Synthèse de nanoparticules par ablation laser en liquide et étude de leurs propriétés optiques

par Mouhamed Diouf

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gilles Ledoux et de David Amans.

Soutenue le 25-10-2012

à Lyon 1 , dans le cadre de École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon , en partenariat avec Laboratoire de physico-chimie des matériaux luminescents (laboratoire) .

Le président du jury était Jin Yu.

Le jury était composé de Tatiana Govorykha Itina, Frédéric Chaput.

Les rapporteurs étaient Lionel Canioni, Wladimir Marine.


  • Résumé

    De nombreux domaines, tels que le biomédical, la micro-fluidique ou l’optique quantique, sont demandeurs de nanoparticules présentant des propriétés optiques spécifiques. L’ablation laser en liquide, PLAL (Pulsed Laser Ablation induced in Liquid) est une méthode de synthèse permettant d’élaborer rapidement des nanoparticules dans une large gamme de matériaux, et donc de tester la conservation ou la modification des propriétés optiques originales identifiées dans certains matériaux lorsque l’on passe aux tailles nanométriques (scintillation, thermoluminescence, photo-stimulation, haut rendement de luminescence...). Dans ce travail de thèse la synthèse, la caractérisation optique et structurale de nanoparticules dopées a été développé. Différents types de matériaux ont été testés dont l’oxyde de gadolinium dopé, l’yttrium aluminium garnet (YAG), l’alumine etc. Cela a permis de montrer la faisabilité et la potentialité de cette technique d’élaboration sur différents matériaux. Par ailleurs un outil de diagnostic du plasma par spectroscopie optique résolue en temps a été mis en place afin de comprendre les processus des croissances des particules formées.

  • Titre traduit

    Synthesis of nanoparticles by laser ablation in liquid and study their optical properties


  • Résumé

    Many domains, such as biomedical, micro-fluidic or quantum optics, applications are in need of nanoparticles with specific optical properties. Laser ablation in liquid PLAL is a synthesis method that can rapidly screen nanoparticles in a wide range of materials, and thus test the preservation or modification of the optical properties, identified in the bulk material, when downsizing to nanometers (scintillation, thermo-luminescence, photo-stimulation, high luminescence efficiency ...). In this work doped nanoparticles were synthesized and characterized both optically and structurally. Different materials were tested, including doped gadolinium oxide, yttrium aluminum garnet (YAG), alumina etc. This showed the feasibility and potential of this technique developed on different materials. Also this research activity is focused on the development of a diagnostic tool for plasma, by time-resolved optical spectroscopy, to understand the growth process of the particles formed.


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