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Films minces de polymères. Des films résiduels au multicouche polymère/CeO2 à gradient d’indices et au contrôle d’effets d’émission collectifs en optique

THÈSE CHIMIE, DÉBUT AUTOMNE 2019, BORDEAUX

Le CRRP et Institut de Recherche Dupuy de Lôme de Lorient ont récemment développé une méthode originale de quantification de l’évolution de la densité de films minces de polymère en fonction de leurs épaisseurs à travers l’adsorption de nanoparticules de CeO2. Au-delà de sa simplicité, le point fort de cette approche est un taux d’adsorption des NPs directement relié à l’indice de réfraction du film (et donc de sa densité) sans faire appel à un quelconque modèle particulier pour l’analyse des résultats comme c’est le cas en réflectivité X ou neutrons. Ce sujet de thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux en proposant d’étudier dans un premier temps deux aspects fondamentaux clefs i) la variation de la densité avec l’épaisseur des films en déterminant précisément la masse de ces films au moyen d’une balance à quartz afin d’établir une relation quantitative entre le taux d’adsorption et la densité ii) la physique et physico-chimie (stabilité, mobilité, transition vitreuse, mouillage…) des films résiduels de polymères (films ultra minces ultimes -<10 nm- obtenus par désorption en bon solvant). Dans un deuxième temps, des aspects plus applicatifs de ces couches minces seront étudiés en mettant à profit cette méthode d’adsorption de NPs afin de développer des couches polymères à gradients d’indices en élaborant couche-par-couche des films polymère/NP de CeO2 d’épaisseur modulable ; et ainsi contrôler aisément le profil d’indice de la multicouche. L’idée est ici de d’élaborer simplement des surfaces polymères fonctionnelles capables de moduler le spectre de transmission, réflexion et absorption sur une large spectre de fréquences optiques. Enfin, notre approche permettrait dans un troisième temps de résoudre des questions fondamentales en optique quantique. En effet, au-delà des NPs de CeO2, l’adsorption contrôlée de Quantum Dots (QDs) sur les films minces devrait permettre de moduler leur nombre et inter-distance en surface, et donc in fine de réguler leurs propriétés d’émission collective.

Compétences souhaitées : Physico-chimie des colloïdes et/ou polymères - Matière molle - Science des matériaux – Polymères – Formulation.

Financement : Bourse ministérielle

PLEASE CONTACT (CV) :

- Jean-Paul Chapel
Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP) UMR 5031
115 Av Schweitzer, 33600 Pessac, FRANCE ;
E-mail : Jean-Paul Chapel ; Tél : 05 56 84 56 73

- Renaud Vallée
Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP) UMR 5031
115 Av Schweitzer, 33600 Pessac, FRANCE ;
E-mail : Renaud Vallée ; Tél : 05 56 84 30 04

- Guillaume Vignaud
Institut de Recherche Dupuy de Lôme de Lorient
E-mailGuillaume Vignaud