Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Synthèse, Propriétés & Modélisation des Matériaux - SP2M

6 : Elaboration à haute température de cristaux photoniques (B. Poumellec, M. Lancry, Santhi Ani-joseph)).

Synthèse de cristaux photoniques par auto-assemblage haute température (Santi Ani-Joseph, M. Lancry, G. Dhalenne, A. Revcolevschi)

Nous ouvrons, ici, le champ de l’élaboration de matériaux microstructurés, ordonnés en réalisant un auto-assemblage à haute température.
Il s’agit ici, dans un premier temps, de montrer que nous pouvons maîtriser l’ordre de structures hétérogènes formées par la solidification d’un liquide proche d’un eutectique. Pour cela, nous étudions la formation de la phase solide biphasée Cu(Ge,Si)O3 (figure ci-dessous). Ce système présente une précipitation biphasée originale de fibres de verre de germano-silice dans une matrice CuMeO3. Nos études visent à trouver les paramètres d’élaboration qui contrôlent la distance et le diamètre des fibres. C’est une voie originale qui peut conduire à une élaboration économique de certains de ces nouveaux matériaux présentant, d’une part, un contenu en liaisons OH beaucoup plus faible que les méthodes basses températures semi-organiques et, d’autre part, thermiquement plus stable. Ils seraient donc plus adapté au domaine des telecoms. Ces études nous conduisent aussi à définir le concept de verre photonique par analogie avec le cristal photonique. Les collaborations initiées dans ce domaine sont, par exemple, celle avec le laboratoire Fresnel de Marseille, le PhLAM de Lille et un laboratoire de thermophysique de Sophia, Bulgarie. Santhi A. est une postdorante indienne financée sur UPS XI.

Vue d'ensemble d'un échantillon clivé suivant son axe de croissance (CuGe0.915Si0.085O3, vitessse de croissance 0.75-1.3 mm/h


image optique d’une surface clivée de CuGe0.915Si0.085O3 perpendiculairement à l’axe des fibres vitreuses. Les précipités apparaissent comme des microfibres espacées assez régulièrement autour de 10 microns et de taille 2.5 microns.