Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Ce sujet de thèse vise à développer une diode thermique conductrice alimentée par la chaleur générée par des ondes électromagnétiques de surface (polaritons) se propageant le long de la surface de nanofils polaires avec un revêtement métallique. Les données expérimentales montrent que ce revêtement agit comme un lanceur de polaritons et donc sa présence à l'une des extrémités du nanofil seulement devrait générer une rectification efficace des courants thermiques conducteurs. Sur la base des équations de Maxwell de l'électromagnétisme, de l'équation de transport de Boltzmann et de l'électrodynamique fluctuationnelle, des calculs théoriques seront effectués pour quantifier et optimiser cet effet de rectification pour les nanofils de SiO2, SiC et SiN avec un revêtement d'or à l'une de leurs extrémités. Les configurations de matériaux optimisées seront utilisées pour mesurer expérimentalement la conductivité thermique axiale des nanofils supportant la propagation de la chaleur dans les directions avant et arrière. Ces mesures seront effectuées en utilisant la méthode bien établie du pont thermique et nous permettront de déterminer l'efficacité de rectification de la diode thermique à polaritons proposée. Les résultats obtenus pourraient confirmer que les polaritons sont des vecteurs de chaleur efficaces capables de rectifier les courants thermiques et d'améliorer la dissipation thermique des composants électroniques chaque fois plus fins.
Contexte :
La thèse sera développée au sein de l’Institut des NanoSciences de Paris, une unité mixte de recherche (UMR 7588) du CNRS et de Sorbonne Université dans le cadre du projet ANR Polaritondiode.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :