Abstract FR:

Ce travail porte sur les proprietes optiques de systemes heterogenes ; il s'integre dans le cadre d'un projet de rhone-poulenc visant a substituer les pigments rouges toxiques de sulfo-seleniures de cadmium actuellement utilises par le sesquisulfure de cerium ce#2s#3. L'origine intrinseque de la couleur des pigments semi-conducteurs de ce#2s#3 est expliquee en determinant la fonction dielectrique de ce compose dans le domaine spectral visible, grace a la complementarite entre plusieurs techniques de mesures optiques (ellipsometrie, reflexion, transmission, deflexion photothermique). La densite des etats occupes dans la bande de valence est precisee grace aux spectroscopies d'emission x et de photoemission x. La nature des transitions electroniques regissant les mecanismes d'absorption dans le visible est ainsi identifiee, avec en particulier le role determinant de la couche electronique 4f qui se remplit progressivement lorsqu'on balaie la serie des terres rares ; ces resultats sont confirmes par une etude complementaire sur d'autres sesquisulfures de terres rares. Dans le ce#2s#3, il existe des etats 4f en haut de la bande de valence juste au-dessous du niveau de fermi, qui donnent lieu a une bande d'absorption importante dans le spectre visible a l'origine de la couleur rouge intrinseque du materiau. Nous caracterisons ensuite les parametres extrinseques permettant d'optimiser la dispersion des pigments dans un plastique en fonction des proprietes colorimetriques souhaitees : taille et morphologie des inclusions, concentration volumique en pigments, indice et epaisseur de la matrice. Nous modelisons pour cela les proprietes diffusantes en volume de milieux composites formes d'une matrice polymere transparente faiblement chargee en inclusions absorbantes et diffusantes, les pigments utilises ayant une taille de l'ordre de la longueur d'onde ou legerement superieure ; nous adaptons a notre probleme le modele theorique dit des quatre flux qui prend en compte la diffusion multiple incoherente a partir des sections efficaces calculees par la theorie de mie.