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Etude structurale et spectroscopique des verres d’oxyde d’antimoine dopés par les ions Er3+

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Titre :	Etude structurale et spectroscopique des verres d’oxyde d’antimoine dopés par les ions Er3+
Auteurs :	Karima Ouannes ; Mohamed Toufik Soltani, Directeur de thèse
Support:	Thése doctorat
Editeur :	Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2015
Langues:	Français
Mots-clés:	Verres d’oxyde d’antimoine, propriétés thermiques, spectroscopie vibrationnelle IR, spectroscopie Raman, Erbium, spectroscopie optique, les paramètres Judd-Ofelt, luminescence, déclin de luminescence.
Résumé :	Des nouvelles compositions de verres à base d’oxyde d’antimoine (Sb2O3) ont été synthétisés, dans deux systèmes: 60Sb2O3-20WO3-(20-X)Na2O-XBi2O3 (SWNB), et (90-X)Sb2O3-10Na2O-XBi2O3 (SNB). On s’est intéressé surtout au taux de bismuth incorporé dans le verre, son effet sur les différentes propriétés physiques qui ont pu être mesurées et essentiellement l’influence du taux de bismuth sur les propriétés radiatives et spectroscopiques des ions d’erbium dans les matrices des verres étudiés. Ces verres sont faciles à élaborer et stables à l’air ambiant. Leurs propriétés physiques, optiques et spectroscopiques ont été déterminées et se révèlent dépendantes de la teneur en Bi2O3. L’analyse thermique par la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), a montré une bonne stabilité thermique ( ). L’analyse thermique a montré une augmentation de la température de transition vitreuse par incorporation de l’oxyde de bismuth (Bi2O3), et qui traduit le renforcement du réseau vitreux. Les investigations structurales sont effectuées par les deux techniques spectroscopiques vibrationnelles, FTIR et Raman. Les valeurs de l’énergie de phonon qui est une donnée intéressante, sont 920 cm-1 et 700 cm-1 pour les verres SWNB et SNB respectivement. Ensuite l’étude a été consacrée aux propriétés spectroscopiques des ions erbium (Er3+) dans les verres SWNB et SNB dopés avec 0.25 et 0.50 %mol Er2O3. Les paramètres de Judd-Ofelt mesurés en utilisant les spectres d’absorption, révèlent un changement structural dans l’environnement local de la terre rare Er3+. Résultat confirmé par l’étude spectroscopique de l’IR et Raman. Les paramètres J-O sont utilisés pour calculer le temps de vie radiatif ( ) et les sections efficaces d’émission stimulée. L’énergie faible de phonon, réduit l’effet d’autoextinction, ce qui donne un rendement quantique élevé 90% pour l’émission laser 1.53 µm en utilisant un pompage de 980 nm. L’étude des verres SWNB et SNB indique que ces matériaux pourraient être un candidat souhaitable pour l’émission laser. The novel oxide glass compositions based on Sb2O3 are elaborated and characterized, in two systems: 60Sb2O3-20WO3-(20-X)Na2O-XBi2O3 (SWNB), and (90-X)Sb2O3-10Na2O-XBi2O3 (SNB). We are interested by bismuth rates incorporated into the glass, its effect on the different physical properties that have been measured, and especially, in radiative and spectroscopic properties of erbium ions in these glasses. These glasses are easy to prepare. Their physical, optical and spectroscopic properties were determined and dependent on the Bi2O3 content. Differential scanning calorimeter (DSC) measurements show an improvement of the stability factor of the glasses, which can indicate a reinforcement of the network. Both FTIR and Raman have also been considered in terms of bismuth influence. The phonon energy is an interesting data; the values of the phonon energy are 920 cm-1 and 700 cm-1 for SWNB and SNB glasses, respectively. Spectroscopic properties of Er3+ ions have been studied in the Sb2O3-WO3-Na2O-Bi2O3 (SWNB) and Sb2O3-Na2O-Bi2O3 (SNB) glasses doped with 0.25 and 0.50 mol% Er2O3. The Judd-Ofelt parameters measured from the absorption spectra have been used to calculate the radiative life-time ( ) and the stimulated emission cross section. The low phonon energy, a reduced quenching effect and a high quantum efficiency of 90% for the 1.53 µm expected laser emission into pumping at 980 nm are in favor of promising material laser application.

Exemplaires (3)

Cote	Support	Localisation	Disponibilité	Emplacement
TH/1746	Thèse doctorat	Bibliothèque centrale El Allia	Exclu du prêt	Salle de consultation
TH/1746	Thèse doctorat	Bibliothèque centrale El Allia	Exclu du prêt	Salle de consultation
TH/1746	Thèse doctorat	Bibliothèque centrale El Allia	Exclu du prêt	Salle de consultation