Modélisation et caractérisation des matériaux chiraux dans le domaine des microondes

Electromagnetic modelization and characterization of chiral media in the microwave range

• Auteur / Autrice : Stéphane Ougier
• Direction : Paul François Combes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spirales

Ondes électromagnétiques -- Propagation

Micro-ondes

Chiralité

Hélices marines

Diffraction

Résumé

Le phenomene naturel optique a d'abord ete observe par les opticiens. Ce phenomene est lie au caractere chiral des molecules qui existent sous deux formes distinctes (droite et gauche), image miroir l'une de l'autre. A une echelle macroscopique, la chiralite apparait aussi bien dans la nature (vegetation, escargots,. . . ) que dans les objets fabriques par l'homme (gants, ressorts, club de golf,. . . ). Ce n'est que depuis le debut des annees 80 que l'on s'interesse a la chiralite dans le domaine des micro-ondes. Dans cette gamme de frequence, un milieu chiral est obtenu en distribuant uniformement, dans une matrice dielectrique, des helices de meme forme enantiomorphique correctement dimensionnees vis-a-vis de la longueur d'onde. Elles peuvent etre aleatoirement orientees (milieu chiral isotrope) ou non (milieu bianisotrope). Nous avons dans un premier temps etudie l'interaction d'une onde electromagnetique plane avec une helice et defini un critere nous conduisant, pour un type d'excitation donne, a la geometrie d'helice optimale. Nous avons ensuite effectue une approche globale des milieux chiraux en utilisant la theorie de milieu effectif. Suite a cette etude, nous avons defini une methode de determination en espace libre des parametres constitutifs d'un milieu chiral isotrope: permittivite, permeabilite, parametre de chiralite. Parallelement, differents types de mesures (reflexion, transmission, diffusion, matrice s totale) nous ont servi a valider les resultats theoriques obtenus et a evaluer les limites d'une approche macroscopique dans le cadre des milieux chiraux