ces catalyseurs en deshydrogenation du propane est liee a une bonne surface bet (de l'ordre de 10 a 20 m 2/g) et a une bonne cristallinite du systeme. Dans les reactions sous flux de propane et d'oxygene lacro 3 est un catalyseur fortement oxydant qui favorise la formation des oxydes de carbone. En presence d'oxygene moleculaire, la deshydrogenation est en effet en competition avec l'oxydation totale de l'alcane ou de l'alcene forme. La selectivite en propene est cependant favorisee par un faible rapport o 2/c 3 (de l'ordre de 0,25) et un temps de contact relativement bref (0,1 a 0,5 secondes). Dans le cas des reactions de deshydrogenation en absence d'oxygene, l'activite initiale du catalyseur lacro 3 est assez elevee mais chute rapidement dans le temps, par contre la selectivite reste superieure a 90%. Ce resultat permet d'envisager d'utiliser les chromites de terres rares dans la deshydrogenation du propane en regime sequence. Dans les reactions en regime sequence, ou le catalyseur est alimente alternativement par c 3h 8 et o 2, une selectivite en propene de l'ordre de 90% peut etre atteinte a 550\c ainsi qu'un rendement en olefine de plus de 40%. Dans ce cas, seul l'oxygene du catalyseur est disponible, il favorise la deshydrogenation de l'alcane et l'absence d'oxygene moleculaire limite les reactions de combustion. L'oxygene du reseau des catalyseurs lncro 3 joue donc un role primordial dans la transformation du propane en propene ce qui confirme le mecanisme mars-van krevelen propose precedemment. Les mesures de conductimetrie montrent que les catalyseurs lncro 3 sont des semi conducteurs de type n. Ces systemes sont capables de conduire a la formation de lacunes anioniques permettant ainsi une reaction selon un mecanisme de type mars-van krevelen. Selon les etudes de reductibilite des catalyseurs c'est le couple oxydo-reducteur cr 3 + cr 2 + qui est actif dans la reaction de deshydrogenation oxydante.
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Barthem, Vitoria Maria T. Souza. "Propriétés magnétiques et magnétoélastiques de composés hexagonaux RNi (R=Terre rare)." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602696c.
Full text
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Seudi, Kouamo Dorine. "Recupero di metalli e terre rare dai rifiuti elettrici ed elettronici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7044/.
Full text
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Barthem, Vitoria Maria T. Souza. "Propriétés magnétiques et magnétoélastiques de composés hexagonaux RNi5 (R = Terre rare)." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10044.
Full textAbstract:
Observation d'un changement de la direction de facile aimantation dans smni::(5) vers 160 k. Interpretation quantitative des effets magnetoelastiques et de la susceptibilite magnetique du troisieme ordre mesures dans prni::(5). Observation d'une anomalie de dilatation dans tmni::(5) a t::(c) provenant d'une striction d'echange
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Bonhoure, Jessica. "Géochimie des éléments de terres rares et du plomb dans les oxydes d'uranium naturels." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL082N/document.
Full textAbstract:
Les oxydes d’uranium incorporent pendant leur cristallisation des quantités variables de différents éléments, selon la valeur de leur rayon ionique, des conditions physico-chimiques prévalant lors de leur dépôt, la composition des roches avec lesquelles le fluide minéralisateur a été équilibré et les rééquilibrations post-dépôt en relation avec des circulations de fluides plus tardives. Les terres rares sont particulièrement intéressantes pour l’étude des oxydes d’uranium, car elles ont des rayons ioniques proches de celui de U4+ en coordination 8 et la plupart d’entres elles ne sont pas sensibles aux changements de conditions redox. De ce fait, elles sont beaucoup moins mobiles que le Pb radiogénique, dont le rayon ionique est beaucoup plus grand que U4+, elles conservent donc bien mieux leur composition primaire. La distribution des terres rares dans les oxydes d’uranium pourrait ainsi caractériser les différents types de gisements. Une méthodologie d’analyse in situ des terres rares dans les oxydes d’uranium sur des micro-domaines par microsonde ionique (CAMECA IMS-3f) a été développée. Les analyses menées systématiquement sur des oxydes d‘uranium, sélectionnés parmi les principaux gisements du monde, montrent que chaque type de gisement d’uranium présente des spectres de terres rares spécifiques. Selon le type de gisement le fractionnement de ces spectres de terres rares est contrôlé de manière prédominante par l’un ou l’autre des paramètres suivants : température, nature des ligands en solution, composition des roches sources ou encaissantes, paramètres cristallochimiques de l’uraninite. Lors de l’altération les abondances et les fractionnements des terres rares légères dans les oxydes d’uranium sont modifiés, avec apparition parfois d’effets tétrade W, par contre les terres rares intermédiaires et lourdes ne le sont pas affectées. Une approche thermodynamique a ensuite permis de déterminer le rôle de certains paramètres dans l’incorporation des terres rares dans les oxydes d’uranium. Si les hautes températures favorisent la complexation des terres rares dans les fluides minéralisateurs, où celles-ci formeraient préférentiellement des complexes avec les ions chlorure, hydroxyle et, dans une moindre mesure, fluorure, des calculs d’état de saturation de fluides hydrothermaux vis-à-vis des sesquioxydes de terres rares indiquent que les terres rares ne peuvent être incorporées en quantités significatives dans les oxydes d’uranium qu’à des températures supérieures ou égales à 300°CUpon their crystallization natural uranium oxides incorporate variable quantities of elements, which depend on their ionic radius, the physical-chemical conditions (temperature, pressure, pH, redox conditions, and nature of ligands in the mineralizing fluids), the composition of the rocks with which the mineralizing fluid has been equilibrated, and post-depositional reequilibration due to later fluid circulations. REE represent a particularly interesting set of elements because their ionic radii are close to that of U4+ in eight-fold coordination and most of them are not sensitive to changes in the redox conditions. Hence, they are much less mobile than radiogenic Pb which has a much larger ionic radius than U4+ and thus may better preserve their primary distribution within uranium oxides. As a consequence, REE distributions in uranium oxides from different types of uranium deposits appear to be characterized by specific signatures. An in situ analysis methodology of the rare earth elements in uranium oxides on micro-domains by ionic microprobe (CAMECA IMS-3f) has been developed. Analyses performed on uranium oxides selected among the main deposits of the world show that every uranium deposit type presents specific REE patterns. According to the type of deposit, REE fractionation is mainly controlled by one of these following parameters: temperature, nature of ligands in solution, source or host rock composition, and uraninite crystal-chemical parameters. Hydrothermal alteration affects the light REE abundances and fractionations in uranium oxides, with the occasional appearance of W tetrad effects, while intermediate and heavy REE remain unaffected. A thermodynamic approach has been used to determine the role of some parameters on the incorporation of REE in uranium oxides: although high temperatures increase REE complexation in the mineralizing fluids, where they would preferentially form complexes with chloride, hydroxide and to a lesser extent fluoride ions. Saturation index calculations for hydrothermal fluids with respect to REE sesquioxides indicate that temperatures = 300°C are required for the incorporation of significant amounts of REE in uranium oxides
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Simoncelli, Alice. "Sintesi e caratterizzazione di metallo-esacianometallati per il recupero di terre rare." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8548/.
Full textAbstract:
In questo lavoro di tesi è stata investigata la possibilità di utilizzare i metallo-esacianoferrati, in particolare il nichel-esacianoferrato (NiHCF) ed indio-esacianoferrato (InHCF), come setacci ionici, per la rimozione selettiva di cationi di terre rare. In particolare si è voluto studiare l’influenza di cationi diversi dal K+ e la loro capacità di intercalare nel reticolo cristallino dell’InHCF e NiHCF. Grazie alla proprietà di scambio ionico, gli esacianoferrati sono in grado di fungere da setacci ionici. I cationi (ad esempio K+) intercalati nella struttura possono essere scambiati con cationi più pesanti, fino al raggiungimento di un certo limite, dopo il quale un ulteriore scambio è sfavorito dalle interazioni repulsive tra gli ioni carichi positivamente.
I campioni di indio-esacianoferrato (InHCF) e nichel-esacianoferrato (NiHCF) sono stati sintetizzati sia per via elettrochimica che per via chimica e sono stati caratterizzati utilizzando tecniche elettrochimiche (in particolare la voltammetria ciclica), IR, XRF, TGA e TEM.
In questo studio è stato dimostrato come l’InHCF ed il NiHCF riescano a scambiare in modo selettivo cationi di terre rare e possano quindi essere considerati ottimi candidati nella sintesi e produzione di setacci molecolari.
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Crisan, Ovidiu Alexandru. "Etude structurale et magnétique d'alliages amorphes et nanocristallisés - influence d'éléments terre rare." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES078.
Full textAbstract:
Les matériaux nanostructurés possèdent des propriétés magnétiques remarquables, parmi lesquelles on peut mentionner le comportement à deux phases magnétiques exchange Spring ainsi que la magnétorésistance géante. Les alliages Fe-Sm-(Cu)-B, Fe-Gd-Cu-Nb-Si-B, Cu-Co-Fe-(Si) et Cu-(SmCo 5)-Fe ont été élaborés par trempe rapide sur roue puis caractérisés par diffraction de rayons X, microscopie électronique à transmission, spectrométrie Mössbauer, analyse enthalpique différentielle, mesures d'aimantation et de magnétorésistance. Dans les alliages amorphes Fe-Sm-(Cu)-B les moments magnétiques ont une structure spérimagnétique et montrent le phénomène de spin canting sous champ magnétique appliqué. Les mécanismes de cristallisation dépendant de la teneur en Sm et il existe une teneur critique au-dessous de laquelle il est possible d'obtenir une structure à deux phases magnétiquement dure et douce. Les alliages nanocristallins de type Finemet (Fe-Cu-Nb-Si-B) avec Gd montrent des mécanismes de cristallisation dépendent de la teneur en Gd. La phase métastable Gd 3Fe 6 2B 1 4 est un précurseur des phases magnétiques ternaires formées durant la cristallisation. Cette phase a été caractérisée pour la première fois dans cette étude. Une structure magnétique à deux phases peut être obtenue pour des recuits dans des conditions strictement contrôlées. Les alliages nanogranulaires Cu-Co-Fe-(Si) et Cu-(SmCo 5)-Fe montrent la ségrégation des phases magnétiques de la matrice de Cu, au cours du recuit, en formant des nanoparticules magnétiques dont l'état superparamagnétique est mis en évidence et corrélé avec la magnétorésistance. Pour le système avec du Sm, les interactions entre particules et le couplage magnétique entre les phases magnétiquement dure (SmCo 5) et douce (-Fe) sont importants. Pour la première fois, il a été découvert un effet magnétorésistif significatif dans des alliages nanogranulaires avec du Sm.
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Bezerra, Lopes Francisco Wendell. "ESTUDO DOS ÓXIDOS A2B2O7 E ABO3 A BASE DE TERRAS RARAS, PARA APLICAÇÕES TÉRMICAS E CATALÍTICAS A ALTAS TEMPERATURAS." Phd thesis, Toulon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00714810.
Full textAbstract:
L' intérêt des phases oxydes à base de terres rares est certes multiple et leurs propriétésont été explorées depuis longtemps: mais nous nous intéressons ici aux comportements de cesphases en tant que phases thermiques, catalytiques ou conductrices ioniques à hautetempérature. Il s'agit en particulier de développer des systèmes innovants de matériauxpouvant intervenir dans la conception de dispositifs pour la microélectronique, pour capteursde gaz ou membranes sélectives ou pour systèmes dépolluants.Les phases de structure pyrochlore ou fluorine de type TR2Ce207 où TR désigne unélément de Terre Rare présentent divers potentiels d' applications: elles ont été considéréescomme des phases pouvant résister à de hautes températures. Les oxydes de structurespérovskites, de formule générale ABO), présentent de multiples applications potentielles,notamment en tant que phases diélectriques pour condensateurs, ou phases conductricesioniques (en ions oxygène ou en protons) pour électrolytes solides, du fait même de leur hautestabilité chimique à haute température.Ce travail a été divisé en deux parties. La première a consisté à élaborer la phase" thermique)} de type pyrochlore TR2Ce20 7 (TR = La, Ce, ... ) en utilisant un minéralcomplexe à base d'allanite-monazite et de silico-aluminates issus de déchets industriels, doncà bas coût.La deuxième partie a consisté à élaborer BaCe03 et à étudier ses propriétéscatalytiques et conductimétriques en fonction de la température. Une nouvelle méthode desynthèse reposant sur l' utilisation du mélange EDTA-citrate a été utilisée afin d'élaborer unprécurseur, qui, traité thermiquement à 950°C, a permis d'élaborer des poudressubmicroniques de la phase BaCe03. L'activité catalytique du composé BaCe03 démarre à450°C pour atteindre la conversion totale à 675°C : dans cette gamme de température,l'efficacité catalytique de la phase BaCe03 est maximale. L'évolution de la conductivité enfonction de la température de pastilles compactées de BaCe03 a révélé l'existence d'une sériede modifications électriques fortement corrélées aux transitions structurales connues pourBaCe03 dans la littérature. À basse température (300 à 450°C), la faible conductivité de laphase orthorhombique, associée à la faible énergie d'activation, peut être liée à la migrationdes défauts extrinsèques (gaz adsorbés). Cependant, au-dessus de 500°C, la conductivité de laseconde phase orthorhombique augmente: ceci pourrait être attribué à une mobilité croissantedes atomes d'oxygène.
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Pinabiau, Maryse. "Préparation, caractérisation et performances catalytiques de réservoirs d'hydrogène "intermétalliques terres rares-nickel oxydes"." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608932d.
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Pinabiau, Maryse. "Préparation, caractérisation et performances catalytiques de réservoirs d'hydrogène "intermétalliques terres rares - nickel oxydes"." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10116.
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Rocanière, Cécile. "Contribution à l'étude des systèmes oxyde d'uranium - oxyde de lanthanoi͏̈de." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0035.
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Malara, Andrea. "Tecniche di recupero per gli ossidi di Terre Rare da lampade fluorescenti dismesse." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/19670/.
Full textAbstract:
Il lavoro di tesi si è incentrato sulla ricerca di metodologie idonee al recupero degli ossidi di Terre Rare dalle lampade fluorescenti dismesse. Nella prima fase si sono eseguite delle analisi granulometriche sui campioni contenenti le polveri fluorescenti provenienti dal trattamento di separazione e triturazione delle lampade fluorescenti. Successivamente è stata eseguita un'analisi per individuare la composizione delle polveri tramite strumentazione WD-XRF ed in seguito è stata effettuata una ricerca economica sulle Terre Rare contenute nelle polveri fluorescenti. Infine si sono ricercate tecniche per il recupero degli ossidi di Terre Rare dalle polveri fluorescenti, concentrandosi in particolar modo sul recupero dell'ossido di Terbio, Ittrio ed Europio.
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Bhiri, Nesrine Mohamed. "Thermométrie, thermomètre primaire et applications phosphores à base de vanadate de terre rare." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2020. http://hdl.handle.net/10803/669820.
Full textAbstract:
Avui en dia, la temperatura i la llum ocupen un lloc important en la investigació científica. Exerceixen un paper dominant en l’activitat humana, incloent: salut, seguretat, medi ambient, indústria, agricultura, il·luminació interior i pública, pantalles 3D en color i volumètriques, conversió d'energia, bioimatge i teràpia, termometria per luminescència, entre altres. La termometria a distància ha atret atenció com a solució per superar els problemes que van aparèixer amb els dispositius convencionals degut a la seva mida i a que són invasius.
En aquesta tesi, s’han sintetitzat cristalls de Y/GdVO4 dopats amb Er3+, ER3+-Yb3+, i ER3+-Eu3+-Yb3+ pel mètode de reacció d'estat sòlid a alta temperatura per a aplicacions de termometria (termòmetres primaris i secundaris) i fòsfors. Aquests cristalls presenten una alta qualitat per a les aplicacions requerides: alta conductivitat tèrmica, baixa energia de fonons, secció transversal eficient per a una alta absorció òptica i emissió pel ions lantànids, alta estabilitat tèrmica/química i alta eficiència quàntica de fotoluminiscència. S’han estudiat les seves característiques estructurals, morfològiques, luminescents, i els seus rendiments termomètrics i d’il·luminació per condicions d’excitació per down i upconversio. Els resultats revelen que és preferible operar aquests materials com a termpmetres sota condicions de down conversion per aconseguir les millors sensibilitat tèrmica i resolució. Sota up conversió, és millor operar a baixes potències d’excitació per evitar el seu sobreescalfament i obtenir majors rendiments termomètrics. Es poden utilitzar com a termòmetres primaris a baixes potències d’excitació. Els paràmetres termomètrics obtinguts revelen que aquests materials són excel·lents termòmetres de luminescència en el rang de temperatura de 110-513 K. Finalment, presenten un alt potencial per aplicacions com a fosfors de llum vermella, verda i groga.Hoy en día, la temperatura y la luz ocupan un lugar importante en la investigación científica. Desempeñan un papel dominante en la actividad humana, incluyendo: salud, seguridad, medio ambiente, industria, agricultura, iluminación interior y pública, pantallas 3D en color y volumétricas, conversión de energía, bioimagen y terapia, termometría luminescente, entre otros. Los métodos de termometría a remoto han atraído gran atención como solución para superar los problemas que presentan los dispositivos convencionales debido a su tamaño y a que son invasivos. En esta tesis, cristales de Er3 +-dopado, Er3 + -Yb3 + co-dopado y Er3 + -Eu3 + -Yb3 + tri-dopado Y / GdVO4 se han sintetizados por el método de reacción de estado sólido a alta temperatura para aplicaciones de termometría (termómetros primarios y secundarios) y fósforos. Estos cristales presentan una alta calidad para las aplicaciones requeridas: alta conductividad térmica, baja energía de fonones, sección transversal eficiente para una alta absorción óptica y emisión de iones lantánidos, alta estabilidades térmica/química y alta eficiencia cuántica de fotoluminiscencia. Se han estudiado sus características estructurales y morfológicas, así como sus propiedades luminiscentes, así como sus rendimientos termométricos y de iluminación bajo condiciones de excitación por down y upconversio. Los resultados obtenidos revelan que es preferible operar estos materiales como termómetros bajo condiciones de down conversion para obtener unas mejores sensibilidad térmica y resolución. Trabajando en up conversion, es mejor operar a bajas potencias de excitación para evitar el sobrecalentamiento de los materiales y obtener mejores rendimientos termométricos. Se puede operar como termómetros primarios con bajas potencias de excitación. Los parámetros termométricos obtenidos revelan que estos materiales son excelentes termómetros de luminiscencia en el rango de temperatura de 110-513 K. Finalmente, presentan un alto potencial como fósforos para luz roja, verde y amarilla.
Nowadays, temperature and light are important in scientific research. They play a dominant role for human activities, including: health, safety, environment, industry, agriculture, indoor and public lighting, 3D colour and volumetric displays, energy conversion, bio-imaging and therapeutics, luminescence thermometry, among others. Non-contact thermometry methods gathered important attention as a solution to overcome the problems related with conventional devices, due to their big sizes and invasive nature. In this thesis, Er3+-doped, Er3+-Yb3+ co-doped and Er3+-Eu3+-Yb3+ tri-doped Y/GdVO4 crystals have been synthesized by the high temperature solid-state reaction method for luminescence thermometry (primary and secondary thermometers) and for phosphor applications. These crystals have a good quality for the required applications: high thermal conductivity, low phonon energy, efficient cross-section for high optical absorption and emission of lanthanide ions, high thermal/chemical stabilities and high photoluminescence quantum efficiency. Their structural and morphological characteristics, as well as their optical properties have been studied and evaluated in detail. Their different thermometric and lighting performances have been studied and discussed for both conditions of excitation (Down and Up-conversion). The results of the current thesis reveal that it is preferable to operate these materials as luminescence temperature sensors under a Down-conversion scheme to achieve the best performance in terms of thermal sensitivity and resolution. Under Up-conversion , it is better to operate at low excitation pump power as much as possible to avoid the extra-heating of the materials and then to get higher thermometric performances. Moreover, it was indicated that a perfect primary calibration can be achieved at a lower pump power excitation. Then, the obtained thermometric parameters reveal that these materials can be excellent candidates for luminescence thermometers operating under either Down or Up-conversion conditions in the 110-513 K temperature range. Indeed, they represent a high potential applications as phosphors that generate red, green and yellow light.
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Hamri, Rachid El. "Etude des orthophosphates doubles de terre rare et de potassium par spectroscopies moléculaires." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375981902.
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