Propagation des ondes acoustiques dans les super-réseaux élastiques et piézoélectriques : Réflexion omnidirectionnelle et transmission sélective

Abstract

Dans ce travail nous nous sommes intéressés à l’étude de la propagation des ondes acoustiques, de polarisation transverse et sagittale, dans les super-réseaux élastiques et celles de polarisation transverse dans les super-réseaux piézoélectriques à une dimension. Une grande partie de ce travail a été consacrée aux applications pratiques et potentielles des super-réseaux. Dans un premier temps, nous avons montré pour la première fois que, sous certaines conditions, les Bandes Interdites Omnidirectionnelles peuvent avoir lieu dans les super-réseaux à une dimension. De tells structures jouent le rôle d’un miroir acoustique dans une certaine gamme de fréquences où toutes les ondes issues du milieu ambiant (substrat), de différentes polarisations et envoyées sous un angle d’incidence quelconque à l’interface super-réseaux/substrat sont réfléchies à l’intérieur de ce gap. Deux solutions ont été proposées pour surmonter la condition du choix d’un substrat avec les vitesses du son sont très élevées. La première consiste à insérer une couche tampon entre le super-réseau et le substrat. Cette couche joue le rôle d’une barrière pour toutes les ondes incidentes. La deuxième solution est d’associer deux ou plusieurs super-réseaux en tandem. Dans ce cas, nous avons en plus pu élargir le gap absolu. Par insertion d’un défaut plan à l’intérieur du super-réseau fini, nous avons obtenu un filtre acoustique ayant la propriété de laisse passer seulement les fréquences souhaitées. Nous avons en plus examiné les modes localisés et résonnants de polarisation transverse dans ces structures. Finalement, un chapitre a été consacré à l’étude des ondes acoustiques de polarisation transverse dans les super-réseaux piézoélectriques infinis, semi-infinis ou en contact avec un substrat piézoélectrique. Nous avons examiné la dispersion des états localisés et résonnants dans ces structures hétérogènes en considérant la surface/interface métallisée ou non. Il a été conclu que l’interface SR/substrat est riche en modes d’interface.