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Catégorie : Evénements
Cet événement de la Société Française de Métallurgie et des Matériaux est co-organisé par le CETHIL du 23 au 25 octobre 2017.

Liens

 

INTRANET

Micro et nanothermique

Responsable du groupe

Personnel permanent

Personnel non-permanent

GOMES Séverine



Tel : 04 72 43 64 28

CHAPUIS P.-Olivier (CR CNRS)

GOMES Séverine (CR CNRS)
LEFEVRE Stéphane (MCF INSA)
MERCHIERS Olivier (MCF INSA)
TERMENTZIDIS Kostantinos (CR CNRS)
VAILLON Rodolphe (DR CNRS)




Contexte

Les nanotechnologies permettent aujourd’hui d’élaborer communément des matériaux et des systèmes micro et nanostructurés. Un des défis à relever concerne la maîtrise et l’amélioration de leurs performances thermiques. Les lois physiques et les approches métrologiques usuelles en thermique n’étant plus valables aux micro et nanoéchelles, des recherches spécifiques doivent être menées.

 

Objectifs

  • Comprendre, caractériser et simuler les transferts thermiques dans les matériaux et systèmes micro et nanostructurés
  • Etudier les transferts thermiques par conduction et rayonnement aux micro et nanoéchelles
  • Identifier, décrire et modéliser les mécanismes physiques impliqués
  • Développer et améliorer des métrologies thermiques aux micro et nanoéchelles, notamment la microscopie thermique à sonde locale et les méthodes à sondes déposées
  • Mesurer des températures y compris celles de transition de phase ainsi que les propriétés thermiques et thermoélectriques des matériaux et systèmes à l’échelle submicronique

 

Compétences scientifiques

 

  • Développement d’outils de simulation pour décrire les transferts thermiques par conduction dans les systèmes et matériaux micro et nano structurés (modèles diffusif–balistique et de résolution de l’équation de Boltzmann, approches par « ingénierie de phonons »)
  • Développement et/ou mise en œuvre de modèles électromagnétiques pour décrire les transferts radiatifs aux micro et nanoéchelles
  • Analyse physique détaillée du comportement thermique de cellules photovoltaïques et nano-thermophotovoltaïques
  • Mise en œuvre de l’analogie micro-ondes (translation d’échelles de dimension et de longueur d’onde) pour aider à mieux comprendre :
  • l’interaction des ondes électromagnétiques avec des micro et nanostructures,
  • le rayonnement électromagnétique en champ proche ;
  • Mise en œuvre de la microscopie thermique à sonde locale (SThM) pour la mesure de température et de conductivité thermique dans différentes conditions (à l’air ambiant ou sous vide primaire, en régime quasi-permanent ou modulé) :
  • application aux matériaux massifs, aux couches minces et aux matériaux micro et nanostructurés,
  • développement de nouveaux modes de microscopie à champ proche pour les études thermiques ;
  • Modélisation et analyses des échanges de chaleur entre la pointe sonde et l’échantillon pour améliorer les performances de la technique (sensibilité, résolutions, incertitude) ;
  • Caractérisations thermiques et thermoélectriques de matériaux micro et nanostructurés par méthodes à sondes déposées (2ω et 3 ω).

 

Collaborations internationales

Lancaster University, University of Glasgow (Grande-Bretagne), Universitat Politècnica de Catalunya, ICN2 (Espagne), Universität Karlsruhe (Allemagne), VTT Microelectronics (Finlande), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse), GDR CNRS Européen "Thermal NanoSciences and NanoEngineering", Université de Sherbrooke (Canada), Swinburne University (Malaisie), University of Utah (Etats-Unis), Tohoku University (Japon).

Collaborations nationales

Institut des Nanotechnologies de Lyon, Institut Fresnel (Marseille), Institut Louis Néel (Grenoble), ESPCI (Paris), GRESPI (Reims), FEMTO-ST (Besançon), Institut P’ (Poitiers).
Liens locaux.

Bureaux nationaux de métrologie

Laboratoire National de Métrologie et d’Essais LNE (France), National Physical Laboratory NPL (Grande Bretagne), Czech Metrology Institute (République Tchéque).

Partenariats industriels

SOITEC France, Thales Research and Technology (France), PICOSUN Oy (Finlande), MicroResist Technology Gesellschaft für Chemische Materialien spezieller Photoresistsysteme mbH, Berliner NANOTEST und Design GmbH (Allemagne), NT-MDT Europe B.V. (Pays-Bas), CONPART As (Norvège), Kelvin NanoTechnology (Grande-Bretagne), IBM Research Gmbh (Suisse).

Formation INSAVALOR (Advanced R&D training)

"Thermique aux micro et nanoéchelles’’