Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (SPCTS)

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Matériaux à base de TeO2 pour l’optique non linéaire

Contact

Philippe THOMAS : philippe.thomas unilim.fr


Contexte/objectifs

Les matériaux à base d’oxyde de tellure présentent une originalité structurale due à la présence d’une paire électronique libre sur l’atome de tellure. Notre groupe s’intéresse à la cristallochimie particulière et aux propriétés de ces matériaux tellurites, que ce soit sous forme de phases cristallines, de phases désordonnées ou de verres. Parmi ceux-ci, les verres à base d’oxyde de tellure suscitent un très grand intérêt en raison de leurs propriétés optiques non linéaires : leurs susceptibilités non linéaires d’ordre 3 (χ3) sont en effet parmi les plus élevées jamais observées pour les différents verres oxydes connus (plusieurs dizaines de fois celle de la silice).

 
Projection sur l’axe c de la « boîte » de simulation RMC de la phase désordonnée de Bi2Te4O11 (insert : structure moyenne)   Différence de densité électronique avec et sans champ électrique le long de l’axe z de α-TeO2


Activités

  • Exploration de nouveaux systèmes chimiques tels que : TeO2-Tl2O, TeO2-WO3, TeO2-Nb2O5, TeO2-PbO, TeO2-Ga2O3, TeO2-Tl2O-PbO, TeO2-Tl2O-Bi2O3... (phases cristallisées, verres, vitrocéramiques).
  • Etudes structurales des phases ordonnées ou désordonnées (verres, phases métastables...) par techniques expérimentales et par modélisation de type Monte Carlo inverse.
  • Propriétés optiques : Mesure et prédiction des susceptibilités non linéaires (théorie de la fonctionnelle de la densité) d’ordre 2 et d’ordre 3.
  • Génération de seconde harmonique (« Poling » thermique ou induit par irradiation laser).


Faits marquants

  1. D. LINDA, M. DUTREILH-COLAS, D. HAMANI, P. THOMAS, A. MIRGORODSKY, J.R. DUCLERE, O. MASSON, M. LOUKIL, A. KABADOU
    New glasses within the Tl2O-Ag2O-TeO2 system : thermal characteristics, Raman spectra and structural properties
    Mat. Res. Bull., (2010), 45, 1816-1824

  2. M. BEN YAHIA, E. ORHAN, A. BELTRAN FLORS, O. MASSON, T. MERLE-MEJEAN, A. MIRGORODSKY, P. THOMAS
    Theoretical third order hyperpolarisability of paratellurite from finite field perturbation method
    The J. of Physical Chemistry B, (2008), 112, 10777-10781

  3. N. BERKAINE, E. ORHAN, O. MASSON, P. THOMAS, J. JUNQUERA
    Nonlinear optical properties of TeO2 crystalline phases from first principles
    Phys. Rev. B, (2011), 83, 245205-1 - 245205-10

  4. D. HAMANI, A. MIRGORODSKY, O. MASSON, T. MERLE MÉJEAN, M. COLAS, M. SMIRNOV, P. THOMAS
    Crystal chemistry peculiarities of Cs2Te4O12
    J. Solid State Chem., (2011), 184, 637-643

Mis à jour le 3 avril 2012

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