| Développement de nouvelles techniques de synthèse et de mise en forme de verres de fluorures (Development of new synthesis and shaping techniques for fluoride glasses.) | ||
Galdo, Élodie - (2025-10-22) / Université de Rennes - Développement de nouvelles techniques de synthèse et de mise en forme de verres de fluorures Langue : Français Directeur de thèse: Troles, Johann; Calvez, Laurent Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : S3M Thématique : Chimie, minéralogie, cristallographie | ||
Mots-clés : Verres de fluorures, Mécanosynthèse, Hypertrempe, Frittage, Impression 3D, Verres de fluorures, Mécanosynthèse, Métaux -- Solidification rapide, Frittage (métallurgie), Impression 3D Résumé : Les travaux présentés dans cette thèse ont porté sur le développement de nouvelles approches de synthèse et de mise en forme de verres de fluorures, matériaux d’intérêt majeur pour la photonique infrarouge. Ces verres se distinguent par leur large fenêtre de transmission, leur faible énergie de phonon et leur aptitude au dopage en ions terres rares, ouvrant la voie à des applications dans les fibres optiques, les lasers et les dispositifs de détection dans le proche et le moyen infrarouge. Différentes stratégies expérimentales ont été explorées afin de dépasser les limites des procédés classiques de fusion-trempe. La mécanosynthèse a été étudiée comme méthode alternative pour la production de poudres amorphes de ZBLAN et leur consolidation par frittage SPS, démontrant la faisabilité de synthétiser des verres massifs transparents obtenus sans fusion à haute température. En parallèle, l’élaboration de verres fluoroindates fortement dopés en ions Ho³⁺ et Pr³⁺ a nécessité le recours à des techniques de trempe ultrarapide, combinées au SPS, afin de préserver l’amorphie et d’améliorer la transmission optique. Enfin, la fabrication additive a été appliquée au ZBLAN, établissant les conditions nécessaires à l’impression 3D de pièces en verre fluoré, étape décisive vers la réalisation de géométries complexes jusque-là inaccessibles. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour l’ingénierie des verres de fluorures et leur intégration dans des systèmes photoniques avancés, en élargissant à la fois leur domaine vitreux et les possibilités de mise en forme. Résumé (anglais) : The work presented in this thesis focused on the development of new approaches for the synthesis and shaping of fluoride glasses, materials of major interest for infrared photonics. These glasses are characterized by their broad transmission window, low phonon energy, and ability to be doped with rare-earth ions, thus enabling applications in optical fibers, lasers, and detection devices in the near- and mid-infrared. Different experimental strategies were explored to overcome the limitations of conventional melt-quenching methods. Mechanosynthesis was investigated as an alternative route for producing amorphous ZBLAN powders and consolidating them by SPS sintering, demonstrating the feasibility of synthesizing bulk transparent glasses obtained without high-temperature melting. In parallel, the development of fluoroindate glasses highly doped with Ho³⁺ and Pr³⁺ ions required the use of ultrarapid quenching techniques, combined with SPS, in order to preserve the amorphous state and improve optical transmission. Finally, additive manufacturing was applied to ZBLAN, establishing the conditions required for the 3D printing of fluoride glass components, a decisive step toward achieving complex geometries previously inaccessible. These results open new perspectives for the engineering of fluoride glasses and their integration into advanced photonic systems, by broadening both their glass-forming domain and their shaping possibilities. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-21471 | ||
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