Composites magnétiques à base de nanoparticules de YIG ou Ce-YIG fonctionalisées avec de l'or – CANDYCE

Le grenat de Fer et d’Yttrium dopé ou non par du cérium, est un matériau magnéto-optique (MO) présentant un fort effet Faraday, lui conférant des potentialités d’applications dans le domaine des isolateurs ou circulateurs dans des plateformes d’optique intégrée. Face au verrou technologique de son intégration au sein de ces plateformes, ce projet propose d’élaborer des nanoparticules (NPs) de Ce-YIG enrobées d'or dont la taille, la morphologie et la fonctionnalisation seraient optimisées pour mettre au point un matériau MO composite Ce-YIG@Au/alcoxysilanes. Les NPs (<20 nm), synthétisées par un procédé solvothermal à base de germes de YAG seront enrobées par une couche d’or afin de leur conférer des propriétés magnéto-plasmoniques intéressantes. Les particules core-shell ainsi obtenues seront ensuite fonctionnalisées en surface afin d’être dispersées dans un sol à base d’acoxysilanes. L’élaboration des NPs sera également optimisée pour obtenir des nano-bâtonnets mono-domaines dont l’anisotropie de forme donne une direction privilégiée au moment magnétique. Par une orientation de ces moments lors de l’élaboration, le composite final présentera une rémanence magnétique permettant l’obtention d’un matériau MO auto-polarisé. Le matériau composite final sera ensuite inséré au cœur de dispositifs photoniques non conventionnels tels qu’une fibre à cœur suspendu, pour réaliser des isolateurs intégrés.