Contribution a la modelisation du transport electrique entre deux conducteurs macroscopiques rugueux separes par une faible epaisseur d'isolant

Contribution to the modelling of electrical transport between two macroscopic rough conducting bodies separated by a thin insulating layer

• Auteur / Autrice : FREDERIC HOUZE
• Direction : Jean-François Pétroff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le travail de modelisation realise dans cette etude concerne le probleme difficile et jusque-la inexplore du transport electrique entre deux conducteurs macroscopiques rugueux separes par une faible epaisseur d'isolant. D'un point de vue general, nous avons mis en evidence la possibilite de decoupler completement, dans certains problemes d'interaction entre corps macroscopiques, l'influence de la topographie des surfaces en presence de celle du phenomene physique considere. Ainsi, pour le calcul du courant tunnel, qui constitue le cur de notre etude, tout l'aspect transport electrique se trouve contenu dans la fonction densite de courant, tandis que la forme et la rugosite des conducteurs interviennent uniquement par le biais de la distribution des distance locales. En ce qui concerne la determination de la densite de courant, nous avons concu et mis au point une procedure de calcul numerique direct qui s'affranchit des cascades d'approximations utilisees dans les differentes approches analytiques existantes. Sur le plan topographique, la notion originale de distribution des distances a fait l'objet de developpements particuliers dans le cadre de modeles de rugosite periodiques et fractals. La realisation concrete de calculs de courant dans la geometrie sphere/plan a permis de faire ressortir de maniere quantitative la sensibilite extreme du transport tunnel vis-a-vis de la topographie des conducteurs. La confrontation de notre modelisation avec des resultats experimentaux obtenus a l'ecole centrale de lyon s'est averee tres satisfaisante