Prix de la Fondation Dimitris N. Chorafas 2016 - Michele Tamagnone

« Pour avoir développé pour la première fois plusieurs composants reconfigurables fonctionnant dans le domaine du Terahertz et basés sur du graphene, en particulier un reflectarray et un isolateur. Ces composants ouvrent la porte à des applications THz dans le domaine de la sécurité, les télécoms à courte distance, la spectroscopie et les bio-senseurs. En outre, un formalisme théorique original a permis la conception de composants quasi-optimaux. »

L'objet de cette thèse est d'explorer les applications du graphène pour les composants et antennes dans la bande du terahertz et de l’infrarouge lointain, en mettant un accent particulier sur les dispositifs ajustables et non-réciproques. Les deux technologies du terahertz et du graphène sont des champs émergeants qui promettent beaucoup d'applications futures, y compris pour les communications ultra-large bande, la détection et la sécurité intérieure. La première contribution originale de cette thèse est l'établissement d'une borne supérieure théorique pour les performances des dispositifs non-réciproques et ajustables. Cette limite théorique est une ligne directrice importante pour la conception de dispositifs optiques en graphène, car elle permet de prédire les meilleures performances possibles avant tout effort de conception ou de simulation numérique. Le potentiel du graphène pour les applications non-réciproques est ensuite démontré expérimentalement, avec la conception, fabrication et mesure du premier isolateur terahertz. On démontre que ce dispositif est quasi-optimal, du point de vue de ses performances comparées à la limite théorique. La thèse explore ensuite un certain nombre de conceptions d'antennes terahertz/infrarouge en graphène, et, enfin, le premier réflecteur ajustable en graphène, composé d’une métasurface capable de dépointer un faisceau terahertz entrant, est présenté dans cette thèse.