Construit à partir des archives du Fonds Jean Ladrière, ce livre voudrait montrer comment, depuis sa jeunesse jusqu'aux temps de la maturité, il a patiemment élaboré une pensée de l’existence en devenir, au gré d’une vision dynamique de l’éthique et de la raison. Lire la suite
Figure majeure de la philosophie d'expression française, Jean Ladrière fut un maître pour de nombreuses générations d’étudiants à l’Université de Louvain. Il fut aussi, dans le monde entier, un infatigable conférencier. Construit à partir des archives du Fonds Jean Ladrière, ce livre voudrait montrer comment, depuis sa jeunesse jusqu’aux temps de la maturité, il a patiemment élaboré une pensée de l’existence en devenir, au gré d’une vision dynamique de l’éthique et de la raison. Pour accompagner la lecture de deux textes programmatiques du philosophe, l’ouvrage propose une étude en forme de préface, une biographie intellectuelle et des repères chronologiques.
Scientific publications iv
Introduction ix
1 FMR Theory in Magnetic Nanowires 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Susceptibility tensor of infinite medium . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Magnetization equation of motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 Resonance condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.3 Susceptibility tensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.4 Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.5 Resonance linewidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Susceptibility tensor of finite medium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.1 Shape anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.2 Crystalline anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4 Permeability tensor of partially magnetized materials . . . . . . . . . . 16
1.5 Permeability tensor of MNWS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5.1 Fabrication process of the MNWS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.1.1 Realization of PC track-etched templates . . . . . . . . 19
1.5.1.2 Electrodeposition of nanowires . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.1.3 Synthesis of microwave devices . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.2 Isolated wires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.5.3 Dipolar interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.5.4 Magneto-crystalline anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2 RF modeling and Characterisation of MNWS 33
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 Theoretical modeling of MNWS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2.1 Effective electromagnetic properties of MNWS . . . . . . . . . . 35
2.2.1.1 Magnetic properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2.1.2 Dielectric properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2 Variational and transmission line model . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2.2.1 Variational formulation for propagation constant . . . 47
2.2.2.2 Transmission line model . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3 Experimental validations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.3.1 Measurement procedure and calibration methods . . . . . . . . 54
2.3.1.1 LL method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.3.1.2 OL method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.3.2 Validation of permittivity model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.3.3 MNWS permeability and permittivity extraction . . . . . . . . . 61
2.3.4 Validation of transmission line model . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3 Microwave Filters Based on a New MPBG Material 69
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2 Magnetic photonic band-gap materials: state-of-the-art . . . . . . . . . 70
3.3 Role of impedance in PBG creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.3.1 Topology under scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3.2 Experimental characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.4 Description of the MPBG topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.5 Modeling planar MPBG devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.5.1 Analytical model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.5.2 Variational-chain matrix model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.5.3 Comparison between the two analytical models . . . . . . . . . 83
3.6 Experimental validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.6.1 MPBG at the remanent state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.6.2 MPBG under static magnetic field . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.7 Filter Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.7.1 Simple expressions of filter characteristics versus MPBG parameters . . 89
3.7.2 Table synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.8 Comparison of MPBG filter with Chebyshev stopband filters . . . . . . 97
3.9 Investigation of defect modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.9.1 Defect modes in MPBG material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.9.2 Effect of the defect position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.9.3 Effect of the defect length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.9.4 Effect of the applied static magnetic field . . . . . . . . . . . . . 107
3.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4 Remanent State Microwave Circulators 111
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.2 Remanent state circulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.3 Theoretical model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.3.1 Maxwell's equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.3.2 Wave equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.3.3 Simplified boundary problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.4 Resolution of wave equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.4.1 Circulation mechanism and field distribution . . . . . . . . . . . 121
4.4.1.1 Circulator disc resonances . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.4.1.2 Electric and magnetic field distributions . . . . . . . . . 123
4.4.2 Scattering matrix and matching network . . . . . . . . . . . . . . 129
4.5 Numerical and experimental validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.5.1 Numerical validation for an unmagnetized circulator . . . . . . 131
4.5.2 Green's function order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.5.3 Experimental validation for a magnetized circulator . . . . . . . 134
4.6 Role of the remanent magnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.6.1 influence of the magnitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.6.2 Influence of the orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.7 Prospective designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
5 Conclusion 145
A Conversion from MKS to CGS system of units I
B Evaporation of metallic layers on PC membranes III
B.1 Sample preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III
B.1.1 Cleaning of samples and magnets . . . . . . . . . . . . . . . . . . III
B.1.2 Cleaning of masks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV
B.1.3 Mounting the samples on the masks . . . . . . . . . . . . . . . . V
B.2 Optimization of evaporation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . VI
B.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XII
C Validity of MNWS Permittivity Expression XV
D Magnetic Field Modeling inside MNWS XVII
E Green’s function expression for circulators XXI