Phosphorescence : mécanismes et nouveaux matériaux

Outre la découverte de nouveaux matériaux phosphorescents, le principal objectif de cette étude était la compréhension des mécanismes de phosphorescence, très mal connus en 2001. Il a été montré que la phosphorescence du matériau le plus ancien, ZnS:Cu+,Co2+, est due au piégeage d'électrons sur des lacunes de soufre distantes de l'activateur Cu+. La phosphorescence du matériau le plus performant, SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,B3+, est due au piégeage d'électrons sur des lacunes d'oxygène proches de l'activateur Eu2+. Des règles générales sont finalement dégagées pour le piégeage dans tous les matériaux phosphorescents : électrons sur des lacunes anioniques proches des activateurs pour Eu2+, Ce3+, Tb3+ et Pr3+, électrons sur des lacunes anioniques éloignées des activateurs pour Cu+ et Mn2+, trous sur des lacunes cationiques pour les activateurs Eu3+, Tm3+ et Sm3+. Un nouveau modèle est parallèlement établi sur l'agglomération et la stabilisation des défauts avec des comparaisons d'énergies d'ionisation. Ce modèle permet une approche prédictive de la synthèse de nouveaux matériaux phosphorescents, ainsi qu'une approche raisonnée de l'optimisation de la fluorescence de certains luminophores.