Élaboration de matériaux vitrocéramiques pour des propriétés d’émission dans le domaine infrarouge

Abstract

Les vitrocéramiques sont des matériaux composites innovants constitués de particules cristallines dispersées dans une matrice vitreuse et qui combinent les avantages du verre avec les propriétés spécifiques de la phase cristalline, en particulier des rendements quantiques élevés. Ces matériaux composites sont donc de plus en plus étudiés afin d’élaborer de nouvelles sources d’émission pour les lasers pour des applications dans le domaine des télécommunications, du médical, de la défense ou de l’aéronautique et spatial. La méthode d’incorporation directe de cristaux dans les verres a été développée pour pallier les inconvénients de la méthode traditionnelle de dévitrification. Cependant, les défis relatifs à cette voie de préparation sont de réussir à combiner survie et bonne dispersion des cristaux dans le verre.Dans ce travail de thèse, des particules de niobate d’yttrium dopées avec des éléments terres rares (europium ou holmium) ont été préparées par coprécipitation. Les particules ont été incorporées dans trois types de matrices vitreuses (phosphates, tellurites et chalcogénures) afin d’étudier l’influence de la composition chimique de la matrice hôte sur la survie des particules. Deux voies d’élaboration des vitrocéramiques composites ont été effectuées : la fusion-trempe traditionnelle et le frittage SPS.