etude theorique et experimentale de la relaxation

ED SPI&A : Proposition de sujet pour une allocation fléchée du ministère en 2008
LMA
LMP
LMPM
LEA
LMS
LET
LCD
LAII
LISI
SIC
Laboratoire principal
TITRE
ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA RELAXATION
THERMIQUE DE NANO
Résumé
Le but de cette thèse sera de comprendre et de mesurer le refroidissement de
nanoobjets à des échelles de temps ultra courtes.
Descriptif
Le développement des nanotechnologies a fait apparaître de nouveaux problèmes dans le
domaine des transferts thermiques qui ne se posaient pas auparavant. Ainsi, de nouvelles
techniques de stockage numérique haute densité sont en voie de développement (Millipede
d’IBM) qui sont basées sur la capacité de chauffer des matériaux sur quelques nanomètres.
Evacuer les flux de chaleur produits à petite échelle et comprendre leur évolution est devenu
un enjeu technologique majeur. Néanmoins, la physique des phénomènes mis en jeu
demeure mal comprise lorsque les échelles d'espace et de temps deviennent très faibles.
Ce travail de thèse aura pour but de modéliser et de quantifier les différents modes de
transfert de chaleur à ces petites échelles. Le travail consistera à revenir aux équations
fondamentales (équations de Maxwell pour le rayonnement, équation de Boltzmann pour les
phonons en conduction) et de recalculer les transferts aux courtes échelles. D’autre part,
l’étudiant en collaboration avec son directeur mettra en place une expérience d’optique
pompe-sonde avec un laser Titane Saphire à impulsions courtes.
Les deux approches de modélisation et d’étude expérimentale seront menées de front. En
modélisation, l’étudiant commencera à développer des calculs analytiques et numériques
dans des situations et géométries simples, puis dans des situations quelconques. Le travail
s’orientera vers la modélisation de la conduction par résolution de l’équation de Boltzmann
sur les phonons. L’étudiant pourra s’appuyer sur les compétences du laboratoire
particulièrement reconnu dans ce domaine.
De plus, le montage d’une expérience pompe-sonde utilisant un laser femtoseconde est
prévu dès le début de la thèse. La cavité femtoseconde sera montée et caractérisée au
laboratoire. Puis, en utilisant une ligne à retard, des échantillons seront élaborés au
laboratoire LMP de Poitiers.
Thème scientifique prioritaire
2 Sciences de la matière et des matériaux, énergie
Sous-thème
Sous-rubrique
Code discipline
Secteur d’Application
Action fédérative
Directeur de
thèse
NOM Prénom
HDR ?
Codirecteur de
thèse
822: Energétique, thermique, combustion
Aéronautique
Si autre secteur, proposer un nom : Energie
Indiquer le nom de la fédération
JOULAIN Karl
oui
non
oui
non
UP
ENSMA
NOM Prénom
HDR ?
Etablissement_Principal
(UP ou ENSMA)
Contact_Nom
Contact_Tel
Contact_Fax
JOULAIN Karl
05 49 49 81 17
05 49 49 81 01
Contact_Email
Contact_Nom2
Contact_Tel2
Contact_Fax2
Contact_Email2
Ouvert à la mobilité (oui, non)
Recrutement extérieur probable
Laboratoire partenaire (si codirection)
Nom, Etablissement
Programmes liés
Partenariats académiques
Partenariats industriels
[email protected]
oui
non
Fondation de recherche pour l'aéronautique et l'espace (FNRAE)
GDR Thermique des nanomatériaux