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Univ. Paris-Saclay
29 août 2013
Sources de lumière nano-composite organique/inorganique, pour le transport de l'information
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La demande actuelle toujours croissante d'échanges d'informations, sollicite une recherche accrue sur des systèmes de transmission novateurs, performants, robustes, bons marchés et durables. En réponse à cette incitation, les chercheurs de l'ISCR (Rennes) et du CIMAP (Caen) ont développé de nouvelles sources de lumière à base de matériau polymères (PMMA), où des clusters métalliques (Mo6) permettent de renforcer l'émissivité dans l'infrarouge, liée au dopage erbium initial du matériau. Ce matériau, d'élaboration facile, permet une intégration sur mesure, en fonction des applications visées : amplificateur et sources d’émission coplanaires et compactes, circuits fibres optiques.

 

Dans les technologies des communications optiques, l'utilisation de la lumière infrarouge (1.55 µm) est privilégiée, car elle est faiblement absorbée par les fibres optiques. Les sources lumineuses dans ce domaine de longueur d'onde, sont alors des éléments clés de la chaîne de transmission d’informations. Leur réalisation, à partir de matériaux hybrides organiques-inorganiques, permet de bénéficier de la stabilité et de la robustesse des luminophores inorganiques, ainsi que de toutes les facilités techniques de mise en forme des matériaux organiques. Cette nouvelle génération de matériaux offre donc de nouvelles perspectives pour l'élaboration de sources lumineuses sous différentes formes, à bas coût et conforme aux exigences environnementales.

 
Sources de lumière nano-composite organique/inorganique, pour le transport de l'information

Représentation schématique du renforcement de la luminescence des ions d'erbium (Er3+) par des clusters de métaux de transition .A droite : photo sous irradiation à 365 nm de deux pastilles de PMMA dopées en cluster métallique. En bas : pastille dopée en ion erbium, en haut : non dopée.

Des chercheurs de l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR - CNRS / Université de Rennes 1)  et du Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique de Caen (CIMAP - CNRS / CEA) viennent de synthétiser des nanocomposites (polymères, cristaux liquides) dans lesquels la luminescence d'ions terres rares (erbium), dispersés dans une matrice de polymère, est exacerbée, de façon originale, par l'ajout de clusters de métaux de transition (clusters octaédriques de molybdène : Mo6). Dans cette approche innovante, on parle alors de "sensibilisation" de la terre rare par le cluster, qui exalte la capacité d'absorption de l'ion erbium, en augmentant ainsi son émission dans l’infra-rouge.

Cette collaboration fructueuse entre chimistes et physiciens et inter-région a donc permis de répondre aux défis émergents des nouveaux modes de communication, en proposant des sources lumineuses toujours plus performantes. Cette découverte a fait l'objet d'un dépôt de brevet.

 

Références :

- A material comprising an host matrix, rare earth ions and a metal atom cluster as sensitizer,
Y. Molard, M. A. Amela-Cortes, S. Cordier, C. Labbé, J. Cardin, R. Rizk, Eur. Pat. Appl. n° EP13305040, 15/01/2013.

- Sensitization of Er3+  Infra red Photoluminescence embedded in an Hybrid Organic-Inorganic Copolymer containing Octahedral Molybdenum Clusters
Y. Molard, C. Labbé, J. Cardin, S. Cordier, Adv. Func. Mater. (2013).

- Communiqué CNRS (10 Juin 2013)

Contacts chercheur :

- Yann Molard, Institut des sciences chimiques de Rennes,

- Christophe Labbé, Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique (CIMAP, Caen).

 
#2173 - Màj : 05/12/2013

 

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