Physico-chimie aux interfaces de systèmes vitreux à charge d'espace

Physical chemistry at interfaces of polarized glasses

• Auteur / Autrice : Tatiana Crémoux
• Direction : Marc Dussauze, Vincent Rodriguez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique
• Date : Soutenance le 17/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires (Bordeaux) - Institut des Sciences Moléculaires / ISM
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Fargin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Guimbretière, Thierry Cardinal, Luc Vellutini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique de Ligny, Philippe Thomas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie physique et théorique

Polarisation (électricité)

Optique non linéaire

Échange d'ions

Surfaces

Verre

Mots clés libres

Polarisation thermique

Échange ionique

Champ électrique

Optique Non Linéaire

Génération de Seconde Harmonique

Structure des verres polarisés

Verres silicates

Verres borosilicates

Surface

Greffage

Silanisation

Thermal Poling

Ionic exchange

Electric Field

Nonlinear optics

Second Harmonic Generation

Poled Glasses Structure

Silicates glass

Borosilicates glass

Surface

Grafting

Silanisation

Résumé

Le but de ce travail de thèse est de contrôler via un traitement de polarisation les propriétés physico-chimiques de surface des verres. Pour cela, l'implémentation d'une charge d'espace au sein de différents verres silicates et borosilicates a été caractérisée. Ces études comparatives ont montré que la déplétion des cations de l’anode vers la cathode induit l’apparition d’un champ électrique et des modifications structurales localisées. De plus, nous avons démontré que la formation d’un plasma entre l’anode et le verre pouvait être à l’origine de phénomènes d'échanges ioniques conduisant notamment à la formation d’entités azotées NO2/N2O4 piégées dans le verre. Par la suite, une étude des propriétés physico-chimiques des surfaces polarisées a été conduite. Les résultats préliminaires obtenus concernent l'influence de la charge d'espace sur (i) la mouillabilité, (ii) la chimie de surface et (iii) les réponses optiques de molécules adsorbées.

The purpose of this work is to control physicochemical properties of glasses surfaces using a thermal polarization treatment. For this, the implementation of a space charge layer has been characterized for various silicates and borosilicates glasses. These comparative studies have shown that cations depletion from anode toward cathode induces both an electric field and structural local changes. To go further, we demonstrated that there is a plasma formation between anode and glass surfaces which could be the cause of ionic exchange phenomena leading to the formation of nitrogen NO2/N2O4 entities entrapped inside glass network. Subsequently, physicochemical properties studies of polarized surfaces were performed. Preliminary results concerning the space charge influence on (i) surface wettability, (ii) surface chemistry and (iii) optical responses of adsorbed molecules on poled glass surface have been obtained.