Soutenance de thèse 10/07/2023 - Ibtissem Bouanane - Métasurface absorbante dans les bandes visible et infrarouge : conception de nanostructures aux propriétés optiques contrôlées

Annonce de soutenance de thèse

Mlle. Ibtissem Bouanane

(ED353 SCIENCES POUR L'INGENIEUR : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique )

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Métasurface absorbante dans les bandes visible et infrarouge : conception de nanostructures aux propriétés optiques contrôlées

Dirigé par : Judikaël LE ROUZO (Départements DETECT, équipe LUMEN-PV)

le lundi 10 juillet à 10h30 - Amphi Néel - Campus de Polytech - Technopôle de Château-Gombert

Resumé

La conception de métasurfaces absorbantes dans les domaines du visible et de l'infrarouge s’avère très intéressante pour différentes applications telles que le solaire thermique et photovoltaïque, les photodétecteurs ou encore les capteurs. L'opportunité d'utiliser des nanostructures artificielles pour réaliser ces nouveaux matériaux a suscité un énorme intérêt au cours des dernières décennies. Leurs propriétés optiques uniques permettent d’envisager un contrôle de l'interaction lumière-matière, pour des longueurs d’onde optiques spécifiques.

Parmi ces possibilités, les résonateurs métalliques à anneau fendu sont des métamatériaux bien connus offrant des possibilités uniques de contrôle de la réponse aux composantes électriques et magnétiques de la lumière dans les bandes visibles et infrarouges. Leur forme circulaire leur confère en plus des résonances à caractère électrique, des résonances magnétiques induites optiquement en raison de leur forme. Les champs électriques et magnétiques peuvent être améliorés et par conséquent provoquer une exaltation des propriétés d'absorption à la longueur d'onde de résonance. De plus, les nano-anneaux fendus offrent des possibilités uniques pour contrôler avec précision la réponse lumineuse en fonction de leurs paramètres géométriques variés.
L’objet de cette thèse est l’étude théorique et expérimentale d’une métasurface absorbante, composée de nano-anneaux métalliques aux paramètres géométriques réalistes et qui doit prendre la forme d’un revêtement souple et flexible. Dans un premier temps, une étude paramétrique réalisée à l’aide d’outils de simulation numérique permet l’optimisation de la structure. Au cours de ce travail, deux approches expérimentales ont été définies pour la réalisation. La première est une méthode classique descendante réalisée par lithographie électronique et métallisation qui a permis de valider le modèle de simulation.
La seconde est une approche ascendante innovante pour la fabrication de surfaces nanophotoniques à partir de nanocubes colloïdaux auto-assemblés. Cette seconde méthode doit permettre une réalisation à grande échelle, contrôlée, et à moindre coût comparé aux méthodes existantes. Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre l’IM2NP, le CINAM et Thalès.
 

Mots Clés

nanostructure, métasurface, absorbeur optique, nanoparticules 

Composition du jury :

• Nathalie DESTOUCHES, Rapporteur, Laboratoire Hubert Curien, Université de Saint-Etienne
• Antoine MOREAU, Rapporteur, Institut Pascal, Université de Clermont Auvergne
• Béatrice DAGENS, Président ,C2N, Université Paris Saclay
• Judikaël LE ROUZO, Directeur de thèse, IM2NP, Université Aix-Marseille
• Olivier MARGEAT, Co-Directeur de thèse, CINaM, Université Aix-Marseille
• Gérard BERGINC, Examinateur, THALES LAS
• Ludovic ESCOUBAS, Examinateur, IM2NP, Université Aix-Marseille