Simulation

Les ferrites aimantés présentent en hyperfréquences des propriétés physiques particulières qui sont mises à profit pour réaliser des dispositifs de traitement du signal tels que les circulateurs, les isolateurs, certains déphaseurs ou encore des filtres accordables. Par exemple, l'anisotropie qui apparaît dans un ferrite soumis à l'action d'un champ magnétique statique engendre la non réciprocité de la propagation d'une onde électromagnétique dans le matériau. C'est ce phénomène qui est exploité dans les isolateurs et les circulateurs.

Pour concevoir des dispositifs hyperfréquences à base de ferrite, améliorer leurs performances ou encore mettre au point de nouveaux matériaux, il est indispensable de bien comprendre les mécanismes physiques qui régissent le comportement des milieux magnétiques partiellement aimantés et, à terme, de proposer des modèles mathématiques prédictifs de leur perméabilité tensorielle.

La contribution du LEST à la modélisation des milieux magnétiques aimantés a consisté à développer des modèles mathématiques du tenseur de perméabilité pouvant s'appliquer aux ferrites polycristallins et aux matériaux composites magnétiques. Nous donnons accès sur ce site aux résultats de simulation issus du modèle utilisé pour décrire le comportement en fréquence des ferrites polycristallins. L'approche théorique développée est décrite en détail dans la référence bibliographique [1]. L'une de nos préoccupations majeures lors de la mise au point de ce modèle a été de prendre en compte de la façon la plus réaliste possible les phénomènes physiques qui sont à l'origine de la zone des pertes magnétiques en champ faible (effet Polder-Smit), et qui influencent de façon importante les performances des circuits à base de ferrites partiellement aimantés. L'objectif recherché était également de pouvoir calculer simultanément l'ensemble des éléments du tenseur de perméabilité quel que soit l'état d'aimantation du matériau.

Récemment, d'autres modèles de perméabilité tensorielle ont été proposés par notre équipe, notamment pour décrire le comportement des matériaux composites à base de particules magnétiques [2]. Face aux matériaux conventionnels, ces nouveaux composés et en particulier les nanocomposites constituent une solution alternative faible coût pour les applications grand public du marché des télécommunications [3], [4].