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H/F Doctorant-e sur la relation structure-propriétés et mise en forme de verres infrarouges germano-gallates pour l'optique non linéaire et les lasers

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 2 juin 2022

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Informations générales

Référence : UMR5026-FREBON0-111
Lieu de travail : PESSAC
Date de publication : jeudi 12 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Thierry CARDINAL
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La ou le candidat(e) intégrera l'équipe « chimie et photonique des matériaux oxydes et fluorures » de l'ICMCB et le groupe de Younès Messaddeq AU COPL au Canada. Le programme vise à développer une nouvelle génération de verres fonctionnels transparents sur une large fenêtre de transparence allant du visible jusqu'au moyen infrarouge (jusqu'à 5 µm) et des matériaux vitreux structurés présentant des propriétés optiques non linéaires et/ou magnéto-optiques. Le programme de thèse comporte la définition des compositions, la mise en forme des matériaux et leur étude. La transmission aux grandes longueurs d'onde dans les verres est limitée par l'absorption multiphonon des composés. Plus les éléments sont lourds, plus l'énergie de phonons est basse, et par conséquent, plus la coupure multiphonon est repoussée dans l'infrarouge. Les matrices de verres germanate et gallate permettent d'étendre la fenêtre de transmission des matériaux de type oxyde jusqu'au moyen IR à 5µm ce qui permet d'étendre le champ d'utilisation pour des applications de capteurs chimiques ou dans le domaine de la santé par exemple. Le consortium franco-québécois a démontré récemment que l'introduction d'ions terre rare comme le lanthane ou l'yttrium ouvrait une large fenêtre de composition pour le fibrage par exemple.
Un travail important de synthèse (thermodynamique des systèmes, diagrammes de phases, technique de microscopie électronique et optique) et de caractérisations physicochimiques sera nécessaire afin de déterminer les compositions vitreuses les plus prometteuses selon les cations introduits. La compatibilité de ces compositions avec les techniques de purification devra être validée. Il s'agira également d'analyser la structure des verres obtenus afin de comprendre la particularité des verres germanates ou gallates autorisant l'introduction de fortes concentration d'ions terre rare par exemple. La conjonction des expertises à Bordeaux et au Québec permettra de proposer une étude complète de la fabrication (synthèse et mise en forme) à l'étude des propriétés magnéto-optiques ou d'optique non linéaire. Des méthodes d'étirage de multi-feuillés vitreux seront développées afin de combiner propriétés optiques et magnéto-optiques et proposer des solutions originales d'intégration des matériaux. La photosensibilité des matériaux sera explorée pour structurer et imprimer en trois dimensions les propriétés optiques et magnétiques.
Enfin la collaboration étroite avec des équipes en optique dans la cadre du programme financé par la région Aquitaine en France (Bordeaux, Limoges) et ou Canada permettra de caractériser les propriétés optiques finales.

Contexte de travail

Créé en 1995, l'Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB) focalise ses recherches sur la Chimie du Solide, la Science des Matériaux et les Sciences Moléculaires : concevoir, préparer, mettre en forme et caractériser les matériaux pour découvrir, maîtriser et optimiser des fonctions spécifiques. L'ICMCB réalise des recherches fondamentales sur des matériaux modèles et/ou susceptibles d'avoir des applications.
La complémentarité des approches et la synergie ainsi créées ont permis à l'Institut de conforter sa position nationale et internationale dans le domaine des matériaux.

Contraintes et risques

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