Acoustique : étude et utilisation de nouvelles sources et transducteurs aux longueurs d'onde nanométriques
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This study focuses on acoustic transduction in frequencies ranging from 100GHz to 1THz. A picosecond pulsed laser was used to generate and detect high frequency phonons. These transductors are a two-layers pileup of GaAs/AlAs gathered in one superlattice. The optical wave-length sensitivity was experimentally studied. To improve the transduction efficiency, an optical micro cavity was used to increase the interaction between radiation and superlattice. These light-to-sound transducers were used to measure subterahertz and terahertz phonons' lifetime. An anomaly in lifetime frequency dependence was observed in gallium arsenide. Dispersion relation from ab initio calculation coupled with Landau-Rumer phonon lifetime theory fully explain this unexpected anomaly.
Abstract FR:
Ce manuscrit porte sur l'étude de transducteur acoustique couvrant la plage de fréquence allant de 100GHz à 1THz. Un laser impulsionnel pico-seconde est à l'origine de ces hautes fréquences. Les structures utilisées pour la génération sont un empilement bicouches GaAs/AlAs. La sensibilité de génération et de détection d'onde acoustique en fonction de la longueur d'onde est étudiée expérimentalement. Afin d'améliorer l'efficacité de transduction, une micro-cavité optique est utilisée pour augmenter l'interaction entre le rayonnement laser et le super-réseau. Ces transducteurs opto-acoustiques sont utilisés pour mesurer les temps de vie des phonons subterahertz et terahertz. Une anomalie dans le comportement en fréquence des temps de vie a été mise en évidence dans l'arséniure de gallium. L'utilisation de courbes de dispersion issues de calculs ab initio associée à l'approche de Landau-Rumer pour les temps de vie ultra-sonore permet d'expliquer ce comportement inattendu.