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Chapitre 1   Introduction générale

Les nanostructures représentent une nouvelle classe de matériaux, l'intérêt que leur porte le milieu scientifique est chaque année (depuis le début des années 80) plus important. Ceci peut s'expliquer par plusieurs faits: Le Laboratoire s'est spécialisé, depuis plusieurs années, dans la synthèse de nanocristaux en milieu micellaire[1, 2], qu'il soit direct (gouttelettes d'huile dans l'eau) ou inverse (gouttelettes d'eau dans l'huile). Mais aussi dans la caractérisation, l'organisation et l'étude des propriétés physiques de ces nanocristaux.
Ces systèmes nous permettent de synthétiser des particules bien cristallisées, calibrées en taille, en forme et en composition. Le laboratoire étudie différentes classes de matériaux: Les métaux (Ag[3, 4], Co[5], Ni, Cu[6, 7], FeCu[8]), les semi-conducteurs (CdS[9], Cd1-yZnyS[10], CdTe[11], Cd1-yMnyS[12, 13, 14]) et les ferrites (MFe2O4 avec M=Fe,Co,Zn[15, 16]).
L'avance que le Laboratoire a acquis dans la fabrication de ces nanocristaux nous a permis d'étudier les propriétés optiques de trois types de nanocristaux synthétisés au laboratoire:
  1. Le semiconducteur magnétique Cd1-yMnyS a été très étudié au laboratoire [17, 18, 19]: nous étudions actuellement les propriétés magnéto-optiques.
    Le chapitre 5 traitera de cette étude qui consiste dans l'observation de l'influence à très basse température du champ magnétique sur les propriétés optiques des nanocristaux de Cd1-yMnyS.
  2. Le semiconducteur de type II-VI CdS, a lui aussi été très étudié au laboratoire[9]. Les propriétés optiques sont bien connues en ce qui concerne les nanocristaux sphériques comme il sera possible de le constater dans le chapitre 2.1.2. En revanche, il est très compliqué de synthétiser des nanocristaux de forme différente (i.e. allongée ou aplatie); c'est la raison pour laquelle les propriétés optiques de nanocristaux de forme non sphériques ne sont pas bien connues.
    Nous nous sommes donc proposés d'essayer de synthétiser et d'étudier des nanocristaux de forme non sphérique (Cf. Chapitre 6).
  3. Les nanocristaux d'argent ont été synthétisés au laboratoire pour la première fois en 1993 par Christophe Petit[3]; depuis, plusieurs études ont été réalisées afin de les organiser sur un substrat[4] et d'en étudier les propriétés optiques et électriques[20, 21, 22]. Sur cette base nous nous sommes proposés d'étudier les propriétés optiques de films de nanocristaux d'argent organisés sur différents substrats, afin de comprendre les effets de l'organisation et du substrat sur les spectres de réflectivité optique (Cf. Chapitre 7).
Nous nous sommes attaqués à l'étude des propriétés optiques des nanocristaux, car, comme les propriétés magnétiques, elles sont les plus prometteuses pour des applications dans un proche avenir. En effet on pourra sans aucun doute les utiliser dans plusieurs domaines; en particulier en biologie comme sondes fluorescentes, en cosmétique pour les crèmes solaires, pour fabriquer des lasers, des amplificateurs optiques, des cellules solaires et des cristaux photoniques destinés à des applications en optoélectronique.
Le chapitre "état de l'art" a pour but d'introduire et de faire le point sur les trois matériaux qui ont été étudiés dans la suite. Suivra un chapitre sur le système micellaire inverse et ses propriétés. Le chapitre 4 traitera ensuite des méthodes de synthèse employées afin d'obtenir des nanocristaux de Cd1-yMnyS de CdS et d'argent. Les chapitres qui suivront traiteront directement des résultats obtenus concernant: Ce texte s'achève par une conclusion générale sur les résultats, les questions résolues et celles que ce travail fait apparaitre.



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