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Olivier Plantevin

Introduction à la photoluminescence

Jeudi 1er juillet, à 16h00

Luminescence, fluorescence, phosphorescence…derrière ces mots se cachent nombre de phénomènes qui vont des lucioles aux écrans plats, en passant par les LED et les peintures blanches ! Dans tous les cas une émission de lumière accompagne la désexcitation d’un système après qu’il ait absorbé de l’énergie sous une de ses multiples formes (électrique, mécanique, thermique, chimique, etc..). Quand l’émission lumineuse se produit après absorption de lumière, on parle de photoluminescence. Cette méthode, utile en physique des solides pour sonder des transitions entre niveaux électroniques qu’ils soient intrinsèques ou créés par l’introduction de défauts ou d’impuretés, sera illustrée par quelques exemples de mesures menées au laboratoire. On verra en particulier comment, dans un oxyde isolant de bande, le titanate de strontium (SrTiO3), on peut observer une large photoluminescence verte après irradiation du matériau par des ions hélium de basse énergie (10-30 keV). La sensibilité de la méthode à la présence d’ions optiquement actifs sera illustrée par la mise en évidence de la présence d’ions Cr3+, normalement présents à l’état de trace, et dont la signature spectroscopique nous renseigne de façon indirecte sur les transitions de phase du matériau à basse température. Enfin quelques perspectives d’études seront dessinées comme par exemple l’implantation d’ions magnétiques pour la synthèse de semi-conducteurs magnétiques dilués dans des matériaux massifs ou des nanofils.