Laëtitita RAGUIN "Résonateurs phononiques couplés par la surface"

Travaux de thèse de Laëtitia RAGUIN : "Résonateurs phononiques couplés par la surface"

Résumé : Ces travaux de thèse visent à étudier des résonateurs mécaniques capables de confiner, contrôler et transporter l’énergie acoustique à l’échelle du micromètre. L’approche proposée consiste à exploiter la surface sur laquelle reposent les résonateurs et les phénomènes d’hybridation entre les ondes élastiques se propageant sur cette surface et les modes propres des résonateurs pour créer un couplage entre résonateurs. Dans un premier temps, les travaux entrepris prouvent, numériquement et expérimentalement, la capacité d’exciter un micro-résonateur sub-longueur d’onde grâce aux ondes de surface. Une seconde partie est consacrée à l’étude des mécanismes de couplage entre résonateurs adjacents.
Au travers de caractérisations optiques donnant notamment accès à la forme des modes excités et de simulations numériques fondées sur la méthode des éléments finis, la présence de couplage entre résonateurs voisins et la possibilité de contrôler ce couplage en modifiant les paramètres géométriques des paires de résonateurs sont démontrées. En particulier, deux types de couplage sont mis en évidence en fonction de l’écartement entre les résonateurs : un couplage évanescent, s’apparentant au couplage dans un dimère plasmonique, et un couplage de type mécanique. Les études réalisées soulignent aussi la réciprocité des systèmes étudiés : il est possible de modifier le couplage en changeant les conditions d’excitation des résonateurs et réciproquement, les vibrations des résonateurs couplés peuvent affecter la vibration de la surface les supportant à des échelles très sub-longueurs d’onde.

Composition du jury :

Abdelkrim KHELIF, Directeur de Recherche, Université Bourgogne - Franche-Comté, Directeur de thèse

Arnaud TOURIN, Professeur, Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris, Rapporteur

Pierre VERLOT, Assistant Professeur, University of Nottingham, Rapporteur

Daniel LANZILLOTTI-KIMURA, Chargé de recherche, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay, Examinateur

Romain FLEURY, Assistant Professeur, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Examinateur

Michel DE LABACHELERIE, Directeur de Recherche, Institut FEMTO-ST, Examinateur

Sarah BENCHABANE, Chargé de Recherche, Institut FEMTO-ST, Co-directeur de thèse

Abdellatif AKJOUJ, Professeur, Université de Lille, Examinateur

Localisation : Amphithéâtre Jean-Jacques Gagnepain (Institut FEMTO-ST, 15B Avenue des Montboucons, 25030 Besançon Cedex).