Une histoire de couleur : étude spectroscopique et chimique d’un vitrail du XIIème siècle. Rôle du manganèse dans la coloration

Résumé

Cette thèse s'est concentrée sur l'étude de la coloration d'un précieux panneau du XIIe siècle, connu sous le nom de "Transfiguration du Christ". L'objectif était d'expliquer la diversité des nuances de pourpre observées dans ce panneau. Dans la première partie, l'importance de l'utilisation conjointe de la spectroscopie optique et Raman pour évaluer l'authenticité des verres a été mise en avant. Cette approche, associée aux analyses chimiques, a permis de discuter l'authenticité des verres et d'identifier les chromophores responsables des diverses couleurs visibles. La coloration bleue au cobalt est bien comprise, mais les nuances de vert des verres au cuivre restent à élucider. Les trois types de colorations pourpres identifiées résultent de l'interaction entre le fer et le manganèse. Les nuances de chair et de violet sont similaires en composition, traduisant un effet des conditions de synthèse, tandis que les verres marrons contiennent plus de manganèse. Un transfert de charge fer-manganèse est suggéré pour expliquer la coloration marron. La deuxième partie du manuscrit a exploré la spéciation du manganèse dans les structures cristallines et les verres. L'importance de la connectivité des polyèdres de coordination sur les mesures de diffusion inélastique résonante des rayons X (RIXS) a été identifiée. Les résultats de fluorescence permettent d'identifier deux distributions de site du manganèse divalent dans la structure des verres. Cette même spectroscopie, couplée aux mesures d'absorption optique, permet de suspecter la présence d'un transfert de charge d'intervalence fer-manganèse. Nous avons aussi pu mettre en œuvre un dispositif d'absorption optique à haute température (1500°C) permettant des mesures dans les verres fondus. En conclusion, cette thèse a contribué à la compréhension de la coloration des verres historiques, en particulier les colorations pourpres. Des questions subsistent encore, ouvrant la voie à de futures recherches et mettant en lumière de nouvelles possibilités pour l'étude des verres anciens.