Etude d’une céramique de niobate dopée terre rare, Y3NbO7, pour applications optiques

Abstract

Les matériaux émetteurs et les lasers solides sont largement employés dans le domaine de l’optique et des sciences des matériaux en tant que sources d’excitation, pour des mesures expérimentales, des applications médicales, de la mise en forme ou de la découpe de métaux…Récemment des valeurs d’efficacité laser prometteuses ont été obtenues à partir de céramiques transparentes qui résultent de procédés de mises en forme plus rapides et moins couteux de matériaux à l’état cristallisé.Les travaux de recherche proposés sont centrés sur une matrice cubique dopée par des ions Eu3+ de formule Y3NbO7. Les voies de synthèse sont optimisées pour obtenir une phase pure présentant des grains homogènes en taille et de morphologie sphérique. Les paramètres SPS tels que la montée en température, la température et la durée de frittage ainsi que la pression sont ajustés pour favoriser la densification des pastilles.La spectroscopie de luminescence des ions europium trivalents est employée pour optimiser les paramètres étudiés. Les émissions enregistrées couplées à la diffraction des rayons X et à la microscopie électronique en transmission soulignent l’existence de plusieurs environnements distordus autour des ions dopants dans le réseau de type fluorine lacunaire. La cristallisation rapide obtenue par SPS, couplée à la nature du niobate de terre rare, conducteur ionique, conduit à une démixtion de la solution solide de Y3NbO7 en deux fluorines distinctes. La composition finale de la pastille est conditionnée par le ratio cationique Nb/Y.