Ar khaled aissam Champs Disciplinaire
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Résumé :Les nanomatériaux peuvent être 100.000 fois plus fins qu'un cheveu, ils présentent des propriétés uniques et différentes que les mêmes substances chimiques dans une taille plus grande. Ils offrent des possibilités pour le développement de produits innovants qui fournissent des avancées technologiques importantes. Leurs applications ont intégré Presque tous les domaines. Parmi ces matériaux, le graphène, un matériau à deux dimensions composé d'une couche unique d'atomes de carbone disposés en nid d'abeilles. Il est le matériau le plus fin connu et le plus fort également. Il conduit l'électricité avec une vitesse égale à 1/300 de la célérité de la lumière et surpasse tous les autres matériaux comme conducteur de chaleur. Le graphène est presque complètement transparent, et pourtant si dense que même le plus petit atome d'hélium ne peut pas passer à travers. La possibilité d’ouvrir son gap le rend un bon candidat pour l’optoélectronique. Ses propriétés magnétiques continuent à surprendre les chercheurs. Les travaux de cette thèse ont permis de contribuer à la compréhension des propriétés optiques et électroniques des nanomatériaux organiques, inorganiques et des nanocomposites à base de graphène. La première partie expérimentale concerne le développement d’une méthode simple et moins couteuse pour la production massive de l’oxyde de graphène, du graphène et l’étude de leurs propriétés physico-chimiques. Ces études ont confirmé l’élaboration d’un produit nanofeuillet de bonne qualité. Ensuite nous avons élaboré et étudié les propriétés optiques et électroniques des nanocomposites à base de graphène et des nanotiges de ZnO et de la porphyrine. Les propriétés morphologiques et structurales ont montré des nanocomposites de haute qualité cristalline ainsi que des interactions importantes entre les feuillets graphitiques et ces nanotiges. Ensuite nous avons étudié ces nanocomposites en visant des applications précises. Dans le cas du composite ZnO/G ces interactions ont conduit à l’émission d’une lumière blanche qui a servi à la fabrication d’une diode électroluminescente à faible résistance et à l’obtention d’une couche capteur de gaz avec une haute sensibilité et sélectivité. Dans le but de développer un système donneur-accepteur, le composite Por/GO a émis une lumière blanche en augmentant la duré de vie des excitons et favorisant un transfert d’énergie alors que le Por/G a montré un transfert de charges. Finalement, l’étude des composites Fe3O4/G et Fe3O4/GO a montré de fortes interactions entre les feuillets d’oxyde de GO et les nanoparticules d’oxyde de Fer conduisant à une exfoliation du graphène. Une autre particularité de ces nanocomposites a été la multiplication de l’aimantation superparamagnétique en comparaison avec l’oxyde de fer ce qui a été attribué à l’effet des feuillets du graphène sur la diffusion des magnons et à l’apparition de nouvelles structures d’oxyde de fer.
Among these materials, graphene, a two-dimensional material comprising single carbon atoms arranged in a honeycomb layer. It is the thinnest known material and also the strongest. It conducts electricity at a rate equal to 1/300 of the speed of light and outperforms all other materials as a conductor of heat. Graphene is almost completely transparent, yet so dense that even the smallest atom of helium can’t pass through it. The ability to open the gap makes it a good candidate for optoelectronics and its magnetic properties continue to surprise researchers. The work presented in this thesis contributes to the understanding of the electronic and optical properties of organiques and inorganiques nanomaterials and nanoccomposites based on graphene. The first experimental part concerns the development of a simple and low cost method for mass production of the graphene oxide and graphene and the study of their physicochemical properties. These studies have confirmed the development of nanosheets of good quality. Then we have developed and studied the optical and electronic properties of graphene-based nanocomposites such as ZnO nanorods, porphyrin and Fe3O4 nanorods. The morphological and structural properties of these nanocomposites showed high crystalline quality as well as significant interactions between the graphitic sheets and these nanorods. Then we studied these nanocomposites for specific applications. In the case of ZnO/G composite these interactions lead to the emission of white light that used in the manufacture of light emitting diode with low resistance and as a gas sensor layer with high sensitivity and selectivity. In order to develop a donor-acceptor system, the composite Por/GO issued a white light by increasing excitons lifetime and promoting energy transfer, while Por/G showed a charges transfer. Finally, the study of Fe3O4/G and Fe3O4/GO composites showed strong interactions between GO sheets and iron oxide nanoparticles leading to sheets exfoliation. Another feature of these nanocomposites has been the multiplication of the magnetization in comparison with superparamagnetic iron oxide that has been attributed to the effect of graphene sheets on the scattering of magnons and the emergence of new iron oxide structures.
Graphene oxide, Graphene, ZnO, Porphyrin, Fe3O4, Nanocomposites, Raman spectroscopy, Optical absorption, Photoluminescence, LED, Gas sensor, superparamagnetism. Etude theorique de la susceptibilité d’un magneto-donneur dans point quantique inhomogene ‘iqd’ Par ALI Mmadi Champs Disciplinaire: Physique de Matériaux FD : Sciences de Materiaux et de Procedés Industriels Soutenu le : Le samedi 24 Octobre 2013 Membres de jury :
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