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Métamatériaux acoustiques, électromagnétiques et sismiques - Pour les ondes du nanomètre au mètre

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Vers l’optique : métaux ou diélectriques ?
Métamatériaux : des micro-ondes à l’optique

Auteur(s) : Olivier VANBÉSIEN

Date de publication : 10 déc. 2005

Relu et validé le 01 oct. 2020

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Matériaux polymères pour l'optique - Propriétés et applications

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3. Vers l’optique : métaux ou diélectriques ?

3.1 Montée en fréquence : limitations des réseaux métalliques

Jusqu’à début 2005, toutes les démonstrations actuelles relatives à ces matériaux « main gauche » sur la base de réseaux métalliques imbriqués se sont faites dans le domaine des micro-ondes. Pour monter en fréquence, les lois d’échelle (dimension des objets constituants petite devant la longueur d’onde) imposent une miniaturisation qui peut atteindre les limites de la nanolithographie électronique pour les éléments les plus petits. De plus, les propriétés physiques des métaux en couches minces (effet de saturation des résonances induites par l’inertie des électrons au-delà de l’infrarouge lointain) viennent limiter les degrés de liberté offerts par la nanostructuration, principalement du point de vue des propriétés magnétiques. Néanmoins, en travaillant sur les géométries de motifs et sur les métaux utilisés, l’extension des propriétés de réfraction négative à plusieurs dizaines de térahertz semble envisageable . Jusqu’alors, seuls quelques travaux pionniers ont montré l’existence d’une activité magnétique dans des structures en anneaux fendus au-delà du térahertz ...

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - VESELAGO (V.G.) - The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ε and µ - . Soviet Physics Uspekhi, 10(4), 509-514 (1968).
(2) - SMITH (D.R.), PADILLA (W.J.), VIER (D.C.), NEMAT-NASSER (S.C.), SCHULTZ (S.) - Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity - . Physical Review Letters, 84(18), 4184-4187 (2000).
(3) - PENDRY (J.B.) - Electromagnetic materials enter the negative age - . Physics World, 14(9), 47-51 (2003).
(4) - PENDRY (J.B.) - Negative refraction makes a perfect lens - . Physical Review Letters, 85(18), 3966-3969 (2000).
(5) - ISLAM (R.), ELEK (F.), ELEFTHERIADES (G.V) - Coupled-line metamaterial coupler having co-directional phase but contra-directional power flow - . Electronics Letters, 40(5), 315-317 (2004).
(6) - LIU (L.), CALOZ (C.), CHANG (C.C.), ITOH (T.) - Forward coupling...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - CONTEXTE

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$Effets de réfraction$

2 - MATÉRIAUX MÉTALLIQUES DOUBLEMENT NÉGATIFS

2.1 - Réseaux constitutifs
2.2 - Un matériau « main gauche »
2.3 - Ondes rétropropagées
2.4 - Structure de bandes. Diagramme de dispersion
- Quiz d'entraînement

3 - VERS L’OPTIQUE : MÉTAUX OU DIÉLECTRIQUES ?

3.1 - Montée en fréquence : limitations des réseaux métalliques
3.2 - Structures diélectriques

$Réfraction négative dans un cristal photonique diélectrique$
3.3 - Ultraréfraction et réfraction négative dans les cristaux diélectriques
- Quiz d'entraînement

4 - CONCLUSION

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