Elaboration et caractérisation de nanoparticules métalliques par voie physico-chimique : application à la couleur

Elaboration and characterization of metallic nanoparticles by physical-chemical means : application to coloration

• Auteur / Autrice : Francis Catan
• Direction : Lévi Allam
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, microélectronique, optique, laser, optoélectronique, micro-onde
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Agrégats métalliques

Verre

Absorption

Échange d'ions

Plasmons

Microscopie électronique

Résumé

Les nanoparticules de métaux nobles (Au, Ag, Cu) présentent des propriétés optiques, distinctes de celles du solide massif, caractérisées par l’oscillation collective des électrons de conduction ou résonance plasmon de surface, sous l’effet de la lumière incidente. Leur réponse, influencée par la taille des particules et le milieu environnant, se manifeste essentiellement par une bande d’absorption située dans le visible. Dans le cadre de cette thèse, l’échange ionique a été utilisé pour réaliser le dopage du verre par l’argent. Des apports énergétiques sous trois formes différentes (recuit thermique, bombardement ionique et irradiation laser) ont été effectués pour favoriser la diffusion de l’argent et la formation des nanoparticules métalliques. Différents outils ont été mis en œuvre pour caractériser les nanomatériaux obtenus : le microscope électronique à balayage pour les cinétiques de diffusion, la spectroscopie infrarouge pour les modifications structurales de la matrice par l’introduction du dopant, le microscope électronique à transmission pour les fonctions de distribution des nanoparticules ainsi que leur croissance et la spectrophotométrie d’absorption UV-Visible pour corréler les propriétés optiques à la variation des tailles des nanoparticules. Ces outils ont permis de mettre en évidence les paramètres de contrôle du procédé.