Vitrocéramiques de borotellurites de bismuth et céramiques d'oxydes de tellure type grenat pour des applications optiques

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Borotellurites, Céramique, Transparence, Émission de lumière

Mots-clés

Vitrocéramique,

Matériaux céramiques,

Lumière -- Propagation

La recherche de nouveaux matériaux transparents, nécessaire à l’amélioration des dispositifs optiques, est cruciale. De par ses propriétés optiques linéaires et non linéaires attractives, l’oxyde de tellure est un excellent candidat. Par ailleurs, les verres borotellurites s’avèrent intéressants pour leur capacité à présenter un mécanisme de démixtion chimique entre les oxydes de tellure et de bore. C’est pourquoi, au cours de cette thèse, nous avons fabriqué de nouvelles vitrocéramiques borotellurites de bismuth en utilisant ce mécanisme de séparation de phases. Divers traitements thermiques spécifiques, ainsi que divers procédés, appliqués à trois compositions chimiques vitreuses d’intérêt ont alors permis de cristalliser partiellement les phases Bi2Te4O11 et Bi2Te2O7, et la phase non-centrosymétrique Bi2TeO5, tout en conservant une haute transparence. Dans cette thèse, nous nous sommes également intéressés à la fabrication d’une céramique tellurate type grenat - Ca3Zn3Te2O12 - par frittage SPS d’une poudre céramique broyée (réalisée par réaction solide-solide). De plus, quelques éléments d’une synthèse en voie liquide de ce même grenat ont été présentés. Par ailleurs, une étude de co-dopage de ce tellurate par les ions Ce3+/Na+ a été mise en place, dans le but d’élaborer un nouveau luminophore inorganique émettant aux longueurs d’onde du jaune. Cependant, la problématique d’un milieu réactionnel assez réducteur pour la conservation du degré d’oxydation +III du cérium (Ce3+), mais aussi assez oxydant pour la conservation du degré d’oxydation +VI du tellure (Te6+), engendre des complications, avec la formation persistante de CeO2 qui limite la quantité d’ions Ce3+ insérés. Néanmoins, nous avons pu fabriquer des échantillons émetteurs de lumière jaune.