Etude théorique et expérimentale des matériaux à bandes interdites photoniques bidimensionnels (BIP 2D) en micro-ondes PDF Download
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Author: Soumia Massaoudi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237
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Book Description
Nous présentons une étude numérique et expérimentale des propriétés de réfraction des matériaux à bandes photoniques interdites bidimensionnels diélectrique et métallique en micro-ondes. Nous examinons en particulier les effets d’ultraréfraction et de super prisme dans une gamme de fréquences 6 GHz et 16 GHz. L’étude numérique est concentrée sur des structures bidimensionnelles finies et infinies. Dans le cas des structures finies nous avons utilisé un logiciel de simulation basé sur la méthode des éléments finis. Quant aux structures infinies nous avons utilisé la méthode des ondes planes. Les aspects expérimentaux sont concentrés sur la vérification des prédictions numériques. Nous montrons qu’un cristal photonique diélectrique se comporte comme un milieu homogène linéaire et isotrope dans sa première gamme de fréquences permises. En bord de la première bande de fréquences interdites, nous obtenons un effet ultraréfractif. Puis nous étudions effet d’une répartition de défauts dans la structure diélectrique, et nous montrerons que les défauts de surface changent la trajectoire de l’onde dans le cristal photonique et permettent l’excitation de nouveaux modes électromagnétiques. Ces propriétés peuvent aboutir à une amélioration du rendement des antennes et des multiplexeurs. Dans le cas d’un cristal photonique métallique, nous montrons qu’il se comporte comme un milieu homogène ultraréfractif. Nous vérifions aussi que dans la première bande de fréquences interdites, les défauts de surface changent la trajectoire de l'onde électromagnétique et permettent l’excitation de nouveaux modes modes électromagnétiques.
Author: Soumia Massaoudi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237
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Book Description
Nous présentons une étude numérique et expérimentale des propriétés de réfraction des matériaux à bandes photoniques interdites bidimensionnels diélectrique et métallique en micro-ondes. Nous examinons en particulier les effets d’ultraréfraction et de super prisme dans une gamme de fréquences 6 GHz et 16 GHz. L’étude numérique est concentrée sur des structures bidimensionnelles finies et infinies. Dans le cas des structures finies nous avons utilisé un logiciel de simulation basé sur la méthode des éléments finis. Quant aux structures infinies nous avons utilisé la méthode des ondes planes. Les aspects expérimentaux sont concentrés sur la vérification des prédictions numériques. Nous montrons qu’un cristal photonique diélectrique se comporte comme un milieu homogène linéaire et isotrope dans sa première gamme de fréquences permises. En bord de la première bande de fréquences interdites, nous obtenons un effet ultraréfractif. Puis nous étudions effet d’une répartition de défauts dans la structure diélectrique, et nous montrerons que les défauts de surface changent la trajectoire de l’onde dans le cristal photonique et permettent l’excitation de nouveaux modes électromagnétiques. Ces propriétés peuvent aboutir à une amélioration du rendement des antennes et des multiplexeurs. Dans le cas d’un cristal photonique métallique, nous montrons qu’il se comporte comme un milieu homogène ultraréfractif. Nous vérifions aussi que dans la première bande de fréquences interdites, les défauts de surface changent la trajectoire de l'onde électromagnétique et permettent l’excitation de nouveaux modes modes électromagnétiques.
Author: VANBESIEN Olivier
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746281376
Category :
Languages : en
Pages : 386
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Book Description
Ce livre propose une synthèse des recherches - des concepts jusqu'aux applications - sur les matériaux artificiels, incluant les cristaux photoniques et les métamatériaux. Il expose les enjeux de performance et les défis de fabrication (jusqu'à l'échelle du nanomètre) pour l'exploitation des effets d'ultra-réfraction ou de réfraction négative induits par l'ingénierie généralisée ou localisée de la dispersion sur l'ensemble du spectre électromagnétique (des micro-ondes à l'optique en passant par le térahertz et l'infrarouge). Didactique, Matériaux artificiels analyse les possibilités de l'optique de transformation tels que les mirages optiques, les lentilles parfaites, les tapis magiques et les capes d'invisibilité. Présentés comme potentiels précurseurs de nouveaux systèmes de contrôle de la propagation des ondes et/ou d'imagerie pour les domaines des télécommunications, de la biologie ou de la médecine, ils permettent d'identifier les principaux verrous théoriques et technologiques actuels.
Author: Olivier Vanbésien
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118563328
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 396
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Book Description
This book addresses artificial materials including photonic crystals (PC) and metamaterials (MM). The first part is devoted to design concepts: negative permeability and permittivity for negative refraction, periodic structures, transformation optics. The second part concerns PC and MM in stop band regime: from cavities, guides to high impedance surfaces. Abnormal refraction, less than one and negative, in PC and MM are studied in a third part, addressing super-focusing and cloaking. Applications for telecommunications, lasers and imaging systems are also explored.
Author: FREDERIQUE.. GADOT
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155
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Book Description
LES MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES (BIP) SONT DES MATERIAUX DE GEOMETRIE PERIODIQUE QUI PERMETTENT DE REFLECHIR OU DE TRANSMETTRE LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS CERTAINES GAMMES DE FREQUENCES. CES DOMAINES DE FREQUENCE PEUVENT ETRE CONTROLES EN AJUSTANT LES PARAMETRES DE LA STRUCTURE TELS LE PAS, LE TYPE DE RESEAU OU LE MATERIAU. LES STRUCTURES ETUDIEES DURANT CETTE THESE SONT BIDIMENSIONNELLES DIELECTRIQUES ET METALLIQUES. ELLES SONT CONSTRUITES AVEC DES TIGES CYLINDRIQUES DE CUIVRE OU D'ALUMINE SUIVANT DES RESEAUX CARRE, TRIANGULAIRE ET HEXAGONAL. LES MESURES EXPERIMENTALES DE LEUR DIAGRAMME DE TRANSMISSION ENTRE 8-16 GHZ ET 27-80 GHZ ONT PERMIS D'ANALYSER L'INFLUENCE DU TAUX DE REMPLISSAGE, DU NOMBRE DE COUCHES NECESSAIRE A LA CREATION DE BANDES INTERDITES ET DES DEFAUTS. LES DIAGRAMMES DE TRANSMISSION DES CRISTAUX ONT ETE CALCULES A L'AIDE DE LA METHODE FDTD. CES SIMULATIONS ONT TOUJOURS ETE EN EXCELLENT ACCORD AVEC LES MESURES. CETTE METHODE DE MODELISATION PERMET EGALEMENT DE VISUALISER LA CARTOGRAPHIE DES CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES A L'INTERIEUR DU CRISTAL. L'ETUDE CONCLUANTE SUR CES MATERIAUX AVEC OU SANS DEFAUTS A CONTINUE AVEC L'ASSOCIATION DE DIFFERENTS BIPS, CE QUI DONNE LA POSSIBILITE D'ACCROITRE FORTEMENT LA LARGEUR DE BANDE INTERDITE TOUT EN OUVRANT DES FENETRES DE TRANSMISSION DANS CETTE BANDE ELARGIE LORSQUE DES DEFAUTS Y SONT INTRODUITS.
Author: D. Cassagne
Publisher:
ISBN: 9782868833877
Category : Dielectric devices
Languages : fr
Pages : 91
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Book Description
LES MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES SONT DES STRUCTURES DIELECTRIQUES PERIODIQUES QUI CONTROLENT LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES. DANS CE MEMOIRE, NOUS DECRIVONS LA METHODE DES ONDES PLANES QUI PERMET DE CALCULER LES STRUCTURES DE BANDES DES CRISTAUX PHOTONIQUES. PAR UNE ANALYSE DE LA SYMETRIE ET UNE APPROCHE PERTURBATIVE, NOUS PRECISONS LES CONDITIONS D'EXISTENCE DES BANDES INTERDITES DE BASSE ENERGIE. NOUS PROPOSONS DE NOUVELLES STRUCTURES BIDIMENSIONNELLES APPELEES GRAPHITE ET NITRURE DE BORE. GRACE A UNE METHODE DE MATRICES DE TRANSFERT, NOUS CALCULONS LA TRANSMISSION DE LA STRUCTURE GRAPHITE ET NOUS METTONS EN EVIDENCE LE ROLE FONDAMENTAL DU COUPLAGE AVEC LES MODES EXTERIEURS. NOUS ETUDIONS L'APPARITION DE MODES PERMIS DANS LA BANDE INTERDITE GRACE A L'INTRODUCTION DE DEFAUTS DANS LA PERIODICITE. ENFIN, NOUS DISCUTONS LES PROPRIETES DES OPALES CONSTITUEES DE MICRO-BILLES DE SILICE AUTO-ORGANISEES QUI SONT TRES PROMETTEUSES POUR LA FABRICATION DE CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS.
Author: Rodrigue Roland Mafouana
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 204
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Ce travail porte sur la réalisation de matériaux à bandes interdites photoniques (BIP) dans le domaine du visible à base d’opales artificielles.La première phase que nous abordé a été l’élaboration des opales et plus particulièrement la préparation de suspensions colloïdales par la méthode de Stöber. Pour obtenir une auto-organisation des particules de silice de bonne qualité nous avons travaillé à l’affinement de la distribution en taille des particules de silice. Nous avons montré que pour notre dispositif opératoire il est nécessaire que les réactifs soient purifiés et thermostatés à 40°C puis que la réaction soit menée sous agitation moyenne (500 tr.min-1). Les suspensions colloïdales sont stabilisées par extraction des particules et remises en suspension dans l’eau puis par chauffage à 120°C/30min. La structure interne des particules de silice montre une nanoporosité. Les opales ont été élaborées par électrosédimentation et consolidées à 950°C. Les propriétés optiques optimales, réflectivité maximale, ont été obtenues pour un recuit de 4 heures.La deuxième partie de ce travail a porté sur l’utilisation d’opales de silice comme préforme pour infiltrer le réseau poreux et construire des opales inverses plus prometteuses en terme de matériau photonique. Nous avons infiltré les opales précédentes par des matériaux à fort indice (TiO2, ZrO2, Métaux magnétiques, Or) soit par imprégnations successives soit par électro-cristallisation. C’est la deuxième méthode qui a donné des résultats les plus satisfaisants.La troisième partie de ce travail concerne la mise au point d’une méthode l’élaboration de cristaux photoniques par dépôt de nappes successives de particules. Des monocouches de bonnes qualités ont été obtenues avec des suspensions colloïdales contenant entre 5,5 et 9 mol.L-1 de silice sous la forme de particules d’environ 300nm et une vitesse d’extraction de 11,5 mm.min-1. Ces méta-cristaux bidimensionnels de symétrie hexagonale montrent une bonne efficacité de diffraction. Par contre la qualité des couches suivantes se dégrade rapidement.La stabilité mécanique et la grande qualité de la structuration des monocouches de billes de silice sur ces substrats a rendu possible leur utilisation pour la nanostructuration 2D de plots métalliques et la réalisation d’un laser à réaction distribuée.
Author: Boris Gralak
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 241
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Ce travail est basé sur l'étude théorique et numérique des propriétés des cristaux photoniques. Nous envisageons, dans un ordre de complexité croissant, les cas de structures 1D, 2D et 3D. Une attention particulière est portée aux relations de dispersion des modes de Bloch du cristal. Ces relations contiennent en effet un grand nombre d'informations, non seulement sur le champs dans le cristal (sur le cheminement de l'énergie par exemple), mais elles permettent également de comprendre et de prévoir comment s'effectue, aux frontières d'un cristal limité, le couplage entre le champ intérieur et le champ exterieur. L'exploitation de ces propriétés nous permet de prédire, puis de simuler numériquement, des situations dans lesquelles les cristaux photoniques se comportent comme des milieux d'indice optique inférieur à celui du vide (ultra-réfraction), voire d'indice optique négatif. On montre par exemple qu'il est possible de concevoir des micro-lentilles dont les dimensions et la focale sont de quelques dizaines de longueurs d'onde.
Author: Thierry Brillat
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Agnes Buka
Publisher: World Scientific
ISBN: 1848167997
Category : Science
Languages : en
Pages : 299
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Book Description
The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
