Cristallogenèse et caractérisations des matériaux à propriétés spécifiques

Abstract

Nous avons tout d’abord décrit les méthodes de croissance (Czochralski ou tirage, croissance par flux) puis les généralités sur les techniques expérimentales utilisées pour les caractérisations physico-chimiques des échantillons préparés lors de cette étude. La première partie expérimentale de ce travail de recherche est consacrée à la croissance, des monocristaux de diphosphate de zinc et de sodium Na2ZnP2O7 (NZPO) dopés par les ions des métaux de transition Co2+ , Ni 2+ , Mn2+ , et l’ion de terre rare Eu3+ . Les ions (Co2+ , Ni 2+ ) présentent le double intérêt : d’abord celui d’être pompable par des diodes laser de puissance dans le proche l’infrarouge (IR), ensuite celui d’émettre également dans le proche infrarouge (IR) alors que les ions (Mn2+ , Eu3+ ) correspondent à une émission dans le visible. Les paramètres de croissance ont été précisés. L’obtention de cristaux massifs de grandes dimensions et de bonne qualité optique nous a incités à approfondir les analyses spectroscopiques.L’analyse spectroscopique a été réalisée à l’ICMCB de Bordeaux. L’interprétation des niveaux d’énergie des ions actifs cobalt, nickel, manganèse, et europium dans la matrice de diphosphates est très délicate et dépend du site occupé dans la matrice hôte. La méthode de résonance paramagnétique électronique (RPE) s’est avérée comme une méthode de choix pour localiser les ions dopants et faciliter l’interprétation des spectres d’absorption et d’émission associés aux transitions des niveaux d’énergie des ions dopants. Finalement, nous avons proposé les diagrammes des niveaux d’énergie de Co2+, Ni2+, Mn2+, et Eu3+ dans NZPO selon leurs sites, tétraédrique ou octaédrique.