Etude des propriétés spectroscopiques et structurales des ions terres rares dans les verres à base d’oxydes lourds

Abstract

L'objectif de cette thèse est de préparer et d'étudier les propriétés optiques et spectrales de différentes compositions de verre d'oxyde d'antimoine dopé des ions de terres rares. Le travail effectué lors de cette étude a été principalement l'effet de la concentration en oxyde de Bismuth (Bi2O3), pour les systèmes verriers étudiés dans ce travail, qui sont les suivants : (80-x) Sb2O3-10WO3-10Li2O.-(x) Bi2O3- Er0.25 ; pour x = 0.25, 0.5, 1, 1.5 et 2 mol. Les échantillons des verres sont élaborés par la technique de trempe a l’état fondu et soumis à des mesures variées ont été déterminées. Il s’agit de calculer les paramètres physiques comme, la densité, l’énergie du gap optique Eopt, énergies d’Urbach. Aussi les propriétés thermiques de ces verres ont été étudiées à partir des mesures de calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Ainsi que, les propriétés structurales et optiques déterminées par spectroscopie vibrationnelle (FTIR), spectroscopie d’absorbtion dans le domaine UV-Vis et proche infrarouge respectivement. Afin d’avoir une meilleure idée sur l’effet du Bi2O3, des mesures de luminescence et de déclin de fluorescence pourraient s’avérer riches en informations. Nous allons caractériser la bande d’émission à 1.5 µm par spectrométrie d'absorption et de fluorescence. La section efficace d'émission a été estimée par les deux méthodes de McCumber et de Fuchtbauer-Ladenburg ; sont également envisagées dans cette étude. En appliquant la théorie Judd-Ofelt, nous avons déterminé de certaines propriétés spectroscopiques de base et calculé des paramètres radiatifs, tandis que l'étude spectroscopique de l'ion Er3+ dans ce verre montre une bonne corrélation entre les propriétés radiatives théoriques déterminées per la méthode de judd-ofelt et les propriétés radiativesexpérimentales. Ces verres très stables, possèdent section efficace d’émission, la largeur de bande effective (∆λeff=90.5 nm), largeur à mi-hauteur (FWHM=86.48 nm),du gain des verres (