Synthese et caracterisation de materiaux hybrides organo-mineraux pour l'optique non lineaire quadratique

Synthesis and characterization of hybrid organic-inorganic materials for quadratic nonlinear optics

• Auteur / Autrice : Bénédicte Lebeau
• Direction : C. SANCHEZ
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Résumé

Ce memoire concerne la synthese et la caracterisation de matrices hybrides organo-minerales, de type siloxane-silice, a proprietes optiques non lineaires du second ordre. Les materiaux ont ete caracterises a differents stades de leur formation: sol, xerogel et solide (apres traitement thermique). Dans ce but, les techniques de rmn multinucleaire (#2#9si, #1#7o et #1#3c), dsc, irtf et diffusion des rayons x aux petits angles (dpax) ont ete principalement utilisees. Les proprietes optiques de ces films ont ete evaluees par la methode de reflexions totales attenuees (rta) et par des mesures de generation de seconde harmonique (gsh). La premiere partie de ce travail concerne l'elaboration et la caracterisation de matrices hybrides obtenues par co-hydrolyse d'un alcoxyde de silicium trifonctionnel (r'-si(or)#3), le n-3 triethoxysilylpropyl 2,4-dinitrophenylamine (tsdp) et d'un alcoxyde de silicium tetrafonctionnel (si(or)#4), le tetramethoxysilane (tmos). Les faibles coefficients non lineaires du second ordre d#3#3 des systemes tsdp/tmos (10 a 2,5 pm/v) nous ont conduit dans une seconde partie a la synthese de matrices hybrides contenant un chromophore, le (diethanol-2)amino-4' methyl-2' nitro-4 azobenzene (red 17), a forte hyperpolarisabilite quadratique (55. 10#-#3#0 esu) et pouvant etre doublement greffe a la matrice hybride. Le red 17 a ete greffe sur un alcoxyde de silicium selon deux voies de synthese: via une liaison ionocovalente (triethoxysilane ou methyldiethoxysilane) et via une liaison covalente (3-isocyanatopropyltriethoxysilane). Les matrices hybrides synthetisees par co-hydrolyse des alcoxysilanes fonctionnalisees par le red 17 et du tmos presentent un coefficient optique non lineaire du second ordre de 78 pm/v