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Research project title

Project #1: Smart materials for future optical film systems

Education level

Master (research-based)

Director/co-director

Director: Ludvik Martinu

Co-director(s): Jolanta Sapieha

End of display

July 6, 2021

Areas of expertise

Unit(s) and department(s)

Department of Engineering Physics

Conditions

 

Projets de maîtrise et de doctorat disponibles au Laboratoire des revêtements fonctionnels et d’ingénierie des surfaces (LaRFIS) sous la responsabilité des Professeurs Ludvik Martinu et Jolanta Sapieha à partir de mai 2018

Contacts et informations : polymtl.ca/larfis, lmartinu@polymtl.ca, jsapieha@polymtl.ca

Note : Possibilité d’un stage dans l’industrie, aide financière disponible

Detailed description

Projet #1 : Matériaux intelligents pour l’optique de demain

La plupart des composantes optiques actuelles sont passives, c’est-à-dire qu’elles ne s’adaptent pas à leurs conditions d’utilisation ou environnementales. C’est pour cette raison, que de plus en plus de matériaux dit intelligents, font l’objet de recherches intensives. Par exemple, l’oxyde de tungstène, le WO3, passe d’un état complètement transparent à un état très absorbant lors de l’application d’un courant électrique permettant la double insertion d’électrons et d’ions. Le présent projet portera donc sur l’exploration des possibilités qu’offre l’incorporation de ce type de matériau dans des composantes optiques modernes permettant ainsi de moduler leur performance au gré de l’utilisateur.

Projet #2 : Couches métalliques ultraminces et durables – des filtres optiques aux métasurfaces

Les couches minces des métaux nobles tels que l’argent et l’or sont déjà d’intérêt dans de multiples domaines. L’argent, entre autres, offre les pertes les plus faibles dans le visible et constitue le matériau de choix pour les applications plasmoniques, les métamatériaux, le contrôle énergétique, etc. Cela dit, sa croissance par îlots ainsi que sa sensibilité environnementale représentent deux facteurs limitants. Le présent projet portera donc sur l’étude de la croissance de couches minces d’argent afin de minimiser leur épaisseur tout en préservant de bonnes propriétés optiques en plus d’accroître leur durabilité environnementale.

Projet #3 : Nouveaux procédés plasma pour la synthèse de matériaux de pointe

Les procédés plasmas pour la fabrication des matériaux de pointe utilisés en électronique, stockage d’énergie, optique et autres sont en développement perpétuel afin de s’adapter à des défis de plus en plus complexes. La simulation détaillée du transport des particules neutres et chargées, des réactions chimiques sur la surface d’un substrat et dans la phase gazeuse, et de la balance énergétique est nécessaire pour mieux comprendre les procédés de dépôt et prédire les propriétés des revêtements déposés. Le présent projet offre l’opportunité unique de combiner un travail de diagnostic plasma expérimental avec de la modélisation avancée.

Projet #4 : Mécanique de la fracture appliquée aux couches minces optiques

La fissuration des films minces est un problème récurent dans de nombreuses applications mettant en œuvre un substrat revêtu d’une ou plusieurs couches micrométriques ou nanométriques. Alors que certaines applications peuvent ne pas être impactées par un réseau de fissure surfacique, ce type de défaillance est rédhibitoire pour des applications optiques où le critère de visibilité de défaut devient prépondérant. Le projet proposé porte ainsi sur le contrôle de l’initiation et de la propagation d’une fissure dans un empilement de couche mince de quelques centaines de nanomètres. Le projet comporte deux phases majeures : la première phase consiste au développement d’un outil numérique permettant de simuler l’initiation et la propagation d’une fissure, la seconde étape porte quant à elle sur le développement expérimental d’un empilement optique résistant à la fissuration.

Projet #5 : Contrôle des contraintes mécaniques dans des revêtements protecteurs pour l’aérospatial

Le développement des technologies de revêtements sur un substrat sous-jacent permet une amélioration de la performance de ce dernier par l’ajout de nouvelles fonctionnalités. Cette « ingénierie de surface » peut mener à des retombées importantes au niveau du développement durable d’applications industrielles telles que dans le cas des moteurs d’avion dit « vert ». Le projet vise le développement de nouvelles approches pour le contrôle de la microstructure et des contraintes résiduelles de systèmes de revêtements protecteurs. Spécifiquement, il sera concentré sur l’étude de l’impact des paramètres de fabrication de différentes techniques de dépôt complémentaires sur les contraintes résiduelles et la performance en application. De plus, une nouvelle approche méthodologique pour la mesure et le contrôle des contraintes résiduelles dans les composantes revêtues sera développée.

 

 

Financing possibility

 

Aide financière disponible

Attachment(s)

Projets disponibles au LaRFIS 2018