Applications des champs proches électromagnétiques pour la caractérisation des matériaux

Abstract

Dans cette thèse, nous avons exploré les techniques électromagnétiques et photoniques pour la caractérisation des matériaux, avec un accent particulier sur les méthodes résonantes et non résonantes en champ proche. L'objectif principal était de développer des solutions efficaces pour la détection non destructive de défauts, tels que les microfissures à l'échelle micrométrique et nanométrique, tout en préservant l'intégrité des matériaux. Dans un premier temps, les techniques hyperfréquences ont été évaluées pour leur capacité à sonder les propriétés des matériaux, et les méthodes résonantes ont démontré une précision accrue pour la détection des défauts de surface. Nous avons ensuite conçu et optimisé une sonde microruban résonante, capable de détecter des fissures avec une variation notable de fréquence de résonance et un gain en coefficient de réflexion. Cette sonde a permis de valider l'efficacité des méthodes résonantes pour la détection des microfissures à des fréquences inférieures à 10 GHz. Enfin, des sondes NSMM (Nanotechnology Scanning MicrowaveMicroscopy) ont été intégrées et optimisées pour la caractérisation des propriétés électriques à l'échelle nanométrique, ouvrant la voie à des applications dans divers domaines industriels. Les perspectives incluent l'intégration de ces techniques dans des systèmes automatisés de contrôle qualité, avec des améliorations possibles via l'intelligence artificielle pour affiner la précision des diagnostics et élargir le champ d'application à la médecine et aux nanotechnologies.