Les fonctions de Herglotz-Nevanlinna sont des fonctions analytiques dont la partie imaginaire est positive dans une région tubulaire donnée (à l’instar du demi-plan supérieur du plan complexe). Découvertes dans les années 1920, ces fonctions ont une longue histoire en analyse (théorie spectrale, problème des moments, ...) et apparaissent aussi plus récemment comme un outil fondamental en sciences appliquées pour étudier : les milieux électromagnétiques dispersifs [2] comme les (...)

Suite à la proposition d’une cape biochimique pour le contrôle de la diffusion de drogues [Gue-5] (collaboration avec le CRCM à Marseille), des données expérimentales ont validé l’idée que des feuillets de graphène enrobés d’amino-acides peuvent servir de base à une cape qui non seulement tue des cellules tumorales (expériences in vitro sur l’internalisation d’une nano-particule dans une cellule de cancer du sein pour de la diffusion de drogue) mais aussi réduit considérablement la (...)

Les nouvelles possibilités offertes par les métamatériaux ont été judicieusement mises à profit pour imaginer des applications très prometteuses en hydrodynamique et en sismique. Ces travaux reposent sur les analogies entre les différentes équations d’onde, comme par exemple entre les ondes de plasmon de surface et les ondes Rayleigh et les ondes de Love en élastodynamique ou les vagues en hydrodynamique. Ces activités de recherche ont bénéficié d’un financement européen ERC entre 2011 et (...)

L’institut Fresnel a joué un rôle important dans le développement des métamatériaux acoustiques et mécaniques, notamment dans le domaine des multi-structures constituées de résonateurs basse fréquence [Big-1, Ach-0]. Ces propriétés des multi-structures ont été utilisées pour obtenir de la focalisation [Big-1] et de la protection [Ach-0]. Ces travaux ont également permis de proposer les premiers designs théoriques de capes d’invisibilité pour les ondes mécaniques en volume [Dia-1] et en (...)

Les activités de recherche sur les métamatériaux pour les ondes électromagnétiques menées à l’Institut Fresnel sont à la pointe sur la scène internationale avec la démonstration de nombreuses structures d’invisibilité. Un premier tapis d’invisibilité a été conçu pour les ondes de plasmon de surface en optique (à 633 nm), puis réalisé et caractérisé à ICFO Barcelone [Kad-3], et un deuxième tapis d’invisibilité a été proposé en optique intégrée (à 1550 nm), puis fabriqué à l’IEMN Lille et (...)

Les connaissances développées à l’Institut Fresnel en modélisation des réseaux de diffractions, cristaux photoniques et métamatériaux sont mises à profit pour concevoir de nouvelles fonctions et composants optiques (longueurs d’onde du visible et des télécommunications optiques à 1.55 µm). Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec des équipes du réseau RENATECH (IEF, IEMN) ou l’industriel PSA dans le cadre de programmes financés par l’ANR ou du GDRI Chine-France PHOTONET, pour (...)

Les nouvelles structures photoniques résonantes sont modélisées par des paramètres homogènes effectifs (voir paragraphe précédent) qui sont par nature dispersifs, c’est-à-dire dépendant de la fréquence. Parallèlement à ces modèles, des recherches ont été engagées à l’Institut Fresnel pour comprendre les effets de ce phénomène de dispersion dans les nouveaux composants. Ces recherches reposent sur des connaissances sans équivalent au niveau international, depuis qu’a été établi un cadre (...)

Les nouveaux effets physiques de la photonique moderne sont le résultat de résonances engendrées ou modifiées par la structuration des matériaux : miroirs de Bragg, réseaux de diffraction, cristaux photoniques, métamatériaux, plasmonique et métasurfaces. Une modélisation simple de ces effets par un nombre réduit de paramètres effectifs homogènes nécessite d’imaginer de nouvelles approches d’homogénéisation qui restent valides aux fréquences de résonances ou en régime de Bragg. Les (...)