Study of optical and mechanical properties of binary silicate glasses of heavy alkali

L’étude présentée ici est consacrée à une approche expérimentale dans les verres silicatés d’alcalins lourds : (SiO2)1-x(Rb2O)x et (SiO2)1-x(Cs2O)x. La polymérisation du réseau est dépendante de la composition du verre, la concentration en cation modificateur ainsi que sa nature vont donc être des facteurs importants influençant la topologie du réseau silicaté. Afin de mieux comprendre les propriétés de ces verres, il est indispensable d'en connaître la structure. Dans ce travail nous nous sommes particulièrement intéressés à l’ordre à moyenne distance qui contrôle les propriétés mécaniques, et à l’ordre à courte distance déterminant pour les propriétés optiques. La spécificité de ce travail réside dans la volonté comprendre le rôle des cations lourds sur la structure et les propriétés du réseau silicaté, dans les binaires alcalins, à l’échelle macroscopique à l’aide de diffusion Brillouin et à l’échelle microscopique en utilisant les spectroscopies Raman et Infrarouge.The study presented here is devoted to an experimental approach in heavy alkali silicate glasses (SiO2)1-x (Rb2O)x and (SiO2)1-x (Cs2O)x. The polymerization of the network is dependent on glass composition, the modifier cation concentration and its nature will be important factors influencing the topology of the silicate network. To better understand the properties of these glasses, it is essential to know the structure. In this work we are particularly interested in the medium-range order, which controls the mechanical properties, and short-range order for determining the optical properties. The specificity of this work lies in the will understand the role of heavy cations on the structure and properties of silicate network in the binary alkali at the macroscopic scale using Brillouin scattering and microscopic scale using Raman and Infrared spectroscopy

Etude des propriétés optiques et mécaniques des verres binaires silicatés d'alcalins lourds

The study presented here is devoted to an experimental approach in heavy alkali silicate glasses (SiO2)1-x (Rb2O)x and (SiO2)1-x (Cs2O)x. The polymerization of the network is dependent on glass composition, the modifier cation concentration and its nature will be important factors influencing the topology of the silicate network. To better understand the properties of these glasses, it is essential to know the structure. In this work we are particularly interested in the medium-range order, which controls the mechanical properties, and short-range order for determining the optical properties. The specificity of this work lies in the will understand the role of heavy cations on the structure and properties of silicate network in the binary alkali at the macroscopic scale using Brillouin scattering and microscopic scale using Raman and Infrared spectroscopy.L’étude présentée ici est consacrée à une approche expérimentale dans les verres silicatés d’alcalins lourds : (SiO2)1-x(Rb2O)x et (SiO2)1-x(Cs2O)x. La polymérisation du réseau est dépendante de la composition du verre, la concentration en cation modificateur ainsi que sa nature vont donc être des facteurs importants influençant la topologie du réseau silicaté. Afin de mieux comprendre les propriétés de ces verres, il est indispensable d'en connaître la structure. Dans ce travail nous nous sommes particulièrement intéressés à l’ordre à moyenne distance qui contrôle les propriétés mécaniques, et à l’ordre à courte distance déterminant pour les propriétés optiques. La spécificité de ce travail réside dans la volonté comprendre le rôle des cations lourds sur la structure et les propriétés du réseau silicaté, dans les binaires alcalins, à l’échelle macroscopique à l’aide de diffusion Brillouin et à l’échelle microscopique en utilisant les spectroscopies Raman et Infrarouge

Study of optical and mechanical properties of binary silicate glasses of heavy alkali

L étude présentée ici est consacrée à une approche expérimentale dans les verres silicatés d alcalins lourds : (SiO2)1-x(Rb2O)x et (SiO2)1-x(Cs2O)x. La polymérisation du réseau est dépendante de la composition du verre, la concentration en cation modificateur ainsi que sa nature vont donc être des facteurs importants influençant la topologie du réseau silicaté. Afin de mieux comprendre les propriétés de ces verres, il est indispensable d'en connaître la structure. Dans ce travail nous nous sommes particulièrement intéressés à l ordre à moyenne distance qui contrôle les propriétés mécaniques, et à l ordre à courte distance déterminant pour les propriétés optiques. La spécificité de ce travail réside dans la volonté comprendre le rôle des cations lourds sur la structure et les propriétés du réseau silicaté, dans les binaires alcalins, à l échelle macroscopique à l aide de diffusion Brillouin et à l échelle microscopique en utilisant les spectroscopies Raman et Infrarouge.The study presented here is devoted to an experimental approach in heavy alkali silicate glasses (SiO2)1-x (Rb2O)x and (SiO2)1-x (Cs2O)x. The polymerization of the network is dependent on glass composition, the modifier cation concentration and its nature will be important factors influencing the topology of the silicate network. To better understand the properties of these glasses, it is essential to know the structure. In this work we are particularly interested in the medium-range order, which controls the mechanical properties, and short-range order for determining the optical properties. The specificity of this work lies in the will understand the role of heavy cations on the structure and properties of silicate network in the binary alkali at the macroscopic scale using Brillouin scattering and microscopic scale using Raman and Infrared spectroscopy.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

Optical Conductivity Measurements of GaTa4Se8 Under High Pressure: Evidence of a Bandwidth-Controlled Insulator-to-Metal Mott Transition

International audienceThe optical properties of a GaTa(4)Se(8) single crystal are investigated under high pressure. At ambient pressure, the optical conductivity exhibits a charge gap of ≈0.12 eV and a broad midinfrared band at ≈0.55 eV. As pressure is increased, the low energy spectral weight is strongly enhanced and the optical gap is rapidly filled, pointing to an insulator to metal transition around 6 GPa. The overall evolution of the optical conductivity demonstrates that GaTa(4)Se(8) is a Mott insulator which undergoes a bandwidth-controlled Mott metal-insulator transition under pressure, in remarkably good agreement with theory. With the use of our optical data and ab initio band structure calculations, our results were successfully compared to the (U/D, T/D) phase diagram predicted by dynamical mean field theory for strongly correlated systems

Enhanced near-infrared absorption for laser powder bed fusion using reduced graphene oxide

Laser powder bed fusion (LPBF) is a revolutionary manufacturing technology that fabricates parts with unparalleled complexity, layer-by-layer. However, there are limited choices of commercial powders for LPBF, constrained partly by the laser absorbance, an area that is not well investigated. Carbon additives are commonly used to promote near infra-red (NIR) absorbance of the powders but their efficiency is limited. Here, we combine operando synchrotron X-ray imaging with chemical characterisation techniques to elucidate the role of additives on NIR absorption, melt track and defect evolution mechanisms during LPBF. We employ a reduced graphene oxide (rGO) additive to enable LPBF of low NIR absorbance powder, SiO2, under systematic build conditions. This work successfully manufactured glass tracks with a high relative density (99.6%) and overhang features (> 5 mm long) without pre/post heat treatment. Compared to conventional carbon additives, the rGO increases the powder's NIR absorbance by ca. 3 times and decreases the warpage and porosity in LPBF glass tracks. Our approach will dramatically widen the palette of materials for laser processing and enable existing LPBF machines to process low absorbance powder, such as SiO2, using a NIR beam