Book Description
Dans le but de réduire l’encombrement des dispositifs hyperfréquences, les industriels doivent s’adapter et innover. C’est pourquoi, afin de rendre les systèmes de télécommunication toujours plus discrets et efficaces, il est possible d’y intégrer des couches minces magnétiques à haute perméabilité. Concernant les dispositifs antennaires, il s’avère que les antennes planaires présentent de meilleures performances d’un point de vue miniaturisation vis-à-vis du caractère magnétique que les antennes dipolaires. Par conséquent, des modèles analytiques ont été développés de manière à estimer l’influence des caractéristiques intrinsèques du substrat sur les performances des antennes. En continuité de ces travaux, la même démarche a été étendue au cas d’un empilement de couches magnétodiélectriques. D’autre part, ces couches minces magnétiques ont été placées dans le champ proche de dispositifs coplanaires hyperfréquences. Les résultats obtenus ont montré que l’insertion des matériaux magnétiques autorisait des taux de miniaturisation importants. Enfin, le spectre magnétique des couches minces présente de fortes pertes magnétiques à la fréquence de résonance ferromagnétique, et cela, sur une large bande de fréquence. C’est pourquoi, des dispositifs antennaires large bande incluant des fonctions de filtrage de type « coupe-bande » ont été étudiés.
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Les dispositifs micro-ondes non réciproques à ferrite, comme les circulateurs, sont actuellement très utilisés dans les télécommunications sous forme massive. Ils nécessitent, pour fonctionner, d'être polarisés par un champ magnétique, qui peut être créé par un aimant permanent. L'enjeu actuel est d'intégrer ces circulateurs, sous forme de multicouche, sur un même substrat (technologies MMIC). Une autre application possible de ces dispositifs intégrés à ferrite sont les antennes à polarisation circulaire. Une simulation de leur comportement à 40 GHz est notamment présentée dans ce mémoire. La suite de ce travail traite de la réalisation par pulvérisation radiofréquence magnétron et de la caractérisation de couches magnétiques de Samarium-Cobalt et de Néodyme-Fer-Bore ; elles sont susceptibles de polariser magnétiquement une couche de ferrite doux. Pour ce faire, l'axe de facile aimantation des mailles doit être perpendiculaire au plan de la couche. Afin de favoriser cette orientation, un dispositif de dépôt sous induction magnétique a été conçu après simulation. Des possibilités d'épitaxie des dépôts sur les substrats ont également été envisagées afin de favoriser la croissance axe c. L'influence, sur la structure des couches, leurs propriétés magnétiques et leur composition, de nombreux paramètres expérimentaux a été étudiée. La phase magnétique Nd(2)Fe(14)B a ainsi pu être mise en évidence sous forme polycristalline. Des champs coercitifs de l'ordre de 0,6 Tesla ont pu être obtenus. L'intégration des circulateurs nécessitera, ensuite, d'orienter convenablement ces couches magnétiques dures
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Cette thèse s'inscrit dans le domaine des matériaux magnétiques pour les hyperfréquences. Les matériaux magnétiques les plus utilisés dans des dispositifs hyperfréquences sont des ferrites, en particulier les grenats qui ont un très faible amortissement magnétique (de l'ordre de 0,0001). La course à la miniaturisation dans les technologies actuelles, pose certains problèmes liés à l'intégration de ferrites dans les composants hyperfréquences. Ces matériaux, à base d'oxyde de fer, nécessitent généralement des températures de dépôt très élevées qui risquent d'endommager d'autres parties au sein d'un même circuit. Une solution réside dans l'utilisation de matériaux ferromagnétiques qui peuvent être déposés à des températures modérées. Cependant, ce type de matériaux présente habituellement des facteurs d'amortissement élevés les rendant ainsi peu compatibles avec les caractéristiques recherchés pour des composants hyperfréquences. Dans ce contexte, les alliages Heusler apparaissent particulièrement attrayants. En effet, ces derniers présentent une aimantation et une température de Curie élevées, et des calculs ab initio prédisent des facteurs d'amortissement extrêmement faibles. La première étape de ce travail a consisté à mettre au point un banc de résonance ferromagnétique capable d'étudier des matériaux dans le domaine hyperfréquence. Cette étape s'est suivie de l'élaboration de couches minces épitaxiales de Co2MnSi par pulvérisation cathodique sur substrat MgO (001) et MgO/Cr (001). Une étude structurale poussée (RHEED, diffraction X, microscopie électronique en transmission) a permis de vérifier la bonne qualité cristalline des couches. Leurs propriétés magnétiques ont été étudiées par des techniques statiques et dynamiques afin d'obtenir une caractérisation complète de leurs paramètres magnétiques en fonction de l'épaisseur du matériau : aimantation à saturation, constante d'échange, amortissement, facteur gyromagnétique, constantes d'anisotropie. L'obtention de ces paramètres a été assistée par une modélisation reposant sur des outils numériques développés pendant la thèse. Les échantillons étudiés présentent des faibles amortissements magnétiques compris entre 0,002 et 0,007. Les paramètres magnétiques (anisotropie magnétocristalline, facteur gyromagnétique) sont fortement modifiés avec l'implémentation d'une couche tampon de Cr. Cela suggère que les propriétés magnétiques dans les alliages Heusler, sous forme de couches minces, sont étroitement liées aux contraintes dans les interfaces. Ce travail de thèse est une première étape qui a montré que le Co2MnSi pourrait constituer une brique élémentaire pour la réalisation de composants hyperfréquences. L'ingénierie de la couche tampon s'annonce comme une clé pour rendre ces alliages compatibles avec les besoins des technologies actuelles. Cette thèse permettra, par la suite, d'étudier des systèmes plus complexes tels les cristaux magnoniques à base d'alliages Heusler.
Author: Agnes Buka Publisher: World Scientific ISBN: 1848167997 Category : Science Languages : en Pages : 299
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The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Author: Paolo Mele Publisher: ISBN: 9781536160864 Category : Zinc oxide thin films Languages : en Pages : 0
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Zinc oxide (ZnO) is an n-type semiconductor with versatile applications such as optical devices in ultraviolet region, piezoelectric transducers, transparent electrode for solar cells and gas sensors. This book "ZnO Thin Films: Properties, Performance and Applications" gives a deep insight in the intriguing science of zinc oxide thin films. It is devoted to cover the most recent advances and reviews the state of the art of ZnO thin films applications involving energy harvesting, microelectronics, magnetic devices, photocatalysis, photovoltaics, optics, thermoelectricity, piezoelectricity, electrochemistry, temperature sensing. It serves as a fundamental information source on the techniques and methodologies involved in zinc oxide thin films growth, characterization, post-deposition plasma treatments and device processing. This book will be invaluable to the experts to consolidate their knowledge and provide insight and inspiration to beginners wishing to learn about zinc oxide thin films.
Author: Jerome V. Moloney Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9780387985817 Category : Business & Economics Languages : en Pages : 270
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Mathematical methods play a significant role in the rapidly growing field of nonlinear optical materials. This volume discusses a number of successful or promising contributions. The overall theme of this volume is twofold: (1) the challenges faced in computing and optimizing nonlinear optical material properties; and (2) the exploitation of these properties in important areas of application. These include the design of optical amplifiers and lasers, as well as novel optical switches. Research topics in this volume include how to exploit the magnetooptic effect, how to work with the nonlinear optical response of materials, how to predict laser-induced breakdown in efficient optical devices, and how to handle electron cloud distortion in femtosecond processes.
Author: Damien Rialet
Author: Matthieu Valetas
Author: Guillermo Ortiz Hernandez
Author: Agnes Buka
Author: Paolo Mele
Author: Canada. Patent Office
Author: Jerome V. Moloney