Modélisation Électromagnétique Des Antennes Miniatures à Base de Nanotubes de Carbone et de Graphène Dans la Bande Térahertz

Résumé

Avec l'apparition des nanomatériaux carbonés, notamment les nanotubes de carbone et le graphène, la nanotechnologie a connu un véritable essor permettant de remédier aux limitations intrinsèques de silicium. Par ailleurs, les propriétés exceptionnelles de ces nanostructures permettent d'envisager plusieurs applications dans la bande Térahertz, en particulier les nano-antennes. Toutefois, afin de pouvoir bien évoquer cette nouvelle technologie, nous devons incontournablement mettre en place des modèles physiques et des outils numériques spécifiques aux caractères uniques de ces nouveaux matériaux. En effet, la première partie de ce manuscrit est dédiée au développement d'un modèle électromagnétique basé sur des équations integro-différentielles permettant de prédire la réponse des antennes à base de nanotubes de carbone rayonnant dans l'espace libre. Le phénomène de couplage est évoqué tout en montrant les limitations des approches existantes. Par la suite une partie considérable de ce travail a été consacrée à l'étude des antennes planaires à base de nanorubans de graphène. Nous avons proposé une formulation générale basée sur la MoM-GEC pour modéliser un réseau d'antennes tout en mettant en évidence les paramètres influençant le phénomène de couplage. Les résultats obtenus prouvent qu'un réseau d'antennes à base de nanorubans de graphène permet d'obtenir le champ électrique lointain pour des distances très faibles favorisant ainsi les communications courtes distances. Ces nouvelles antennes pourraient être exploitées pour améliorer la communication entre les différents composants, citons l'exemple du transfert des données entre le micro-processeur et la mémoire dans les Smartphones.

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