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Etude du phénomène de la transition de spin dans les couches ultra-minces à l'aide des plasmons de surface / Abdul Kader Khaldoun  

Public ISBD Titre : Etude du phénomène de la transition de spin dans les couches ultra-minces à l'aide des plasmons de surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Abdul Kader Khaldoun, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Gabor Molnar, Directeur de thèse Année de publication : 2014 Langues : Français (fre) Tags : TRANSITION DE SPIN  PLASMONS DE SURFACE LOCALISES  PLASMONS DE SURFACE DÉLOCALISÉS  TRANSITION DE PHASE  MATÉRIAUX MOLÉCULAIRES  SPECTROSCOPIE  SERS  COUCHES MINCES  NANOSTRUCTURES  THÉORIE DE MIE  THÉORIE DE GANS  ÉQUATION DE FRESNEL Résumé : "Depuis de nombreuses années, l'idée qu'une molécule ou un ensemble de molécules puissent servir comme élément actif dans un dispositif électronique ou photonique stimule de plus en plus l'activité scientifique des chercheurs à l'échelle mondiale. Certains complexes de métaux de transition présentent un phénomène de bistabilité moléculaire, ce sont les matériaux à transition de spin (TS). Le changement de l'état de spin s'accompagne d'une modification des propriétés physiques de la molécule telles que les propriétés magnétiques, optiques, électriques et mécaniques. Cependant, la détection de la transition de spin dans ces matériaux pose de grandes difficultés à l'échelle nanométrique (couches minces, nanoparticules, ...), en raison de la faible quantité de matière sondée d'une part, et d'autre part, par la résolution spatiale limitée des techniques utilisées. Pour palier ces difficultés, de nouvelles méthodes sont développées dans le cadre de cette thèse pour étudier ces matériaux à l'échelle nanométrique. Elles sont basées sur le phénomène de résonances des plasmons de surface localisés et des plasmons de surface délocalisés. Ces dispositifs plasmoniques, couches minces ou nano-objets d'or, nous ont permis de suivre la variation du changement d'indice de réfraction optique qui accompagne la TS. Ainsi, dans ce travail de thèse, nous avons pu, pour la première fois, détecter expérimentalement le phénomène de transition de spin dans des couches très minces (jusqu'à 15 nm) de différents matériaux mettant en évidence une variation de l'indice de réfraction de l'ordre de 10-1 - 10-2. De plus, nous avons montré que ces nano-objets hybrides métalliques/moléculaires peuvent être utilisés comme "dispositifs plasmoniques actifs" en modulant le signal plasmonique par un effet photo-thermique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 27/10/2014 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Physique & NanoPhysique Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2349/ Etude du phénomène de la transition de spin dans les couches ultra-minces à l'aide des plasmons de surface [texte imprimé] / Abdul Kader Khaldoun, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Gabor Molnar, Directeur de thèse . - 2014. Langues : Français (fre) Tags : TRANSITION DE SPIN  PLASMONS DE SURFACE LOCALISES  PLASMONS DE SURFACE DÉLOCALISÉS  TRANSITION DE PHASE  MATÉRIAUX MOLÉCULAIRES  SPECTROSCOPIE  SERS  COUCHES MINCES  NANOSTRUCTURES  THÉORIE DE MIE  THÉORIE DE GANS  ÉQUATION DE FRESNEL Résumé : "Depuis de nombreuses années, l'idée qu'une molécule ou un ensemble de molécules puissent servir comme élément actif dans un dispositif électronique ou photonique stimule de plus en plus l'activité scientifique des chercheurs à l'échelle mondiale. Certains complexes de métaux de transition présentent un phénomène de bistabilité moléculaire, ce sont les matériaux à transition de spin (TS). Le changement de l'état de spin s'accompagne d'une modification des propriétés physiques de la molécule telles que les propriétés magnétiques, optiques, électriques et mécaniques. Cependant, la détection de la transition de spin dans ces matériaux pose de grandes difficultés à l'échelle nanométrique (couches minces, nanoparticules, ...), en raison de la faible quantité de matière sondée d'une part, et d'autre part, par la résolution spatiale limitée des techniques utilisées. Pour palier ces difficultés, de nouvelles méthodes sont développées dans le cadre de cette thèse pour étudier ces matériaux à l'échelle nanométrique. Elles sont basées sur le phénomène de résonances des plasmons de surface localisés et des plasmons de surface délocalisés. Ces dispositifs plasmoniques, couches minces ou nano-objets d'or, nous ont permis de suivre la variation du changement d'indice de réfraction optique qui accompagne la TS. Ainsi, dans ce travail de thèse, nous avons pu, pour la première fois, détecter expérimentalement le phénomène de transition de spin dans des couches très minces (jusqu'à 15 nm) de différents matériaux mettant en évidence une variation de l'indice de réfraction de l'ordre de 10-1 - 10-2. De plus, nous avons montré que ces nano-objets hybrides métalliques/moléculaires peuvent être utilisés comme "dispositifs plasmoniques actifs" en modulant le signal plasmonique par un effet photo-thermique." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 27/10/2014 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Physique & NanoPhysique Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2349/

Matériaux moléculaires bistables : application comme capteurs de gaz / Akou, Amal  

Public ISBD Titre : Matériaux moléculaires bistables : application comme capteurs de gaz Type de document : texte imprimé Auteurs : Akou, Amal, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse Année de publication : 2012 Langues : Français (fre) Tags : TRANSITION DE SPIN  MATÉRIAUX MOLECULAIRES  CAPTEURS DE GAZ  DIFFRACTION OPTIQUE  SPECTROSCOPIE RAMAN  RÉSEAUX DE DIFFRACTION  COUCHES MINCES Résumé : "Les matériaux moléculaires à transition de spin (TS) offrent de nombreuses opportunités en termes d'applications dans le domaine de l'électronique, du stockage de l'information, de l'affichage numérique, de la photonique et du photo-magnétisme. Parmi les différentes familles de composés à TS, nous avons choisi de travailler avec les polymères de coordination qui présentent une bistabillité proche de la température ambiante. Le choix judicieux des ligands et des contre-ions permettent de moduler les propriétés finales de ces composés, et même dans certains cas de combiner de façon synergétique des propriétés physiques différentes. Les travaux développés dans ce mémoire tentent de répondre aux différentes questions liées au défi de l'échelle nanométrique des matériaux à TS. La synthèse, l'élaboration de couches minces, leur nanostructuration et l'ingénierie de matériaux inorganiques bistables, ainsi que leurs propriétés physiques sont présentées. Par ailleurs, une nouvelle technique de détection de la transition de spin est développée : la diffraction optique basée sur la modulation de l'indice de réfraction d'une structure périodique de motifs à transition de spin en raison du changement contrôlé de l'état de spin du matériau. Cette approche est également utilisée comme protocole pour la détection de molécules invitées en raison des interactions de ces molécules avec le réseau à transition de spin qui vient modifier le signal de diffraction. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans un projet ANR (intitulé CHEMOSWITCH), qui vise à explorer selon une approche multidisciplinaire (chimique/physique/nanotechnologique), fondamentales et appliquées, l'effet et la sélectivité d'adsorption de gaz (ou de vapeur) sur les propriétés de transition de spin de nanomatériaux en étudiant le changement leurs propriétés optiques. Ces nano-objets pourraient faire l'objet d'applications industrielles dans le domaine des capteurs de gaz et, de façon plus exploratoire, pourraient permettre la réalisation de dispositifs pour la photonique (filtres optiques, guides d'ondes, réseaux de diffractions adressables, ...)." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 17/09/2012 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1775/ Matériaux moléculaires bistables : application comme capteurs de gaz [texte imprimé] / Akou, Amal, Auteur ; Azzedine Bousseksou, Directeur de thèse ; Salmon, Lionel, Directeur de thèse . - 2012. Langues : Français (fre) Tags : TRANSITION DE SPIN  MATÉRIAUX MOLECULAIRES  CAPTEURS DE GAZ  DIFFRACTION OPTIQUE  SPECTROSCOPIE RAMAN  RÉSEAUX DE DIFFRACTION  COUCHES MINCES Résumé : "Les matériaux moléculaires à transition de spin (TS) offrent de nombreuses opportunités en termes d'applications dans le domaine de l'électronique, du stockage de l'information, de l'affichage numérique, de la photonique et du photo-magnétisme. Parmi les différentes familles de composés à TS, nous avons choisi de travailler avec les polymères de coordination qui présentent une bistabillité proche de la température ambiante. Le choix judicieux des ligands et des contre-ions permettent de moduler les propriétés finales de ces composés, et même dans certains cas de combiner de façon synergétique des propriétés physiques différentes. Les travaux développés dans ce mémoire tentent de répondre aux différentes questions liées au défi de l'échelle nanométrique des matériaux à TS. La synthèse, l'élaboration de couches minces, leur nanostructuration et l'ingénierie de matériaux inorganiques bistables, ainsi que leurs propriétés physiques sont présentées. Par ailleurs, une nouvelle technique de détection de la transition de spin est développée : la diffraction optique basée sur la modulation de l'indice de réfraction d'une structure périodique de motifs à transition de spin en raison du changement contrôlé de l'état de spin du matériau. Cette approche est également utilisée comme protocole pour la détection de molécules invitées en raison des interactions de ces molécules avec le réseau à transition de spin qui vient modifier le signal de diffraction. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans un projet ANR (intitulé CHEMOSWITCH), qui vise à explorer selon une approche multidisciplinaire (chimique/physique/nanotechnologique), fondamentales et appliquées, l'effet et la sélectivité d'adsorption de gaz (ou de vapeur) sur les propriétés de transition de spin de nanomatériaux en étudiant le changement leurs propriétés optiques. Ces nano-objets pourraient faire l'objet d'applications industrielles dans le domaine des capteurs de gaz et, de façon plus exploratoire, pourraient permettre la réalisation de dispositifs pour la photonique (filtres optiques, guides d'ondes, réseaux de diffractions adressables, ...)." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 17/09/2012 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Domaine : Chimie En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1775/