Structure de bandes
Bonjour à tous 😊
Quelqu'un peut m'aider à la decouverte experimentale du concept de " Staructure de Bandes " en utilisant des ondes acoustiques ( sonores ). C.à.d. Comment on observe empiriquement la structure de bandes en utilisant les ondes sonores..
Aidez moi svp, par un simple explication, un lien, un video.... Merci d'avance.
Bonjour.
À l'époque où j'essayais de comprendre la structure de bandes j'avais imaginé une analogie acoustique.
Je vous la livre telle quelle (je ne l'ai jamais essayé ni même calculée).
Il s'agit d'une série de cavités acoustiques. Par exemple un long cylindre divisé en cellules (comme une tige de bambou) avec un petit trou dans les cloisons entre les cellules.
Le trou sert de couplage entre les cavités. Et ce couplage induit un déphasage entre les oscillations de deux cavités successives.
On excite la série de cavités à une extrémité et on mesure l'amplitude de deux cavités successives.
À mesure que la fréquence d'excitation monte, le déphasage entre les cellules voisines augmente et il arrive un moment où ce déphasage atteint 180°. C'est la première fréquence de coupure et elle correspond par exemple au bord supérieur de la bande de valence et le début de la bande interdite.
Si on augmente la fréquence, le déphasage augmentera ce qui correspond à une onde qui se propage dans l'autre sens ou, si vous préférez, une onde qui ne se propage pas.
Mais si la fréquence augmente, il arrivera un moment où le déphasage atteindra 360° entre deux cellules, et la série de cellules commencera de nouveau à transmettre le son. Nous sommes arrivés au début de la bande de conduction.
Pour mettre au point une démonstration, il faudrait calculer les dimensions des cellules pour avoir des fréquences dans la bonne gamme et la dimension des trous pour avoir un déphasage adéquat.
Mais je n'ai jamais fait ce type de calcul et je n'ai plus envie de m'y mettre.
J'ai fait néanmoins le calcul pour une analogie électrique (moins bonne) avec une ligne à retard à éléments discrets. On montre facilement que la vitesse de groupe diminue quand la fréquence augmente et tombe à zéro quand on arrive à la fréquence de coupure.
Malheureusement s'il y a la transition valence-gap, on ne retrouve pas de transition suivante gap-conduction avec une simple ligne avec des LC.
Au revoir.
Bonjour LPFR, Je vous remercie beaucoup pour votre explication, j'ai un peu compris le concept.. Il semble un peu defficile de faire cette experience qui exige une certaine exactitude..
Encore une fois Merci Beaucoup.. Mes meilleurs salutations.
