Expérimentation sur le transport topologique des ondes élastiques dans des métamatériaux nanostructurés

Experiments on the topological transport of elastic waves in nanostructured metamaterials metamaterials

• Auteur / Autrice : Chaitanya Ghaisas
• Direction : Olga Boyko-kazymyrenko
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2025
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des nanosciences de Paris

Mots clés

Mots clés libres

Acoustiques

Transport

Métamatériaux

Acoustic

Transport

Metamaterials

Résumé

Les métamatériaux élastiques topologiques offrent une approche innovante pour le contrôle de la propagation des ondes mécaniques. Exploitant des propriétés topologiques, ces structures permettent d'envisager des avancées majeures dans le guidage d'ondes robustes, la filtration acoustique et le développement de capteurs de haute précision. Cette thèse a pour ambition d'étudier expérimentalement le transport topologique des ondes élastiques dans des métamatériaux nanostructurés, en ciblant plus spécifiquement deux types d'ondes : Ondes de Rayleigh, se propageant à la surface de substrats en silicium; Ondes de Sezawa, confinées dans des membranes nanostructurées en Si ou en SiN. Les résultats obtenus serviront à concevoir de nouveaux guides d'ondes mécaniques ultra-robustes et à renforcer la sensibilité de systèmes de détection acoustique. À long terme, ces travaux pourraient également ouvrir la voie à des applications dans les technologies de communication et les dispositifs de filtrage basés sur les ondes élastiques.

Topological elastic metamaterials offer an innovative approach to the control of mechanical wave propagation. By exploiting topological properties, these structures offer major advances in robust wave guidance, acoustic filtration and the development of high-precision. The aim of this thesis is to study experimentally the topological transport of elastic waves in nanostructured metamaterials, focusing more specifically on two types of waves Rayleigh waves, propagating at the surface of silicon substrates; and Seismic waves, propagating at the surface of silicon substrates. Sezawa waves, confined within nanostructured Si or SiN membranes. The results obtained will be used to design new, ultra-robust mechanical waveguides and to acoustic detection systems. In the long term, this work could also pave the way for applications in communication technologies and filtering devices based on elastic waves.