Etude expérimentale des effets de taille sur les phonon polaritons de surface et le transport de phonon
Auteur / Autrice : | Yunhui Wu |
Direction : | Sebastian Volz |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Énergétique |
Date : | Soutenance le 31/01/2019 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne) |
établissement opérateur d'inscription : CentraleSupélec (2015-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Franck Enguehard |
Examinateurs / Examinatrices : Sebastian Volz, Franck Enguehard, Konstantinos Termentzidis, Younès Ezzahri, Masahiro Nomura, José Ordonez, Jean-François Robillard | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Konstantinos Termentzidis, Younès Ezzahri |
Résumé
La conduction thermique devient moins efficace à mesure que la taille des struc-tures diminuent en desous du micron, car la diffusion de surface des phononsdevient prédominante et limite plus efficacement les phonons que la diffusionphonon-phonon Umklapp. Des études récentes ont indiqué que les phonon po-laritons de surface (SPhPs), qui sont les ondes électromagnétiques évanescentesgénérées par l’hybridation des phonons optiques et des photons et se propageantà la surface d’une surface diélectrique polaire, pourraient servir de nouveauxvecteurs de chaleur pour améliorer les performances thermiques dans des dis-positifs micro- et nano-métriques. Nous étudions l’état des SPhPs existantdans un film submicronique diélectrique dans une large gamme de fréquences.Le calcul de la conductivité thermique des SPhPs basé sur l’équation de trans-port de Boltzmann (BTE) montre que le flux de chaleur transporté par lesSPhPs est supérieur à celui des phonons. Nous effectuons également une mesurede réflectance thermique dans le domaine temporel (TDTR) de films submi-croniques deSiNet démontrons que la conductivité thermique due aux SPhPsà haute température augmente lorsque l’épaisseur du film dimine. Les résultatsprésentés dans cette thèse ont des applications potentielles dans le domaine dutransfert de chaleur, de la gestion thermique, du rayonnement en champ proche et de la polaritoniques.