SYNTHESES ET ÉTUDES STRUCTURALES DE COMPLEXES À OXO-ANION DE L'IODE (V) : VERS DE NOUVEAUX MATERIAUX POUR L'OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

SYNTHESIS AND STRUCTURAL STUDIES OF COMPLEX WITH OXO-ANIONS OF IODINE ATOM: TOWARDS NEW MATERIALS FOR QUADRATIC NONLINEAR OPTICS

SYNTHESES ET ÉTUDES STRUCTURALES DE COMPLEXES À OXO-ANION DE L'IODE (V) : VERS DE NOUVEAUX MATERIAUX POUR L'OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE

Yan Suffren

Résumé

The thesis focused on the synthesis of metallic iodates, materials for quadratic NLO, in order to develop optical devices with a broad band of transparency from visible to far infrared, covering the II and III transparency windows of the atmosphere. The discovery of NaI3O8, possessing the main feature of iodates, has opened the way for research and characterization of new phases containing the new oxo-anion [I3O8]- of iodine(V). DFT calculations were performed to describe the I-O bonds in the Rb2(IO3)(I3O8)(HIO3)2(H2O) compound. Furthermore, the crystal growth of millimeter size NaI3O8 crystals was performed by slow lowering of temperature and by solution circulation method to determine NLO properties on single crystals. Other phases containing the [IO3]- anion were obtained by synthesis in concentrated nitric acid solution, by hydrothermal or by solid state route under high pressure. The first characterizations of TiO(IO3)2 show a potentially interesting material for the NLO. The alternation of long and short bond lengths, similar to that observed in KTP, suggests significant charge transfer along the chains ***O-Ti-O***. Solid solutions beta -La1-XLnX(IO3)3 present a reversible structural transition in yama -La1-XLnX(IO3)3. The transition temperature for acentric phase with nonlinear properties varies according to the size and percentage of doping ions. Photoluminescence studies of some matrixes doped with Nd3+ and Yb3+ were performed.
Le sujet de thèse a porté sur l'élaboration de iodates métalliques, matériaux pour l'ONL quadratique, qui permettraient de développer des dispositifs optiques à large bande de transparence du visible à l'IR lointain, couvrant les fenêtres de transparence II et III de l'atmosphère. La découverte de NaI3O8 présentant les principales caractéristiques des iodates a ouvert la voie à la recherche et caractérisation de nouvelles phases contenant le nouvel oxoanion [I3O8]- de l'iode (V). Des calculs DFT ont été effectués pour décrire les liaisons I-O dans le composé Rb2(IO3)(I3O8)(HIO3)2(H2O). En parallèle, la cristallogenèse de cristaux millimétriques de NaI3O8 a été réalisée par ALT puis par circulation pour déterminer ses propriétés ONL sur monocristaux. D'autres phases contenant l'anion [IO3]- ont été obtenues par synthèse en solution d'acide nitrique concentré, par voie hydrothermale, ou par voie solide sous haute pression. Les premières caractérisations de TiO(IO3)2 montrent que c'est un matériau potentiellement intéressant pour l'ONL. L'alternance de liaisons courtes et longues, similaire à celles observées dans KTP, laisse présager des transferts de charge importants le long des chaines ***O-Ti-O***. Les solutions solides beta-La1-xLnx(IO3)3 présentent une transition structurale displacive réversible en yama -La1-xLnx(IO3)3. La température de transition de la phase non centrosymétrique aux propriétés non linéaires évolue en fonction de la taille et du pourcentage d'ions dopants insérés. Des études de photoluminescence de certaines matrices dopées avec des ions Nd3+ et Yb3+ont été réalisées.
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Dates et versions

tel-00597748 , version 1 (01-06-2011)

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  • HAL Id : tel-00597748 , version 1

Citer

Yan Suffren. SYNTHESES ET ÉTUDES STRUCTURALES DE COMPLEXES À OXO-ANION DE L'IODE (V) : VERS DE NOUVEAUX MATERIAUX POUR L'OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE. Matériaux. Université de Grenoble, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00597748⟩

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