Génération et détection de phonons acoustiques cohérents dans des nanostructures de semiconducteurs

par Maria Florencia Pascual Winter

Thèse de doctorat en Physique de la matière condensée

Sous la direction de Bernard Jusserand et de Alejandro Fainstein.

Soutenue en 2009

à Paris 6 en cotutelle avec l'Etablissement Universitaire de Cuyo, Mendoza (Argentine) .

  • Titre traduit

    Optical generation and detection of coherent phonons in nanostructures


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  • Résumé

    Ce travail de thèse se situe dans le cadre de la nanophononique, qui comprend la conception et l'étude de nanostructures à propriétés acoustiques spécifiques. La technique expérimentale est l'acoustique picoseconde qui permet de générer et de détecter des vibrations cohérentes dans des solides à l’aide des impulsions optiques ultra-brèves. La gamme fréquentielle des vibrations étudiées (0. 1-1 THz) les rend intéressantes pour des applications de modulation en électronique et en optoélectronique. Notre contribution est liée à la manipulation spectrale des réponses des processus de génération et de détection des vibrations. Deux axes de travail ont été développés. L'un est dédié à l'optimisation de l'accord spectral entre ces processus. Pour cela, une nanostructure a été spécialement dessinée pour permettre le découplage spatial entre génération et détection. Nous avons pu adapter les propriétés des régions où l'un et l'autre processus ont lieu afin d'accorder les réponses spectrales. L'autre axe porte sur le contrôle des propriétés de transduction lumière-son d'une nanostructure. L'outil de contrôle est le choix de la longueur d'onde optique par rapport aux transitions électroniques de l'échantillon. Nous avons étudié une nanocavité acoustique, structure qui permet le confinement et l'amplification du son. Nous avons démontré que la structure fonctionne comme une source quasi-monochromatique de phonons pour certaines longueurs d’onde d’excitation. Quelques concepts additionnels ont été étudiés : le temps de vie des phonons, les mécanismes d'atténuation, le rapport entre la transduction et les transitions électroniques et l'émission stimulée des phonons.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-192. 131 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2009 669
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