Thèse soutenue

Cristaux phononiques aléatoires

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Auteur / Autrice : Rock Akiki
Direction : Yan PennecÉric Lheurette
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Acoustique
Date : Soutenance le 30/11/2022
Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Jury : Président / Présidente : Bernard Bonello
Examinateurs / Examinatrices : Olga Boyko-Kazymyrenko, Bahram Djafari-Rouhani
Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Laude, Driss Bria

Mots clés

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Résumé

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Au début des années 1990, une nouvelle discipline de la physique est apparue à travers l'étude des cristaux phononiques. Ce travail s'intéresse aux cristaux phononiques, cristaux artificiels dont les propriétés physiques peuvent être modulées par la nature et/ou la géométrie de leurs composants. Ces matériaux ont ainsi permis la manipulation et le contrôle des ondes élastiques avec des structurations d'inclusions dans l'ordre de grandeur de la longueur d'onde excitatrice. Avec les années 2000, les métamatériaux acoustiques ouvrent de nouvelles perspectives, basées sur le concept physique de milieu effectif aux grandes longueurs d'onde. L'origine des métamatériaux acoustique s'appuie alors sur le concept physique de la résonance propre des inclusions et offrent ainsi de nouvelles applications comme la réfraction négative, le cloaking ou l'hyperfocalisation. Ce travail est une première approche sur l'effet du désordre dans des métamatériaux acoustiques. Pour cela, nous étudions une structure de métamatériau acoustique formée de cylindres sur un substrat semi-infini. Les effets des matériaux et de la géométrie constitutifs des cylindres et de la surface sur les ondes acoustiques de surface seront étudiés. Nous étudions alors le couplage entre piliers et la possibilité de propagation le long d'une chaine. Nous mettons en évidence l'effet de couplage élastique entre piliers à partir du mode de compression et la possibilité de propagation et de contrôle des ondes acoustiques dans les milieux sub-longueur d'onde. L'étude est étendue à une surface à deux dimensions et une distribution périodique, hyperuniforme et aléatoire de la position des piliers.