Cristaux phononiques

Les ondes, de quelque nature qu’elles soient, obéissent aux mêmes types d’équations et aux même symétries essentielles (réciprocité, réversibilité). Il est donc possible de réaliser avec des ondes acoustiques l’équivalent d’expériences d’optique ou de mécanique quantique. Le grand avantage des ondes acoustiques réside dans leur facilité d’utilisation, notamment dans la possibilité de mesurer directement le champ, et non la simple intensité moyenne. L’expérience présentée ici illustre l’effet tunnel résonant à travers un double cristal phononique.

Le « cristal » est un ensemble ordonné de tiges métalliques parfaitement parallèles et réparties régulièrement sur une maille carrée. Cette structure présente une bande interdite pour les fréquences autour de 500 kHz, à l’image des ondes électroniques dans un cristal périodique d’ions. En associant deux cristaux similaires de manière à créer une cavité Fabry-Pérot, on constate que la transmission des ondes acoustiques pour certaines fréquences devient supérieure à celle que l’on observerait à travers un cristal simple (effet tunnel résonant). De plus, l’étude du temps de groupe aux résonances permet de mettre en évidence un piégeage de l’onde sur un temps long comparé au temps de traversée de l’échantillon. (A. Tourin, F. Van Der Biest, LOA)

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