Quelques illustrations du rôle de la surface dans des nanoparticules de ZnO - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Some surface related effects in Zinc Oxide nanoparticles

Quelques illustrations du rôle de la surface dans des nanoparticules de ZnO

Résumé

This work presents an investigation of phonons and excitons in Zinc Oxide nanoparticles.
We show that two kinds of surface related effects can be illustrated via phonons. First we focus on size reduction. Linear elasticity theory fails to reproduce acoustic mode frequencies for nanoparticles less than 2.5 nm. Experiments confirm this point. Second, we show that ligands, organic molecules bonded ont the nanoparticles surface, are preferentially localized on the nanoparticles lateral surface. In addition, ligands slightly stretch ZnO crystal lattice.
Concerning excitonic properties, we show the UV emission is dominated by surface bound exciton. Moreover, the very fast recombination process suggests the recombination dynamics of the exciton is mainly dominated by non radiative processes.
Ce travail de thèse porte sur l'étude des excitations élémentaires de la matière dans des nanoparticules de ZnO: phonons et excitons.
Nous montrons que les modes de vibration permettent d'illustrer des effets de surface, lesquels sont de deux types. Premièrement vient la réduction de la taille. L'élasticité linéaire ne décrit plus correctement les modes propres acoustiques pour des tailles inférieures à 2.5 nm. Les expériences que nous avons menées sont en accord avec ce point. Deuxièmement, nous montrons que les ligands qui habillent les nanoparticules sont préférentiellement localisés sur la surface latérale de ces dernières; et qu'ils étirent légèrement la maille cristalline de ZnO.
Concernant les propriétés excitoniques, l'exciton est piégé à la surface des nanoparticules. En outre, de part la dynamique de recombinaison très rapide, le processus de recombinaison de l'exciton est dominé par des mécanismes non-radiatifs.
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Dates et versions

tel-00406581 , version 1 (23-07-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00406581 , version 1

Citer

Pierre-Marie Chassaing. Quelques illustrations du rôle de la surface dans des nanoparticules de ZnO. Physique [physics]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00406581⟩
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