Thèse soutenue

Propriétés optiques non linéaires des composés porphyriniques à base de cobalt et de zinc de type push-pull

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Auteur / Autrice : Meherzia Chniti
Direction : Georges BoudebsHafedh Belmabrouk
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 18/11/2016
Etablissement(s) : Angers en cotutelle avec Université de Monastir (Tunisie)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de photonique d'Angers
Laboratoire : Laboratoire de Photonique d'Angers / LphiA
Jury : Président / Présidente : Stéphane Chaussedent
Examinateurs / Examinatrices : Najeh Jaba
Rapporteurs / Rapporteuses : Najoua Kamoun Turki, Dominique Leduc

Résumé

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Cette étude traite des propriétés optiques non linéaires (NL) du troisième ordre des tétraphénylporphyrines et de certains de ses dérivées métallisées (Zn, Co) dissoutes dans le chlorobenzène. Les solutions ont été exposées à un laser émettant à 1064 nm, 532 nm et 355 nm dans le régime picoseconde ( ≈ 10 ps) en utilisant la méthode D4σ-Z-scan dans un montage 4f ainsi qu’une nouvelle technique appelée Dark-Field Zscan. Cette dernière se révèle être très fiable pour la détermination directe du signal de réfraction non linéaire en présence d’une forte absorption linéaire et/ou non linéaire. Le comportement des coefficients non linéaires a été étudié en fonction de la concentration et de l’intensité laser. La réponse a été attribuée à une susceptibilité effective du 3eme ordre {χ} rsub {eff} rsup {(3)} = {χ} ^ {(1)} : {χ} ^ {(1)} , dominée par un processus en cascade. Il a été mis en évidence que le comportement optique non linéaire des porphyrines dépend fortement du métal incorporé et de la durée des impulsions par rapport aux durées de vie des états excités. Ces résultats démontrent aussi que l’extension des systèmes électroniques π -conjugués accroît les non linéarités du troisième ordre de ces complexes, ce qui devrait être utile à l’élaboration de nouveaux matériaux. Cette propriété se révèle être intéressante pour la synthèse de porphyrines plus complexes avec d’autres substituants. Les effets importants d'absorption et de réfaction NL donnent aux porphyrines un fort potentiel d’utilisation pour la limitation optique, la commutation optique et pour différents autres applications en optique non linéaire.