Manipulation d’énergie thermique avec des ondes de surface électromagnétique aux échelles micro- et anoscopiques - Laboratoire d'Énergétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2017

Thermal energy manipulation via electromagnetic surface waves at micro and nanoscales

Manipulation d’énergie thermique avec des ondes de surface électromagnétique aux échelles micro- et anoscopiques

Résumé

Surface phonon-polaritons (SPhPs) are evanescent electromagnetic surface waves generated by the phononphoton coupling and that propagate along the interface of a polar medium (such as SiO2 and SiC) and a dielectric one. In this work, we investigate possible applications of SPhPs for enhancing the thermal performance of micro- and nanoscale devices, focusing of thermal energy with micro-structures, decreasing the diffraction angles of infrared radiation on subwavelength apertures, and demonstrating broadband coherent thermal emission. We also perform infrared spectroscopy microscopy measurements of microscale objects and demonstrate long-range thermally excited surface modes in a broad frequency range. The results presented in this thesis can have possible applications in fields related to heat transfer, infrared optics, near-field thermal radiation, infrared microscopy, and polaritonics.
Les phonons polaritons de surface (SPhPs) sont des ondes électromagnétiques de surface évanescentes générées par le couplage phonon-photon et se propageant le long d’une interface entre un milieu polaire (tel que SiO2 et SiC) et un diélectrique. Dans ce mémoire, nous nous intéressons à de possibles applications des SPhPs pour améliorer les performances thermiques des nanosystèmes, en focalisant leur énergie thermique avec des micro- et nanostructures, en réduisant leurs angles de diffraction à travers des ouvertures sub-longueur d’onde, et en démontrant leur émission thermique cohérente large-bande. Nous avons aussi effectué des mesures par microscopie spectrophotométrique infrarouge de micro-objets et démontré l’excitation thermique de modes de grandes longueurs de propagation dans un large domaine spectral. Nos résultats sont obtenus sur des bases à la fois théoriques, de simulations numériques et expérimentales. Ces travaux sont pertinents dans les domaines liés au transfert thermique, à l’optique infrarouge, au rayonnement thermique de champ proche, à la microscopie infrarouge, et à la polaritonique.
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Dates et versions

tel-01630077 , version 1 (07-11-2017)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01630077 , version 1

Citer

Sergei Gluchko. Manipulation d’énergie thermique avec des ondes de surface électromagnétique aux échelles micro- et anoscopiques. Autre. Université Paris Saclay (COmUE), 2017. Français. ⟨NNT : 2017SACLC075⟩. ⟨tel-01630077⟩
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