Etude de mecanisme d'orientations photoinduites de molecules de colorants dans des films de polymeres

Study of mechanisms of photoinduced orientation of dye molecules in polymer films

• Auteur / Autrice : AHMAD EL OSMAN
• Direction : MICHEL DUMONT
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'application des polymeres dopes en optoelectronique, necessite le controle de l'orientation des chromophores qui peut etre obtenue par photoisomerisation (trans $$ cis isomerisation dans le dr1 ou le photoisomerisation spiropyrane $$ merocyanine). Nous utilisons deux techniques experimentales. L'etude des transitoires de dichroisme photoinduit, simultanement a plusieurs longueurs d'onde. Cette methode permet de distinguer les molecules de l'isomere cis de celles de trans. La seconde technique est la polarisation electrique photoassistee par la methode de reflexion totale attenuee (rta). Avec une sonde hors de la bande d'absorption des molecules, on etudie la birefringence induite par un pompage polarise. Cette methode est bien adaptee a la mesure des coefficients electro-optiques et elasto-optiques. Si on applique un champ statique, on observe dynamiquement la rotation des molecules par l'augmentation de l'effet pockels (c#(#2#)). Differents materiaux ont ete etudies (pmma dope/greffe dr1, polyimide greffe dr1 et pmma dope spiropyrane). Nous avons montre l'inhomogeneite des proprietes des colorants dans les polymeres. Cette inhomogeneite est due a la variete de sites que peuvent occuper les chromophores. Elle se traduit aussi bien par une difference de mobilite, dependant de la force des liens avec l'environnement que par une difference de spectre d'absorption, provenant du deplacement des niveaux d'energie par l'interaction avec le polymere. Cependant, d'autres parametres entrent en jeu. En particulier, pour tourner efficacement, le chromophore doit entrainer les chaines voisines du polymere (surtout s'il est greffe) : la mobilite depend donc de la rigidite des chaines (et par la de tg) et de leur masse. Ces etudes permettent de classer les materiaux pour leur aptitude a presenter une orientation stable (modulateurs) ou au contraire a se reorienter rapidement dans un champ electrique (traitement de signal, materiaux photorefractifs).