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CHERCHEUR POST-DOCTORANT Transfert thermique via la phononique et l'ingénierie de phonon (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR5008-SEVGOM-026
Lieu de travail : VILLEURBANNE
Date de publication : mercredi 29 novembre 2017
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 février 2018
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 555 € brut mensuel
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

En se basant sur les outils disponibles au CETHIL et son expérience, le chercheur post-doctorant
développera des méthodes de simulation du transfert thermique par conduction via les phonons, à
température ambiante et à basse température, dans des configurations complexes liées aux
expériences prévues dans le cadre du projet. L'objectif principal sera de déterminer le transport
phononique dans des jonctions « top-down » et, en collaboration avec les partenaires, d'estimer l'impact
sur le transport électronique. Ceci sera effectué pour des jonctions mésoscopiques, lorsque les
phonons sont vus comme des quasi-particules, ce qui requiert la résolution de l'équation de transport de
Boltzmann pour les phonons [1], et lorsque les phonons sont vus comme des ondes, en phononique [2].
Des jonctions imparfaites avec des espaces entre les corps [3] seront également considérées dans une
deuxième étape, en collaboration avec l'Institut Lumière-Matière (ILM) de Lyon.
Un second objectif des travaux permettra de suggérer des voies pour diminuer le transfert thermique
conductif dans les bras qui soutiennent les plateformes suspendues, très souvent requises pour les
expériences [4-5] telles que celles considérées, car ceux-ci permettent à la chaleur de se dissiper au
détriment de la résolution des expériences.

Activités

Ces travaux prendront place au début du projet, lors de la phase de design des expériences. Les calculs seront effectués par voie de calculs semi-analytiques quand la géométrie le permet, et le plus souvent par voie numérique, par exemple en résolvant l'équation de transport de Boltzmann pour les
phonons à l'aide de la méthode des ordonnées discrètes (Discrete Ordinate Method, DOM) [6] ou d'une approche Monte-Carlo, pour le transport de particules, ou en résolvant des équations de transport d'onde à l'aide de la modélisation par éléments finis (Finite-Element Modeling, FEM) dans le domaine temporel [7], par la méthode modale de Fourier (plus connue sous l'acronyme anglais RCWA pour Rigorous Coupled Wave Analysis) ou par développement en onde plane (Plane Wave Expansion,
PWE).
[1] P.-O. Chapuis, Chap. 3, 39-81, in “Thermometry at the nanoscale: Techniques and selected applications”, RSC
Publishing, F. Palacios and L. Carlos ed., 2015. [2] N. Li, et al., Rev. Mod. Phys. 84, 1045 (2012). [3] V. Chiloyan, et al., Nature Com. 6, 6755 (2015). [4] N. Mosso, et al., Nature Nanotech. 12, 430 (2017). [5] K. Kloppstech, et al., Nature Com. 8, 1475 (2017). [6] P.O. Chapuis, et al., Proceedings of 23rd International Conference on Mixed Design of Integrated
Circuits and Systems – MIXDES 2016, Lodz. IEEE Paper 16196483. [7] T. Nghiem and P.O. Chapuis, JAP 120, 044305 (2016)

Compétences

Formation / Compétences / qualités
- Diplôme : Doctorat (Bac +8), idéalement sur la phononique ou l'ingénierie de phonon
- Expérience en modélisation et théorie du transport de phonon et/ou phononique,
- Mobilité : le post-doctorant pourra se déplacer à différentes réunions et se déplacer chez des
partenaires le cas échéant,
- Volonté de travail collaboratif, au niveau local et international,
- Anglais courant

Contexte de travail

Le projet EFINED (Energy-Filtering Non-Equilibrium Devices, Dispositifs hors équilibre à filtrage d'énergie) concerne des nano-dispositifs innovants basés sur le filtrage énergétique pour les technologies de l'information et de la communication (TIC), et mettra en jeu des bolomètres, des jonctions thermoïoniques, et des technologies de microscope en champ proche . Situé à l'intersection de la phononique, de la photonique, des dispositifs électro -thermiques nanométriques et de l'ingénierie moléculaire, il a pour but d'améliorer les connaissances sur les limites fondamentales des transferts d'énergie à l'échelle nanométrique et de démontrer la viabilité de dispositifs électro-thermiques hors équilibre via l'ingénierie de phonon pour des applications réelles. Le projet, qui durera jusqu'en 2021, implique des partenaires en Finlande, en Suisse, en Allemagne et au Royaume-Uni.

Le Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon (CETHIL) recrute un/une chercheur post-doctorant qui traitera du transfert thermique via la phononique et l'ingénierie de phonon. Le travail sera effectué dans le cadre du projet collaboratif européen 'EFINED' financé par le programme H2020, qui réunit 5 partenaires européens autour des transferts thermiques de
l'échelle micrométrique à l'échelle moléculaire, notamment à basse température.

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