Etude théorique et expérimentale de métamatériaux plasmiques pour l'application infrarouge
Auteur / Autrice : | Fatima Omeis |
Direction : | Emmanuel Centeno |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 15/09/2017 |
Etablissement(s) : | Université Clermont Auvergne (2017-2020) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme) |
Jury : | Président / Présidente : Béatrice Dagens |
Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Destouches, Olivier Gauthier-Lafaye, Thierry Taliercio, Rafik Smaali | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Destouches, Olivier Gauthier-Lafaye |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le contrôle des ondes électromagnétiques joue un rôle fondamental dans les technologies photoniques actuelles. De nos jours, on assiste à une demande croissante de composants agiles capable d'absorber efficacement les ondes électromagnétiques dans divers gamme de fréquences. Habituellement, ces absorbeurs s'appuient sur les résonances plasmoniques qui apparaissent dans les métaux nobles dans la gamme visible. Cependant, l'extension des propriétés plasmoniques aux spectres infrarouge et THz nécessite des matériaux adéquats ayant un comportement métallique à ces fréquences. Dans ce travail, nous étudions numériquement et expérimentalement les structures métal-isolant-métal (MIM) réalisées à partir de semi-conducteur hautement dopé Si: InAsSb qui a un comportement métallique dans la gamme infrarouge. Dans la deuxième partie, nous avons amélioré l'efficacité des résonateurs MIM en utilisant des métamatériaux hyperboliques qui miniaturisent les résonateurs. Dans la dernière partie, nous proposons un design universel ultra-mince qui permet de dépasser les contraintes associées au choix des matériaux et permettant la réalisation d'un absorbeur fonctionnant sur une gamme spectrale allant de l'infrarouge aux micro-onde.