Simulation numérique

Modèles pour la phononique

Le groupe Phononique et Microscopies développe un ensemble cohérent de modèles qui sont appliqués au cours de nos recherches à la conception, à l'analyse et à la comparaison aux résultats expérimentaux. Ces modèles incluent :

  • La structure de bande des cristaux phononiques, incluant les compositions solide-vide, solide-solide et fluide-solide,
  • La structure de bande complexe pour toute composition, afin d'obtenir les ondes de Bloch évanescentes,
  • La transmission à travers les cristaux phononiques ou soniques ainsi que les métamatériaux acoustiques, en particulier à l'aide de PML acoustiques et élastiques,
  • La conduction de la chaleur dans les microsystèmes, avec la prise en compte de la résistance thermique de contact,
  • Les ondes élastiques de surface dans les solides piézoélectriques (génération, propagation dans les transducteurs interdigités épais et les réseaux de piliers),
  • Les couplages d'ondes tels que la photoélasticité, l'électrostriction des phonons acoustiques, la diffusion Brillouin, les couplages opto-mécaniques, la thermoélasticité, etc.
(gauche) Simulation numérique des propriétés de dispersion d'un guide d'onde phoxonique (pour la lumière et le son) ; (droite) guide phononique à cavités couplées.
        

Simulation numérique

L'implémentation de ces modèles phononiques est réalisée par divers langages ou programmes afin de couvrir une large gamme de matériaux et compositions, avec une préférence pour l'analyse par éléments finis. En voici une liste non exhaustive :

  • Des modèles Comsol Multiphysics pour résoudre les équation aux dérivées partielles des cristaux phononiques, des ondes élastiques et acoustiques, de la diffusion de la chaleur ou des ondes optiques,
  • Des scripts FreeFem++ et gmsh (open source software) pour les mêmes objectifs,
  • Des techniques d'ondes planes et de fonctions de Green (en Fortran et Matlab),
  • Des simulations FDTD afin de saisir la propagation spatio-temporelle des ondes.

Vous cherchez de telles compétences de modélisation et de simulation numériques ? Nous sommes enclins au développement de nouvelles méthodes et de nouveaux modèles, et nous aimons produire de belles simulations numériques. :-)