Synthèse et étude de verres à propriétés magnéto-optiques contenant des métaux de transition et des terres rares

Abstract

L'étude et la préparation de nouveaux matériaux magnéto-optiques ont fait l'objet d'une attention particulière en raison de leurs applications potentielles dans divers domaines technologiques. Les verres qui supportent de fortes concentrations d'ions paramagnétiques sont largement recherchés à ces fins, en raison des propriétés inhérentes aux verres telles que l'isotropie, la fenêtre de transmission élevée, les indices de réfraction élevés, la synthèse et la modélisation faciles, toutes des propriétés intéressantes pour les systèmes optiques. Cette thèse de doctorat étudie le domaine de la science des matériaux avancés, en étudiant la synthèse et la caractérisation complète de deux systèmes vitreux, un borotungstate contenant d'abord du terbium et plus tard une étude étendue à d'autres lanthanides, et un système de phosphate d'antimoine contenant du manganèse. L'objectif global de cette recherche est de synthétiser des matériaux innovants qui ont des attributs magnéto-optiques élevés et intéressants, avec un accent particulier sur leur utilité potentielle dans les dispositifs qui tirent parti de l'effet Faraday. L'étude présente différentes expériences pour déterminer les caractéristiques thermiques, optiques, luminescentes, structurelles, magnétiques et magnéto-optiques des systèmes proposés, garantissant une connaissance approfondie des différentes techniques, concepts et méthodes, importantes pour accroître la croissance scientifique en chimie et physique chimique des matériaux non cristallins. En examinant l'impact de compositions variables sur les propriétés structurales, optiques et magnétiques des matériaux résultants, cette thèse contribue à une meilleure compréhension de l'interaction entre les métaux de transition, les terres rares et le comportement magnéto-optique des verres. De plus, la thèse évalue la capacité de ces compositions de verre à présenter une rotation de Faraday. Les connaissances acquises grâce à cette recherche font non seulement progresser les connaissances fondamentales sur l'influence de ces ions paramagnétiques sur la réponse magnéto-optique, mais ouvrent également la voie à la conception et à la réalisation de nouveaux matériaux magnéto-optiques. Ce travail a des implications pour des industries telles que les télécommunications, le traitement du signal optique et les technologies émergentes qui s'appuient sur des propriétés magnéto-optiques sur mesure pour une fonctionnalité optimale. À la suite d'une enquête rigoureuse, cette thèse de doctorat contribue de manière significative à la compréhension scientifique et au développement pratique de matériaux préparés pour façonner le paysage des applications magnéto-optiques.