Nouveaux matériaux pour l'optique non linéaire : Synthèse et étude structurale de quelques phases cristallisées et vitreuses appartenant aux systèmes TeO(2)-Tl(2)O-Ga(2)O(3) et TeO(2)-Tl(2)O-PbO

New materials for non linear applications : synthesis and structural study of some crystalline and glassy phases within the TeO(2)-Tl(2)O-Ga(2)O(3) and TeO(2)-Tl(2)O-PbO ternary system

• Auteur / Autrice : Maggy Dutreilh-Colas
• Direction : Jean-Claude Champarnaud-Mesjard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux céramiques et traitements de surface
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tellurites

Optique non linéaire

Oxydes

Verre

Mots clés libres

Exafs

Résumé

Les verres du système TeO(2)-Tl(2)O possèdent des performances non linéaires élevées mais leur fragilité diminue l'intérêt de ces matériaux pour des applications potentielles. Notre objectif consistait à renforcer mécaniquement ces verres par ajout d'oxyde de gallium et étudier l'influence de l'ajout d'un troisième élément hyperpolarisable à paire libre (Pb2+). Nous avons étudier les systèmes TeO(2)-Tl(2)O-Ga(2)O(3) et TeO(2)-Tl(2)O-PbO. Les domaines vitreux ont été délimités, la stabilité thermique et le comportement à la cristallisation des verres ont été précisés par analyses couplées thermoduffraction des RX-DSC. Leurs principales caractéristiques physico-chimiques ont été déterminées et leurs évolutions analysées. La justification de leur comportement thermique et leur évolution avec la composition nécessitent une étude préalable des diagrammes de phases à l'équilibre thermodynamique et hors des systèmes TeO(2)-Tl(2)O-Ga(2)O(3) et TeO(2)-Tl(2)O-PbO. Ces études ont mis en évidence deux nouvelles phases Ga(2)Te(4)O(11) et PbTe(5)O(11) qui ont fait l'objet d'une étude radiocristallographique. L'évolution progressive des polyèdres oxygénés du tellure de TeO(4) interconnectés vers TeO(3) isolés, avec le taux croissant en ajout (Tl, Pb) a été suivie par diffusion Raman et absorption des RX. Ces verres sont constitués d'entités TeO(x) (x=3 et/ou 3+1 et/ou 4) reliées entre elles par des ponts simples (sommet) ou doubles (arêtes). Les mesures d'ONL ont confirmé que les verres du système TeO(2)-Tl(2)O sont actuellement les matériaux oxydes les plus performants en terme de réponse non linéaire. L'ajout d'oxyde de gallium, bien que diminuant légèrement les propriétés optiques de ces verres, améliore sensiblement leur tenue mécanique et leur faisabilité. Alors que l'ajout de plomb augmente légèrement la réponse non linéaire mais offre une moins bonne tenue mécanique