Modélisation numérique des dilatations thermiques dans les micro- et nanostructures

Numerical simulation of thermal dilations in micro- and nanostructures

• Auteur / Autrice : Eric Kremer
• Direction : Dominique Barchiesi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique et nanotechnologies
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments finis, Méthode des

Mécanique

Optique

Nanostructures

Thermique

Microstructure (physique)

Nanotechnologie

Résumé

La «révolution nanotechnologique» est en marche dans de nombreux secteurs scientifiques et industriels. Les meso et nanostructures ont des propriétés spécifiques à leur échelle, qui sont mises à profit pour le développement de nouveaux capteurs et composants. Ce domaine nécessite encore une compréhension fine des phénomènes pour déboucher sur une optimisation des systèmes. Dans ce cadre, un axe important est l'étude des phénomènes multiphysiques puisque la sensibilité et la sélectivité des capteurs à cette échelle dépend fortement de la géométrie des structures et des paramètres physiques. C'est pourquoi il fallait développer des modèles permettant d'évaluer les changements de géométries liées à l'échauffement thermique induit par l'éclairage de ces structures. Nous avons choisi une approche analytique et un modèle éléments finis afin de donner des éléments de réponse à cette question et nous avons choisi de les appliquer aux nanoantennes de type dimères

The ''nanotechnology revolution'' is running in many scientific and industrial sectors. The meso and nanostructures have specific properties, which are used to develop new sensors and components. This area still requires a detailed understanding of the phenomena, that is required to optimize systems. In this context, an important challenge is the study of multiphysics phenomena, since the sensitivity and selectivity of the sensors at this scale depends strongly on the geometry of structures as well as physical parameters. Hence we need to develop models to assess dilations associated with thermal heating induced by illumination of these structures. We chose an analytical approach and a finite element model in order to give some answers to this question, and we have applied them to nanoantennas