SUPERMAT – A virtual center for sustainable development of advanced materials operating under extreme conditions

The expertise, main experimental facilities and some selected results of the EU SUPERMAT Consortium are described, showing the importance of integrating modelling and simulation, fast sintering and coating technologies and specific characterisation techniques for obtaining high temperature ceramics, oxide dispersion strengthened (ODS) steels or Li-ion batteries with controlled properties for extreme environmental applications

Elaboration and Optimization of Tellurite-based Materials for Raman Gain Application

L expansion de nouvelles technologies et la demande incessante d une transmission d informations plus rapide font que les systèmes de télécommunications nécessitent plus de débit sur de plus longues distances. L amplification optique et notamment l amplification optique par effet Raman représente une intéressante possibilité à repousser les limites de distance et de debit.Les verres à base d oxyde de tellure sont des matériaux prometteurs pour les applications d amplification optique par effet Raman; en particulier grâce à leurs fortes propriétés optiques linéaires et non linéaires, leurs fenêtres de transparence allant dans le proche et milieu infra-rouge du spectre de transmission. De plus, leurs propriétés thermiques et en particulier leurs faibles temperatures de transition vitreuse permettent une facilité de fibrage. L estimation de l intensité du gain Raman et sa zone spectrale mise en jeu sont généralement approchées à partir du spectre de diffusion Raman spontanée du matériaux. La compréhension des relations existantes entre la structure vitreuse, la réponse vibrationnelle et les propriétés d optique non linéaire, représente un point clé au développement et à l optimisation des verres de tellure pour l amplification Raman. Cette dissertation apporte une réponse détaillée à la question fondamentale de l étude doctorale: Quel est l impact de la structure vitreuse sur les propriétés d amplification Raman dans les verres d oxyde de tellure?Tellurite-based oxide glasses have been investigated as promising materials for Raman gain applications, due to their good linear and nonlinear optical properties and their wide transparency windows in the near- and midwave infrared spectral region. Furthermore, their interesting thermal properties, i.e. low glass transition temperature and ability to be drawn into optical fibers, make tellurite-based glasses excellent candidates for optical fiber amplifiers. The estimation of the strength and spectral distribution of Raman gain in materials is commonly approximated from the spontaneous Raman scattering cross-section measurement. For development of tellurite-based glasses as Raman amplifiers, understanding the relationship between glass structure, vibrational response, and nonlinear optical properties (NLO) represents a key point. This dissertation provides an answer to the fundamental question of the PhD study: What is the impact of the glass structure on Raman gain properties of tellurite glasses?BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Optical Data Storage in Photosensitive Glasses and Spin State Transition Compounds

Non

Lithium ion as growth-controlling agent of ZnO nanoparticles prepared by organometallic synthesis

ZnO nanoparticles were synthesized by adding solid Zn(c-C6H11)2 to a THF solution of the lithium (sodium) precursor and octylamine (OA) as stabilizer. The proportion of Li (Na) was varied from 1 to 10 mol% compared to Zn. Two different lithium precursors namely Li[N(CH3)2] (series 1) and Li[N(Si(CH3)3)2] (series 2) and one sodium precursor namely Na[N(Si(CH3)3)2] (series 3) were used. Interestingly, Li precursors induce a modification of the growth of the particles while, no effect is observed when Na precursors is used. Indeed, isotropic nanoparticles were obtained when Li precursors were used while nanorods were formed with Na precursor as already observed in the same experimental conditions without alkali-metal precursor. Observations by TEM show that as the Li/Zn molar ratio increases, the mean diameters of the nanoparticles vary from 3.7 ± 0.7 nm to 2.5 ± 0.4 nm, and from 4.3 ± 1.0 nm to 3.1 ± 0.8 nm for series 1 and series 2, respectively, while the length and the diameter of the nanorods are ca. 11 × 4 nm, for series 3. Interestingly, the consequence of the lithium induced size variation leads to a shift of the emission band in the visible range, from yellow to blue through white as a function of increasing concentration of lithium precursor. The intensity of this emission is strong enough to be clearly seen by the human eye

Proprietes optiques non lineaires des verres borophosphates de titane ou de niobium

Les verres présentant des propriétés optiques non linéaires importantes constituent des candidats pour des applications de commutation optique ou de propagation soliton. Les verres du système vitreux (1 - x) (0,05Na2B4O7 - 0,95NaPO3) (x TiO2 ou x Nb2O5) ou l' oxyde de titane ou de niobium, réputés non linéaires, sont introduits en fortes proportions sont élaborés et caractérisés du point de vue optique et thermique. Une étude comparative de ces verres borophosphates de titane ou de niobium avec des verres silicates de titane ou de niobium est entreprise. L'étude de l'évolution de l'environnement local de l' ion de transition, en fonction de sa concentration dans le verre et de la matrice vitreuse, est déduite de l'analyse des spectres d'absorption X et RAMAN. A partir de ces résultats structuraux et des grandeurs non linéaires, un modèle semi-empirique base sur une théorie de l'orbitale de liaison est proposé. Conjointement des calculs ab initio, confrontes a l'approche semi-empirique, sont menés dans le cas des verres de titane.non disponibl

Nonlinear optical properties of titanium or niobium borophosphate glasses

Les verres présentant des propriétés optiques non linéaires importantes constituent des candidats pour des applications de commutation optique ou de propagation soliton. Les verres du système vitreux (1 - x) (0,05Na2B4O7 - 0,95NaPO3) (x TiO2 ou x Nb2O5) ou l' oxyde de titane ou de niobium, réputés non linéaires, sont introduits en fortes proportions sont élaborés et caractérisés du point de vue optique et thermique. Une étude comparative de ces verres borophosphates de titane ou de niobium avec des verres silicates de titane ou de niobium est entreprise. L'étude de l'évolution de l'environnement local de l' ion de transition, en fonction de sa concentration dans le verre et de la matrice vitreuse, est déduite de l'analyse des spectres d'absorption X et RAMAN. A partir de ces résultats structuraux et des grandeurs non linéaires, un modèle semi-empirique base sur une théorie de l'orbitale de liaison est proposé. Conjointement des calculs ab initio, confrontes a l'approche semi-empirique, sont menés dans le cas des verres de titane.non disponibl

Proprietes optiques non lineaires des verres borophosphates de titane ou de niobium

Les verres présentant des propriétés optiques non linéaires importantes constituent des candidats pour des applications de commutation optique ou de propagation soliton. Les verres du système vitreux (1 - x) (0,05Na2B4O7 - 0,95NaPO3) (x TiO2 ou x Nb2O5) ou l' oxyde de titane ou de niobium, réputés non linéaires, sont introduits en fortes proportions sont élaborés et caractérisés du point de vue optique et thermique. Une étude comparative de ces verres borophosphates de titane ou de niobium avec des verres silicates de titane ou de niobium est entreprise. L'étude de l'évolution de l'environnement local de l' ion de transition, en fonction de sa concentration dans le verre et de la matrice vitreuse, est déduite de l'analyse des spectres d'absorption X et RAMAN. A partir de ces résultats structuraux et des grandeurs non linéaires, un modèle semi-empirique base sur une théorie de l'orbitale de liaison est proposé. Conjointement des calculs ab initio, confrontes a l'approche semi-empirique, sont menés dans le cas des verres de titane