Transport thermique dans le graphène et les matériaux 2D suspendus: du régime diffusif vers le balistique

par Priyank Singh

Projet de thèse en Nanophysique

Sous la direction de Nedjma Bendiab et de Laëtitia (phys) Marty.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Institut Néel (laboratoire) depuis le 19-03-2018 .


  • Résumé

    Il reste beaucoup de questions fondamentales à résoudre quand le transfert thermique se joue à des échelles nanométriques. Les matériaux 2D posent des challenges aux modèles habituels de diffusion et font apparaître des effets quantiques. Cette thèse vise à mieux comprendre les mécanismes en jeu à cette échelle dans des régimes de type balistiques. Pour cela, réaliser des structures atomiquement fines à partir de nanotubes, graphène et TMDC nous permettra d'explorer les frontières du transport thermique classique en combinant des mesures thermiques, optiques et électriques. Nous étudierons notamment l'influence des contraintes et leurs conséquences sur des résonateurs nanomécaniques.

  • Titre traduit

    Heat transport of suspended graphene and 2D materials: from diffusive to ballistic regime


  • Résumé

    The importance of understanding the thermal transport for practical needs opens up several fundamental questions. Thermal transport in 2D materials greatly challenges our basic understanding of thermal transport in 3D bulk materials. The new scales introduced by the 2D materials are prone to have quantum effects which are evidenced by their deviated behavior from existing models for bulk systems. A new and innovative approach is expected to explain the anomaly and enhance our understanding. 1D and 2D forms of graphite show range of exotic physics (Luttinger liquid phase, massless fermion behavior etc.). This makes it an attractive candidate for studying the thermal transport of this system. This project aims at engineering suspended membranes of low dimension carbon (graphene, nanotubes) and other 2D materials to explore the new frontiers of thermal transport. Our approach combines specific and complementary state-of-the art expertise in i) the fabrication of complex nano-engineered structures; ii) in-situ temperature measurements; iii) development of original theoretical models. The study will, also, focus on strain effects induced by nano- structuration and their application to nano-mechanical resonators.