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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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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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4. Solutions technologiques
Les systèmes submicroniques sont couramment fabriqués en utilisant deux techniques. Il s'agit d'une part de l'utilisation de procédés issus de la métallurgie des poudres, d'utilisation souple pour la réalisation de composites par mélangeage. Il est maintenant bien établi que les propriétés physiques du mélange des poudres, les conditions de pressage, les interactions particule-particule et les interactions particule-liant (si le liant est nécessaire à la cohésion du mélange) constituent un ensemble de paramètres importants pour la compréhension des relations microstructure-propriétés. Bien que cette technologie soit de faible coût et versatile, elle produit des matériaux imparfaits (défauts de surface, porosité). Mais des marges de progrès existent ; on peut envisager notamment d'utiliser une presse isostatique à chaud qui est un instrument de choix pour la réalisation de matériaux à faible porosité. De telles recherches ont d'ores et déjà été entreprises dans notre laboratoire pour le développement de nanomatériaux multiferroïques. D'autre part, il s'agit du dépôt de couches minces sur un substrat, dont les procédés de préparation les plus courants sont l'évaporation et la pulvérisation cathodique.
4.1 Exemple des nanocomposites granulaires
Les échantillons de nanomatériaux utilisés dans nos études ont été réalisés par compactage d'un mélange de nanopoudres ferri (ou ferro) magnétiques. Leur forme finale adaptée aux méthodes de caractérisation électromagnétique utilisées sont, soit un tore de dimensions 3 × 7 × 2 mm3 (ligne coaxiale de norme APC7), soit une plaquette de dimensions 5 × 5 × 1,8 mm3. Le processus typique de leur élaboration met en jeu une succession de quatre étapes :
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BIBLIOGRAPHIE
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