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Auteur Azzedine Bousseksou |
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Faire une suggestion Affiner la rechercheNew approaches for high spatial and temporal resolution nanothermometry : development of hot wire nano heater devices and investigation of thermosensitive materials with fluorescent and spin crossover properties / Olena Kraieva
Titre : New approaches for high spatial and temporal resolution nanothermometry : development of hot wire nano heater devices and investigation of thermosensitive materials with fluorescent and spin crossover properties Type de document : texte imprimé Auteurs : Olena Kraieva, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : NANO THERMOMETRY SPIN CROSSOVER THERMAL IMAGING LITHOGRAPHY NANO-HEATER DEVICE LUMINOPHORE JOULE EFFECT Résumé : "The overall objective of this PhD thesis was to develop novel micro- and nano-thermometry methods providing high spatial and temporal resolution thermal imaging. To achieve this goal we have focused on two tasks: First, we developed a nano-heater device that can be easily employed for the thermo-physical characterization of materials at the nanoscale. In a second time, using this platform we investigated thermo-sensitive materials, including different luminophores and spin crossover complexes as well as their mixtures. The nano-heater device, based on Joule-heated metallic nanowires, was fabricated by standard electron beam lithography. Due to their small thermal mass, nanowire based devices are particularly interesting in terms of response times and also in terms of confinement of the induced temperature changes. The thermal characterization of these heating elements was carried out using electrical and optical methods as well as finite element simulations. We have shown experimentally that our heaters can provide fast (< µs) and spatially well localized (< µm) T-jump perturbations (1 K < DeltaT < 80 K) driven by an electrical current pulse. Finite element simulations reproduced these experimental results with good accuracy and proved to be a powerful tool of prediction for the device design. Fluorescent materials, including organic dyes (Rhodamine B), inorganic nanoparticles (PbF2:Er3+/Yb3+, CdSe) and hybrid organic/inorganic nanoparticles ([Fe(Htrz)2(trz)]BF4@SiO2-pyrene), were then investigated for their thermometry performance. Overall, they were found useful for thermal imaging, but stability problems make quantitative measurements challenging with these materials. On the other hand, we have succeeded in synthesizing nanoparticle films of the (undoped) [Fe(Htrz)2(trz)]BF4 spin crossover complex, which allowed us to infer temperature changes through more robust optical reflectivity measurements. The thermal hysteresis loop in this material provides a long-term thermal memory effect which we used successfully to image very fast (˜µs) transient temperature changes with high spatial resolution (sub-µm) - even when the heat is dissipated. This original method provides an unprecedented combination of spatio-temporal sensitivity within the field of nanothermometry with promising potential applications." Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 26/10/2015 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Nano-physique, nano-composants, nano-mesures En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3044/ New approaches for high spatial and temporal resolution nanothermometry : development of hot wire nano heater devices and investigation of thermosensitive materials with fluorescent and spin crossover properties [texte imprimé] / Olena Kraieva, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : NANO THERMOMETRY SPIN CROSSOVER THERMAL IMAGING LITHOGRAPHY NANO-HEATER DEVICE LUMINOPHORE JOULE EFFECT Résumé : "The overall objective of this PhD thesis was to develop novel micro- and nano-thermometry methods providing high spatial and temporal resolution thermal imaging. To achieve this goal we have focused on two tasks: First, we developed a nano-heater device that can be easily employed for the thermo-physical characterization of materials at the nanoscale. In a second time, using this platform we investigated thermo-sensitive materials, including different luminophores and spin crossover complexes as well as their mixtures. The nano-heater device, based on Joule-heated metallic nanowires, was fabricated by standard electron beam lithography. Due to their small thermal mass, nanowire based devices are particularly interesting in terms of response times and also in terms of confinement of the induced temperature changes. The thermal characterization of these heating elements was carried out using electrical and optical methods as well as finite element simulations. We have shown experimentally that our heaters can provide fast (< µs) and spatially well localized (< µm) T-jump perturbations (1 K < DeltaT < 80 K) driven by an electrical current pulse. Finite element simulations reproduced these experimental results with good accuracy and proved to be a powerful tool of prediction for the device design. Fluorescent materials, including organic dyes (Rhodamine B), inorganic nanoparticles (PbF2:Er3+/Yb3+, CdSe) and hybrid organic/inorganic nanoparticles ([Fe(Htrz)2(trz)]BF4@SiO2-pyrene), were then investigated for their thermometry performance. Overall, they were found useful for thermal imaging, but stability problems make quantitative measurements challenging with these materials. On the other hand, we have succeeded in synthesizing nanoparticle films of the (undoped) [Fe(Htrz)2(trz)]BF4 spin crossover complex, which allowed us to infer temperature changes through more robust optical reflectivity measurements. The thermal hysteresis loop in this material provides a long-term thermal memory effect which we used successfully to image very fast (˜µs) transient temperature changes with high spatial resolution (sub-µm) - even when the heat is dissipated. This original method provides an unprecedented combination of spatio-temporal sensitivity within the field of nanothermometry with promising potential applications." Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 26/10/2015 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Nano-physique, nano-composants, nano-mesures En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3044/
Titre : Micro et nano-actionneurs à base de matériaux moléculaires bistables Type de document : texte imprimé Auteurs : Maria Dolores Manrique Juarez, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : MEMS ACTIONNEURS CHANGEMENT DE VOLUME SCO Résumé : "Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont des dispositifs de taille micrométrique capables de transformer un signal mécanique en un signal électrique et vice-versa. Ils sont aujourd'hui largement répandus dans notre vie quotidienne pour la détection, la transformation de l'énergie et l'actionnement de dispositifs grâce à leur faible dissipation énergétique, leur réponse ultra-rapide et leur grande sensibilité. Même si depuis plusieurs décennies, les progrès technologiques ont entraîné la miniaturisation des ces dispositifs, il reste nombreux challenges à surmonter dont l'un des plus importantes est l'intégration à l'échelle nanométrique d'actionneurs à base des matériaux dit " intelligents " (à ces dimensions, les matériaux habituellement utilisés perdent leurs propriétés d'actionnement). Dans ce contexte, ce travail de thèse avait pour objectif d'explorer l'utilisation des matériaux moléculaires à transition de spin pour le développement d'actionneurs électromécaniques. Dans ce but, nous avons conçu des microleviers en silicium que nous avons recouvert par différentes molécules à transition de spin soit par sublimation, soit par " spray-coating ". Les MEMS ont été caractérisés à température et pression variables en modes dynamique et statique à l'aide d'un unique dispositif expérimental. Les résultats obtenus démontrent que les molécules à transition de spin peuvent être intégrées, à l'aide de différents procédés de fabrication, dans des dispositifs MEMS et qu'il est possible de réaliser l'actionnement à l'aide d'une source d'énergie thermique (chauffage et refroidissement) et/ou lumineuse. Simultanément, cette étude a également permis d'évaluer les propriétés mécaniques des matériaux à transition de spin (module de Young, coefficient de Poisson) qui restent mal connues." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Sciences de la matière (SdM) Date_soutenance : 28/11/2017 Ecole_doctorale : Université de Toulouse Domaine : Sciences des matériaux En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3775/ Micro et nano-actionneurs à base de matériaux moléculaires bistables [texte imprimé] / Maria Dolores Manrique Juarez, Auteur ; Gabor Molnar, Directeur de thèse ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Français (fre)
Tags : MEMS ACTIONNEURS CHANGEMENT DE VOLUME SCO Résumé : "Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont des dispositifs de taille micrométrique capables de transformer un signal mécanique en un signal électrique et vice-versa. Ils sont aujourd'hui largement répandus dans notre vie quotidienne pour la détection, la transformation de l'énergie et l'actionnement de dispositifs grâce à leur faible dissipation énergétique, leur réponse ultra-rapide et leur grande sensibilité. Même si depuis plusieurs décennies, les progrès technologiques ont entraîné la miniaturisation des ces dispositifs, il reste nombreux challenges à surmonter dont l'un des plus importantes est l'intégration à l'échelle nanométrique d'actionneurs à base des matériaux dit " intelligents " (à ces dimensions, les matériaux habituellement utilisés perdent leurs propriétés d'actionnement). Dans ce contexte, ce travail de thèse avait pour objectif d'explorer l'utilisation des matériaux moléculaires à transition de spin pour le développement d'actionneurs électromécaniques. Dans ce but, nous avons conçu des microleviers en silicium que nous avons recouvert par différentes molécules à transition de spin soit par sublimation, soit par " spray-coating ". Les MEMS ont été caractérisés à température et pression variables en modes dynamique et statique à l'aide d'un unique dispositif expérimental. Les résultats obtenus démontrent que les molécules à transition de spin peuvent être intégrées, à l'aide de différents procédés de fabrication, dans des dispositifs MEMS et qu'il est possible de réaliser l'actionnement à l'aide d'une source d'énergie thermique (chauffage et refroidissement) et/ou lumineuse. Simultanément, cette étude a également permis d'évaluer les propriétés mécaniques des matériaux à transition de spin (module de Young, coefficient de Poisson) qui restent mal connues." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Sciences de la matière (SdM) Date_soutenance : 28/11/2017 Ecole_doctorale : Université de Toulouse Domaine : Sciences des matériaux En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3775/
Titre : Swichable molecular : electric field induced and optical selection using surface plasmion resonance Type de document : texte imprimé Auteurs : Tarik Mahfoud, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Sekkat, Zouheir, Directeur de thèse Année de publication : 2011 Langues : Anglais (eng) Tags : SPIN TRANSITION CHARGE TRANSFER MOLECULAR MATERIALS ELECTRICAL PROPERTIES SURFACE PLASMONS RAMAN SPECTROSCOPY THIN FILMS Résumé : "The aim of the present cook coas to investigate the electrical and optical properties of scoichable malecular complexes, suchas spin crossover of valence tautomeric comprends. We performed a detailed Raman spectroscopic stuby on three different Valence tautomeric compound under au opplied enternal electric field. We have beenable to provide experimental evidence for a new type of electric field induced transition in thes compounds. In the second part of this cook, we developed a novel approch for the setection of spin crossover in nanometric thim films co free sensing is based on surface plasmon resonance (SPR) detection of refractive index changes in the films." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 06/07/2011 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SDM) Domaine : Physique et Nanophysique En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1321/ Swichable molecular : electric field induced and optical selection using surface plasmion resonance [texte imprimé] / Tarik Mahfoud, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Sekkat, Zouheir, Directeur de thèse . - 2011.
Langues : Anglais (eng)
Tags : SPIN TRANSITION CHARGE TRANSFER MOLECULAR MATERIALS ELECTRICAL PROPERTIES SURFACE PLASMONS RAMAN SPECTROSCOPY THIN FILMS Résumé : "The aim of the present cook coas to investigate the electrical and optical properties of scoichable malecular complexes, suchas spin crossover of valence tautomeric comprends. We performed a detailed Raman spectroscopic stuby on three different Valence tautomeric compound under au opplied enternal electric field. We have beenable to provide experimental evidence for a new type of electric field induced transition in thes compounds. In the second part of this cook, we developed a novel approch for the setection of spin crossover in nanometric thim films co free sensing is based on surface plasmon resonance (SPR) detection of refractive index changes in the films." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 06/07/2011 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SDM) Domaine : Physique et Nanophysique En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1321/
Titre : Dynamique et propriétés photo-induites de la transition de spin moléculaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Bonhommeau, Sébastien ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Zwick, Antoine, Auteur Année de publication : 2006 Langues : Français (fre) Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 11/07/2006 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : http://www.theses.fr/2006TOU30097 Dynamique et propriétés photo-induites de la transition de spin moléculaire [texte imprimé] / Bonhommeau, Sébastien ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Zwick, Antoine, Auteur . - 2006.
Langues : Français (fre)
Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 11/07/2006 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : http://www.theses.fr/2006TOU30097
Titre : Étude de la dépendance en taille des propriétés physiques des composés à transition de spin Type de document : texte imprimé Auteurs : Mirko Mikolasek, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Ferial Terki, Directeur de thèse Année de publication : 2016 Langues : Français (fre) Tags : TRANSITION DE SPIN MATERIAUX MOLECULAIRES COMMUTABLES EFFETS DE TAILLE DYNAMIQUE DU RESEAU PROPRIETES VIBRATIONNELLES Résumé : "Sous l'influence de stimuli externes (température, irradiation lumineuse etc.), les matériaux à transition de spin peuvent commuter d'un état bas spin vers un état haut spin de manière réversible, entraînant une modification importante de leurs propriétés physiques (élastique, magnétique, optique etc.). De plus, dans les matériaux massifs, la transition de spin est souvent accompagnée d'un effet mémoire (cycle d'hystérésis). Toutes ces propriétés rendent ces matériaux moléculaires particulièrement attractifs pour des applications dans des dispositifs nanométriques. Cependant, ces propriétés sont généralement fortement dépendantes de la taille de l'objet. Cette dépendance peut mener à une perte du cycle d'hystérésis, une modification de la stabilité des phases et l'observation de transitions incomplètes. Ces phénomènes ont été étudiés à travers des approches de physique statistique et de thermodynamique mettant en exergue le rôle important des interfaces. Cette thèse se place dans la continuité de ces travaux et se focalise sur deux aspects. D'une part, une étude des surfaces et de leur relaxation à l'aide des modèles de type Ising et " spin-phonon " résolus numériquement (Monte Carlo, auto-convergence). Il est montré que les phénomènes de surface modifient en profondeur les propriétés du matériau, que le couplage entre surface et volume est d'autant plus important à l'approche de la transition et que ces inhomogénéités spatiales peuvent être à l'origine des transitions incomplètes observées. D'autre part, il est réalisé une étude expérimentale de la dynamique du réseau à l'aide de la diffusion nucléaire inélastique pour suivre l'évolution des propriétés élastiques et vibrationnelles avec la réduction de la taille à travers la densité d'états phononiques. Cette étude expérimentale est complétée par une étude théorique/numérique, à l'aide des techniques de la matrice dynamique et de la dynamique moléculaire. Les densités d'états vibrationnels de particules cubiques à motif octaédrique sont ainsi obtenues permettant d'appréhender les mécanismes de couplages des différents modes de vibration de l'octaèdre de coordination à l'état solide. Finalement, il est discuté des effets de confinement et de leurs conséquences sur les grandeurs liées à la dynamique du réseau telles que la vitesse du son." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université Paul Sabatier - Toulouse III Date_soutenance : 06/10/2016 Ecole_doctorale : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) Domaine : Physique [physics]/Mécanique [physics]/Mécanique des matériaux [physics.class-ph] En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3191/ Étude de la dépendance en taille des propriétés physiques des composés à transition de spin [texte imprimé] / Mirko Mikolasek, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Ferial Terki, Directeur de thèse . - 2016.
Langues : Français (fre)
Tags : TRANSITION DE SPIN MATERIAUX MOLECULAIRES COMMUTABLES EFFETS DE TAILLE DYNAMIQUE DU RESEAU PROPRIETES VIBRATIONNELLES Résumé : "Sous l'influence de stimuli externes (température, irradiation lumineuse etc.), les matériaux à transition de spin peuvent commuter d'un état bas spin vers un état haut spin de manière réversible, entraînant une modification importante de leurs propriétés physiques (élastique, magnétique, optique etc.). De plus, dans les matériaux massifs, la transition de spin est souvent accompagnée d'un effet mémoire (cycle d'hystérésis). Toutes ces propriétés rendent ces matériaux moléculaires particulièrement attractifs pour des applications dans des dispositifs nanométriques. Cependant, ces propriétés sont généralement fortement dépendantes de la taille de l'objet. Cette dépendance peut mener à une perte du cycle d'hystérésis, une modification de la stabilité des phases et l'observation de transitions incomplètes. Ces phénomènes ont été étudiés à travers des approches de physique statistique et de thermodynamique mettant en exergue le rôle important des interfaces. Cette thèse se place dans la continuité de ces travaux et se focalise sur deux aspects. D'une part, une étude des surfaces et de leur relaxation à l'aide des modèles de type Ising et " spin-phonon " résolus numériquement (Monte Carlo, auto-convergence). Il est montré que les phénomènes de surface modifient en profondeur les propriétés du matériau, que le couplage entre surface et volume est d'autant plus important à l'approche de la transition et que ces inhomogénéités spatiales peuvent être à l'origine des transitions incomplètes observées. D'autre part, il est réalisé une étude expérimentale de la dynamique du réseau à l'aide de la diffusion nucléaire inélastique pour suivre l'évolution des propriétés élastiques et vibrationnelles avec la réduction de la taille à travers la densité d'états phononiques. Cette étude expérimentale est complétée par une étude théorique/numérique, à l'aide des techniques de la matrice dynamique et de la dynamique moléculaire. Les densités d'états vibrationnels de particules cubiques à motif octaédrique sont ainsi obtenues permettant d'appréhender les mécanismes de couplages des différents modes de vibration de l'octaèdre de coordination à l'état solide. Finalement, il est discuté des effets de confinement et de leurs conséquences sur les grandeurs liées à la dynamique du réseau telles que la vitesse du son." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université Paul Sabatier - Toulouse III Date_soutenance : 06/10/2016 Ecole_doctorale : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) Domaine : Physique [physics]/Mécanique [physics]/Mécanique des matériaux [physics.class-ph] En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3191/
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