Numerical computation of critical properties and atomic basins from three-dimensional grid electron densities

Claudine Katan ‘s present address : CNRS UMR6082 FOTON, INSA de Rennes, 20 avenue des Buttes de Coësmes, CS 70839, 35708 RENNES cedex 7, FranceInternational audienceInteGriTy is a software package that performs topological analysis following the AIM (atoms in molecules) approach on electron densities given on three-dimensional grids. Tricubic interpolation is used to obtain the density, its gradient and the Hessian matrix at any required position. Critical points and integrated atomic properties have been derived from theoretical densities calculated for the compounds NaCl and TTF-(2,5)Cl(2)BQ (tetrathiafulvalene-2,5-dichlorobenzoquinone), thus covering the different kinds of chemical bonds: ionic, covalent, hydrogen bonds and other intermolecular contacts

Heating-Enhanced Dielectrophoresis for Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Film of Ultrahigh Density

Abstract In this paper, we demonstrate that the alignment density of individualized single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) can be greatly improved by heating-enhanced dielectrophoresis (HE-DEP) process. The observations by scanning electron microscope (SEM) suggest ultrahigh alignment density and good alignment quality of SWCNTs. The intuitive alignment density of individualized SWCNTs is much higher than the currently reported best results. The reason of this HE-DEP process is explained by simulation work and ascribed to the heating-enhanced convection process, and the “convection force” induced by the heating effect is assessed in a novel way

Réalisation et optimisation de composants photoniques à base de nanotubes de carbone

International audienceLa fluorescence des nanotubes de carbone (NTC) semiconducteurs a pu être observée pour la première fois en 2002 par O'Connell et al. [1], grâce à une mise en suspension micellaire des NT monoparois limitant les interactions entre les NTC semiconducteurs (SC) et métalliques (M). En effet, quelle que soit leur méthode de synthèse, les NTC sont statistiquement répartis en 1/3 de NTC M et 2/3 de NTC SC. De plus, les techniques récentes de séparation de ces deux types (parmi elles, la réaction chimique sélective en polymère à base de fluorène [2]) permettent d'exploiter les propriétés optiques des NTC SC et ouvrent la voie à l'optimisation de fonctions optiques, telles que l'absorption ultra-rapide, l'émission ultra-stable et la propagation guidée de photons. Nous présentons ici nos études sur la dynamique de l'absorption des NTC [3], en comparaison directe à d'autres nanomatériaux SC (puits quantiques à hétérostructures semiconductrices III-V) conventionnellement utilisés dans les applications télécoms, la stabilité de la photoluminescence des NTC en température et en puissance [4] , ainsi que leur intégration dans un guide d'onde optique, qui a abouti à la 1 ère observation de photoluminescence guidée des NTC à 1,55um [5]., « Guided Photoluminescence from Integrated Carbon-Nanotube-Based Optical Waveguides », Advanced Materials 2015, pp 6181-6186. Figure 1: Design, fabrication technologique et caractérisation d'un guide optique à base de NTC [5]

Absorbant saturable ultra-rapide à minipuits quantiques pour le traitement tout-optique du signal

Cette thèse est consacrée à l'étude des absorbants saturables à multipuits quantiques (MPQ) InGaAs/InP dopés fer. Les non-linéarités de l'absorption excitonique sont exploitées pour la régénération tout-optique du signal à 1.55mm. Un modèle théorique permet de calculer les propriétés optiques non-linéaires des puits quantiques. L'efficacité du dopage fer des MPQ à réduire le temps de relaxation de l'absorption est démontrée expérimentalement et expliquée par un modèle dynamique de la capture des porteurs par les atomes de fer. L'insertion des MPQ dopés fer en microcavité, à mode accordé à la résonance excitonique, réduit la puissance de commande optique d'un facteur 50 et permet d'obtenir un contraste de 8dB. Un tel contraste augmente la distance de propagation de plus de 1000km pour un signal numérique à 10 Gb/s. Le temps de réponse peut être réduit à une valeur record de 290fs, tout en gardant un contraste de 5dB.This thesis deals with the study of saturable absorbers based on Fe-doped InGaAs/InP multiple quantum wells (MQW). The non-linear optical properties of excitonic absorption are exploited for all-optical regeneration at 1.55mm. A numerical model is developed for the calculation of the non-linear optical properties of MQW structures. The efficiency of Fe doping to shorten the absorption relaxation time is experimentally demonstrated and explained by a dynamic model of the carriers capture by Fe atoms. The insertion of Fe doped MQW into a microcavity, which resonance is matched to excitonic transition, reduces the switching energy by a 50-factor and enhances the contrast ratio (CR) to 8dB. Such a CR value increases the transmission distance of a numerical signal by more than 1000km at 10Gb/s, with a constant transmission quality. The response time can be reduced to 290fs and the CR stays at a relatively high value of 5dB.RENNES-INSA (352382210) / SudocSudocFranceF

Développement de circuits optiques intégrés à partir de matériaux spécifiques

International audienceDans cet article, les activités récentes du groupe Optique Guidée et Capteurs du laboratoire Foton en technologie pour loptique intégrée sont résumées. Les travaux portent sur le développement de plateformes optiques à base de matériaux spécifiques tels que les polymères, les matériaux poreux et les verres de chalcogénures pour démontrer des applications de traitement du signal optique ou de capteurs dans les domaines sociétaux de la communication, de la santé et de lenvironnement. Ces circuits intégrés sont utilisés sur une gamme de longueurs donde allant du proche au moyen infra-rouge (MIR)

Luminescence guidée dans des guides d’onde intégrés incorporant des nanotubes de carbone

International audienceCet article présente des résultats de luminescence guidée à 1,55 μm dans des guides donde ruban incorporant des nanotubes de carbone dispersés dans une matrice polymère de type fluorène. Les propriétés optiques (indice de réfraction, absorption et luminescence) de ces couches minces sont tout dabord détaillées. Les différentes étapes du procédé de réalisation technologique permettant lobtention de guides d'onde monomodes dans le proche infra-rouge sont ensuite décrites. Enfin, nous démontrons, pour la première fois, la propagation dans des guides donde intégrés, de la luminescence émise autour de 1,55 μm par des nanotubes de carbone

Luminescence guidée dans des guides d’onde intégrés incorporant des nanotubes de carbone

International audienceCet article présente des résultats de luminescence guidée à 1,55 μm dans des guides donde ruban incorporant des nanotubes de carbone dispersés dans une matrice polymère de type fluorène. Les propriétés optiques (indice de réfraction, absorption et luminescence) de ces couches minces sont tout dabord détaillées. Les différentes étapes du procédé de réalisation technologique permettant lobtention de guides d'onde monomodes dans le proche infra-rouge sont ensuite décrites. Enfin, nous démontrons, pour la première fois, la propagation dans des guides donde intégrés, de la luminescence émise autour de 1,55 μm par des nanotubes de carbone