Spectroscopie de sondes luminescentes et simulation de verres poreux par dynamique moléculaire dans l'étude de la densification de gels de silice

Optical spectroscopie and simulation by dynamics molecular of silica glasses as a tool for the study of densification process in silica gels

• Auteur / Autrice : Adel Bouajaj
• Direction : André Monteil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux luminescents
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : André Monteil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux poreux

Europium

Néodyme

Champ cristallin, Théorie du

Sol-gel, Procédé

Gel de silice

Résumé

Le processus de densification de xerogel de silice a ete suivi en utilisant eu#3#+ et nd#3#+ comme sondes ponctuelles luminescentes pour etudier l'evolution de la structure du gel au cours de la transition du gel vers le verre. L'etude a montre que les changements les plus importants dans la spectroscopie du gel sont ceux qui accompagnent le passage de l'environnement quasi liquide du gel humide a l'environnement sec des premieres etapes de densification. La difference notable est un elargissement important des raies des transitions optiques accompagne d'une rapide augmentation de l'eclatement des sous-niveaux stark. Ces effets sont une indication de la tres faible symetrie des environnements et une augmentation des distorsions dans le proche environnement de l'europium avec l'augmentation de la densification et, pour les premieres etapes, avec l'elimination de l'eau. Cependant le passage du verre encore poreux au verre completement densifie vers 1050c s'accompagne d'une reduction des largeurs de raie des transitions optiques. Cet effet a ete attribue a une reduction du nombre d'environnements differents disponibles, reduction due a la polymerisation de la chaine de silice et a la fermeture des pores. La deuxieme partie de ce travail consistait a utiliser la technique de la dynamique moleculaire pour simuler des verres de silice poreux de diverses densites. Les distorsions de la matrice et l'evolution de la proportion d'oxygene ne presentant qu'une seule liaison avec le silicium sont analysees. Nous avons releve l'importance de ces proprietes pour le dopage des verres. Nous avons egalement simule des verres de silice dopes par l'europium. La comparaison entre des verres de densite variable nous permet de comprendre la particularite de l'europium dopant la silice. En particulier, nous avons explique sa faible coordination (<4) dans cette matrice