Proprietes optiques visibles et infrarouges de materiaux nanocomposites de type cermets

• Auteur / Autrice : SYLVAIN FAGNENT
• Direction : Serge Berthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Nous avons etudie la possibilite d'observer dans des milieux inhomogenes type cermets (ceramique-metal) un phenomene d'absorption (a) anormale caracterise, par un maximum de a et une invariance spectrale des proprietes optiques infrarouges. Nous etablissons les theories de milieux effectifs. Nous etudions les effets de distribution de formes sur les resonances de plasmon de surface dans les inclusions metalliques nanometriques et evoquons differentes approches interpretant les decalages ou elargissements de resonances de structures ordonnees ou fractales. Nous etendons les approches de theories de milieu effectif en prenant en compte le terme du dipole magnetique b 1. Nous avons elabore un ensemble de cermets ; a base de germanium et d'argent, par pulverisation cathodique radio frequence en couvrant une large gamme de concentrations (p) (ag, ge). Ils presentent une complexite structurale importante dans leur epaisseur et a leur surface. Les differences suivant les parametres experimentaux sont soulignees. Enfin, nous etudions l'ensemble des proprietes optiques visible-infrarouges. Dans le cas des cermets a base d'argent, suivant la nature de la matrice (silice, alumine) ou de la technique experimentale employee, des differences de largeur et de decalage de resonance apparaissent. Globalement, on constate un elargissement de celle-ci a mesure que p croit. Nous pouvons observer une independance spectrale optique correspondant a un elargissement maximal de resonance sans pour autant qu'un maximum de a apparaisse. L'absorption optique croit de maniere quasi exponentielle avec p. Pour le couple ge/alumine nous n'obtenons pas de phenomene d'absorption anormale. Il existe neanmoins des maximums de a dont la position depend de la longueur d'onde incidente. Enfin, nous simulons, a l'aide du modele de bruggeman, l'ensemble de leurs proprietes optiques en parametrant les fines structures nanometriques d'argent de surfaces et les profils de concentrations observes dans les epaisseurs.