Mecanisme de la limitation optique des agregats metalliques synthetises par voie radiolytique

• Auteur / Autrice : Lionel François
• Direction : Mehran Mostafavi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Differents materiaux, appeles limiteurs optiques, presentent une bonne transparence a faible flux lumineux et des proprietes optiques non lineaires susceptibles d'etre utilisees pour la protection oculaire et des systemes optroniques face a des impulsions laser intenses. Ce memoire presente l'adaptation des suspensions d'agregats metalliques a cette nouvelle problematique. Il s'agit d'une des toutes premieres etudes portant sur la limitation par les agregats metalliques. La technique de synthese radiolytique a permis de preparer des agregats, par exemple d'or ou d'argent, de taille controlee et stables a l'air, dans l'eau, le methanol et l'acetonitrile. Les suspensions d'agregats d'or presentent des proprietes interessantes de limitation optique, d'autant plus marquees que la taille des agregats est grande. L'efficacite en limitation est comparable aux meilleures suspensions de particules de carbone pour cette application, alors que le systeme n'est pas encore optimise. Des etudes par spectroscopie d'absorption transitoire nano- et picoseconde resolue en temps ont montre que la limitation avait pour origine la formation de deux types distincts de centres fortement diffuseurs : les agregats vaporises par l'absorption initiale de l'energie lumineuse, puis des bulles de solvant, creees autour des agregats par transfert d'energie a travers l'interface metal - solvant. Les mecanismes de limitation optique induite dans les suspensions d'agregats d'or ou d'argent semblent similaires. Un modele simple indique que les effets de dissipation d'energie des agregats vers le solvant sont preponderants. Il a permis d'expliquer qualitativement la dynamique des phenomenes non lineaires observes. Les seuils calcules d'apparition des bulles de solvant induites par une impulsion laser de 10 ns sont aussi en bon accord avec les resultats experimentaux.