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Navarro, Rafael. Étude et réalisation d'une structure combinant un métamatériau à perméabilité ajustable plongé dans un plasma froid à permittivité contrôlable

Navarro, Rafael (2020). Étude et réalisation d'une structure combinant un métamatériau à perméabilité ajustable plongé dans un plasma froid à permittivité contrôlable.

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Résumé en francais

Les métamatériaux sont des matériaux possédant des caractéristiques exotiques qui n'existent pas dans la nature. Ils peuvent être réalisés par une structure métallique périodique dont la cellule élémentaire est assez petite devant la longueur d'onde aux fréquences d'intérêt. D'un point de vue électromagnétique, ces matériaux peuvent notamment avoir une perméabilité négative à certaines fréquences. D'autre part, un plasma à basse pression peut être modélisé comme un matériau à permittivité négative si sa densité électronique dépasse la densité critique à une fréquence spécifique. Cette thèse étudie l'intégration d'un métamatériau à perméabilité négative, le Split Ring Resonator (SRR), dans un plasma d'argon à basse pression (entre 5 et 100 mTorr). Les objectifs visent d'une part, à la réalisation d'un métamatériau reconfigurable à base du plasma comme élément contrôlable, et d'autre part, à la réalisation d'un matériau doublement négatif, connu aussi sous le nom de matériau main gauche, présentant à la fois une permittivité et une perméabilité négative. La démarche a été menée de manière expérimentale à l'aide d'une cavité métallique où une source à couplage inductive (ICP) à 13.56 MHz a été placée au-dessus de la cavité (isolée par une vitre du quartz) pour l'allumage et l'entretien du plasma. A l'intérieur de cette cavité deux antennes cornets ont été fixées pour la caractérisation microonde. Une méthode de caractérisation dédiée, spécifique à cet environnement complexe, a été développée pour caractériser électromagnétiquement la structure créée. Une sonde de Langmuir a été utilisée pour mesurer la densité électronique du plasma généré. Des simulations électromagnétiques sont faites en utilisant l'outil ANSYS Electronics Desktop(r) pour aider à comprendre les effets du plasma sur le métamatériau SRR et sa résonance.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Sokoloff, Jérôme
Liard, Laurent
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Métamatériaux main gauche - Perméabilité négative - Permittivité négative - Indice de réfraction négatif - Plasma froid - Caractérisation électromagnétique - Reconfigurabilité - Microondes
Sujets :Physique
Déposé le :23 Oct 2020 13:40