Structure et propriétés des verres sous irradiation
Nadège Ollier: directrice de recherche CEA : Nous contacter
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Nous nous intéressons à la fois aux phénomènes de vieillissement des verres sous irradiation ionisante et à la structuration des verres par irradiation [1] (1). Nous avons en particulier développé une expertise sur les mécanismes de formation et la nature des défauts ponctuels dans les verres d’oxydes (silice, aluminosilicate, borosilicate, phosphate…) [2-3], en utilisant la photoluminescence et la RPE ainsi que les dispositifs in situ de photoluminescence et cathodoluminescence que nous avons développés sur l’accélérateur d’électrons SIRIUS du LSI [4-5].
Différents domaines d’applications sont concernés allant des verres nucléaires à la tenue des fibres optiques sous irradiation et notamment le photdarkening [4 ;6-7] ou encore la dosimétrie (2).
Depuis plusieurs années, nous étudions également les processus de relaxation de la silice densifiée, engendrés par l’irradiation ou les traitements thermiques [8-10]. Nous nous intéressons à la structure et la stabilité de phases densifiées telles que la phase métamicte (densité=2.26) obtenue sous irradiation (3).
Une autre activité concerne l’étude des verres romains et notamment les procédés de décoloration et recyclage du verre en collaboration avec A. Louis (Inrap) (4).
Projets en cours :
• (1) Photochimie de Ag sous irradiation électronique dans des verres gallo-phosphates dans le cadre de l’ANR Archifluo qui vise à développer des nouveaux verres oxydes pour la création de contrastes infra-rouge localisés en 3D par irradiation laser femtoseconde (thèse de Fouad Alassani ICMCB, démarrée en février 2021)
• (2) Dosimétrie RPE à partir d’écrans de smartphone en collaboration avec IRSN (Thèse de Mahinour Mobasher démarrée en novembre 2021)
• (3) Structure et relaxation sous irradiation de verres densifiés par haute pression en collaboration avec ICMMO UPSaclay (thèse de Nadezhda Shchedrina démarrée en octobre 2022).
• (4) Verres incolores et recyclage du verre à l’époque romaine (PRL IPP 2022 et 2023)
Références
[1] Thèse Mohamed Mahfoudhi Eu3+ ion environment modification by Electron and femtosecond laser irradiation in metaphosphate and polyphosphate glasses U. Paris Saclay 2019
[2] L. Giacomazzi, N.S. Shcheblanov, L. Martin-Samos, M.E. Povarnitsyn, S. Kohara, M. Valant, N. Richard, and N. Ollier Paramagnetic intrinsic point defects in alkali phosphate glasses: unravelling of the P3 centers origin and local environment effects (2021) Journal of Physical Chemistry C 125 8741-8751
[3] Linards Skuja, Nadège Ollier, Koichi Kajihara, Krisjanis Smits Creation of glass-characteristic point defects in crystalline SiO2 by 2.5 MeV electrons and by fast neutrons (2019) Journal of Non-Crystalline Solids 505 252.
[4] N. Ollier, C. Corbel, J-B Duchez, O. Cavani, M. Benabdesselam, T. Deschamps, F. Mady, In situ observation of the Yb2+ emission in the radiodarkening process of Yb-doped optical perform, Opt. Letters, 41 (2016) 2025.
[5] N. Ollier, B. Boizot, P. L’henoret, S. Guillous, G. Petite, Evidence of transient species occurring in the reduction process of trivalent lanthanides under 2.5 MeV electron irradiation by in-situ cathodoluminescence and time-resolved photoluminescence, Journal of Applied Physics, 105 (2009), 113515.
[6] T. Deschamps, N. Ollier, H. Vezin and C. Gonnet, Local environment of Yb3+ in fiber perform codoped with Al and P and its relevance to photodarkening, Journal of Chemical Physics 136 (2012) 014503.
[7] T. Deschamps, H. Vezin, C. Gonnet, N. Ollier, Evidence of AlOHC responsible for the radiation-induced darkening in Yb doped fibers, Optics Express, 21 (2013) 8382.
[8] Ollier, N., Lancry, M., Martinet, C., Martinez, V., Le Floch, S., & Neuville, D. Scientific Reports, 9(1) (2019).
[9] Reghioua, I., Lancry, M., Cavani, O., Floch, S. L., Neuville, D. R., & Ollier, N. Unique silica polymorph obtained under electron irradiation. Applied Physics Letters, 115(25) (2019) 251101.
[10] M. Mobasher, M. Lancry, J. Lu, D. Neuville, L. Bellot Gurlet , N. Ollier Thermal relaxation of silica phases densified under electron irradiation Journal of Non-Crystalline Solids 597 (2022) 121917.