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1. Jaouen, Kévin. Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D.

Degree: Docteur es, Physique, 2019, Paris Saclay

La microscopie optique sur substrats antireflets est un outil de caractérisation simple et puissant qui a notamment permis l'isolation du graphène en 2004. Depuis, le domaine d'étude des matériaux bidimensionnels (2D) s'est rapidement développé, tant au niveau fondamental qu'appliqué. Ces matériaux ultraminces présentent des inhomogénéités (bords, joints de grains, multicouches, etc.) qui impactent fortement leurs propriétés physiques et chimiques. Ainsi leur caractérisation à l'échelle locale est primordiale. Cette thèse s'intéresse à une technique récente de microscopie optique à fort contraste, nommée BALM, basée sur l'utilisation originale de couches antireflets très minces (2-5 nm) et fortement absorbantes (métalliques). Elle a notamment pour but d'évaluer les mérites de cette technique pour l'étude des matériaux 2D et de leur réactivité chimique. Ainsi, les différents leviers permettant d'améliorer les conditions d'observation des matériaux 2D ont tout d'abord été étudiés et optimisés pour deux matériaux modèles : l'oxyde de graphène et les monocouches de MoS₂. L'étude de la dynamique de dépôt de couches moléculaires a notamment permis de montrer à la fois l'extrême sensibilité de BALM pour ce type de mesures et l'apport significatif des multicouches antireflets pour l'augmentation du contraste lors de l'observation des matériaux 2D. L'un des atouts principaux de BALM venant de sa combinaison à d'autres techniques, nous nous sommes particulièrement intéressés au couplage de mesures optiques et électrochimiques pour lesquelles le revêtement antireflet sert d'électrode de travail. Nous avons ainsi pu étudier optiquement la dynamique de réduction électrochimique de l'oxyde de graphène (GO), l'électro-greffage de couches minces organiques par réduction de sels de diazonium sur le GO et sa forme réduite (r-GO), ainsi que l'intercalation d'ions métalliques entre feuillets de GO. En combinant versatilité et fort-contraste, BALM est ainsi établi comme un outil prometteur pour l'étude des matériaux 2D et en particulier pour la caractérisation locale et in situ de leur réactivité chimique et électrochimique.

Optical microscopy based on anti-reflective coatings is a simple yet powerful characterization tool which notably allowed the first observation of graphene in 2004. Since then, the field of two-dimensional (2D) materials has developed rapidly both at the fundamental and applied levels. These ultrathin materials present inhomogeneities (edges, grain boundaries, multilayers, etc.) which strongly impact their physical and chemical properties. Thus their local characterization is essential. This thesis focuses on a recent enhanced-contrast optical microscopy technique, named BALM, based on ultrathin (2-5 nm) and strongly light-absorbing (metallic) anti-reflective layers. The goal is notably to evaluate the benefits of this technique for the study of 2D materials and their chemical reactivity. The various levers to improve 2D materials observation were investigated and optimized for two model materials: graphene oxide…

Advisors/Committee Members: Derycke, Vincent (thesis director).

Subjects/Keywords: Backside Absorbing Layer Microscopy BALM; Matériaux 2D; Couches antireflets; Caractérisations locales et in situ; Propriétés optiques et électrochimiques; Backside Absorbing Layer Microscopy BALM; 2D materials; Anti-reflective coatings; Local and in situ characterizations; Optical and electrochemical properties

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APA (6th Edition):

Jaouen, K. (2019). Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D. (Doctoral Dissertation). Paris Saclay. Retrieved from http://www.theses.fr/2019SACLS296

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Jaouen, Kévin. “Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D.” 2019. Doctoral Dissertation, Paris Saclay. Accessed December 08, 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS296.

MLA Handbook (7th Edition):

Jaouen, Kévin. “Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D.” 2019. Web. 08 Dec 2019.

Vancouver:

Jaouen K. Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris Saclay; 2019. [cited 2019 Dec 08]. Available from: http://www.theses.fr/2019SACLS296.

Council of Science Editors:

Jaouen K. Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials : Backside absorbing layer microscopy : un nouvel outil pour l'étude des matériaux 2D. [Doctoral Dissertation]. Paris Saclay; 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019SACLS296

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