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Hdr Année : 2014

De la synthèse de nanocristaux non-centrosymétriques, aux nanocomposites et à la nanomédecine

Résumé

La richesse et la variété des propriétés diélectriques intrinsèques (piézoélectrique, ferroélectrique, optique non-linéaire,..) des céramiques et matériaux massifs de structure cristalline non-centrosymétrique sont mises à profit dans plusieurs applications de la vie courante de type capteur ou transducteur. À l’échelle nanométrique, on pourrait s’étonner de l’absence d’application industrielle de ces mêmes matériaux. Ce domaine de recherche est certes relativement jeune mais de nombreuses études prometteuses, ou preuves de principe, ont déjà été démontrées à l'échelle du nanocristal individuel. De nos jours, étendre ces preuves de principe suppose de développer des méthodes de synthèse afin de disposer de particules de taille et morphologie contrôlées, condition nécessaire à une évaluation aussi précise que possible de leurs propriétés physiques, chimiques et de cytotoxicité. Dans ce travail, les synthèses et les mécanismes de croissance sont décrits pour différents nanocristaux (LiNbO3, BiFeO3, Bi25FeO39, Fe(IO3)3,..) obtenus en conditions solvothermales et par des méthodes de type auto-combustion, évaporation des solvants et coprécipitation en solution homogène ou en microémulsion. Après une quantification des propriétés de génération de second harmonique (GSH) par diffusion hyper-Rayleigh, la stabilisation et la fonctionnalisation de ces nanocristaux est aussi décrit dans un contexte d’imagerie optique biomédicale et de dépistage précoce de cellules tumorales. L’absence de résonance dans le processus de GSH permet de décaler l’excitation dans l’infrarouge, d’éviter l’encombrement spectral du visible et d’augmenter la profondeur d’imagerie. La photo-stabilité optique des nanocristaux doit aussi permettre des observations à long terme afin de mieux comprendre les processus dynamiques in-vivo qui régissent le métabolisme et les mécanismes du cancer.
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Citer

Yannick Mugnier. De la synthèse de nanocristaux non-centrosymétriques, aux nanocomposites et à la nanomédecine. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Savoie Mont Blanc, 2014. ⟨tel-01941856⟩
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