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1 - CONTEXTE

2 - MATÉRIAUX MAGNÉTIQUES : QUELS BESOINS EN HYPERFRÉQUENCES ?

3 - ÉLECTROMAGNÉTISME DES NANOCOMPOSITES GRANULAIRES

4 - SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES

5 - APPLICATIONS À LA RÉALISATION DE DÉMONSTRATEURS HYPERFRÉQUENCES

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : NM1210 v1

Électromagnétisme des nanocomposites granulaires
Nanocomposites magnétoélectriques appliqués aux hyperfréquences

Auteur(s) : Patrick QUÉFFÉLEC, Christian BROSSEAU

Date de publication : 10 avr. 2006

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RÉSUMÉ

Le secteur des télécommunications a pour enjeu dans les prochaines années l’avènement de nouvelles filières technologiques afin de réaliser des structures innovantes et de répondre aux exigences de futures applications. Ces innocations technologiques développées dans le domaines des micro-ondes démontrent l’utilité des matériaux nanostructurés fonctionnalisés. Cet article propose une étude des nanocomposites magnétoélectriques appliqués aux hyperfréquences. Après un bref rappel du contexte actuel, les matériaux magnétiques et les besoins en hyperfréquence sont passés en revue. Dans un second temps, l’électromagnétisme des nanocomposites granulaires est expliqué.

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ABSTRACT

The advent of new technological sectors is a challenge for telecommunications in order to develop innovative structures and meet the needs of future applications. These technological innovations, developed in the microwave sector prove the usefulness of functionalized nanostructured materials. This article provides a study of functionalized magnoelectric nanocomposites for hyper frequencies. After a brief overview of the present situation, magnetic materials and needs in hyper frequency are dealt with. The electromagnetism of granular nanocomposites is then explained.

INTRODUCTION

L'utilisation de ces nanomatériaux représente une solution alternative à l'emploi de ferrites conventionnels dans les dispositifs micro-ondes non réciproques. Leur fonctionnement est optimisé par une démarche d'ingénierie électromagnétique qui tire profit des propriétés originales d'assemblages de nanophases.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm1210


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3. Électromagnétisme des nanocomposites granulaires

Les matériaux nanophasés et les nanocomposites ont suscité un intérêt accru dès lors que les chercheurs ont mis en évidence le fait que beaucoup de propriétés mécaniques, optiques, électriques et magnétiques inhabituelles de ces milieux finement divisés dépendaient des caractéristiques interfaciales des constituants en raison de la fraction élevée de matière localisée au voisinage des interfaces. La description des nanomatériaux à haute densité d'interfaces s'intègre actuellement à la physique des milieux denses finement divisés. De façon assez générale, la conception et l'optimisation des matériaux modernes qui peuvent être structurés à l'échelle de la mésostructure sont de plus en plus tributaires de notre capacité à comprendre et à appréhender les phénomènes depuis l'échelle macroscopique jusqu'à l'échelle moléculaire. L'élaboration de modèles décrivant les relations structure-propriétés, par exemple pour comprendre les mécanismes de formation de la mésostructure (quelques dizaines à centaines de nanomètres), passe par l'observation directe des échelles spatiales caractéristiques de la dispersion des inclusions au sein de la matrice. La description des propriétés électromagnétiques d'un matériau hétérogène désordonné, fait appel à des concepts issus de la physique statistique. Percolation, champ moyen, phénomènes critiques : ce sont là quelques termes qui se rencontrent très souvent, et qui s'avèrent cruciaux, dans la littérature scientifique actuelle concernant la physique des milieux désordonnés. Grâce à la physique statistique, les physiciens ont pu s'attaquer au difficile problème de la connectivité dans les milieux hétérogènes. Celle-ci illustre clairement l'importance de la structure et de la physico-chimie à très fine échelle de ces matériaux pour une pleine compréhension de leurs propriétés.

3.1 Électromagnétisme des milieux finement divisés

La propagation d'une onde électromagnétique dans ces matériaux est une technique d'investigation permettant de déterminer les propriétés électromagnétiques de ces milieux, comme la permittivité et la perméabilité magnétique. Dans le cas d'un matériau hétérogène désordonné,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ZHENG (H.), WANG (J.), LOFLAND (S.E.), MA (Z.), MOHADDES-ARDABILL (L.), ZHAO (T.), SALAMANCA-RIBA (L.), SHINDE (S.R.), OGALE (S.B.), BAI (F.), BIEHLAND (D.), JIA (Y.), SCHLOM (D.G.), WUTTIG (M.), ROYTBURD (A.), RAMESH (R.) -   *  -  Science, 303, 661 (2004).

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  • (3) - POLDER (D.), SMIT (J.) -   *  -  Rev. Mod. Phys., 25, 89 (1953).

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  • (6) - CHOY (T.C.) -   Effective Medium Theory, Principles and Applications.  -  Oxford University Press, Oxford (1999).

  • ...

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