PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

Notre projet de recherches présenté conjointement l’équipe Thermodynamique des Petits Systèmes (TPS) de l’Institut Néel (CNRS) et par le laboratoire SiNaPS de l’INAC/ CEA Grenoble porte sur l’élaboration et l’étude des propriétés thermiques de nanomatériaux compatibles avec la technologie silicium. Dans l’équipe TPS (Institut Néel-CNRS), nous développons depuis quelques années des méthodes innovantes d’étude des propriétés thermiques des nano-objets. Au laboratoire SiNaPS (CEA), nous disposons d’une plateforme d’élaboration de matériaux à base de silicium et de germanium. A partir de matériaux nouveaux (nanofils de Ge/GeMn, film mince, nanocolonne etc.) nous souhaitons démontrer que lorsque l’on maitrise l’état de surface ou la position des diffuseurs phononiques, nous améliorons substantiellement les propriétés thermoélectriques, par la structuration à l’échelle du nanomètre. Pour le démontrer, nous utiliserons des techniques de mesures innovantes nécessaires pour mettre en évidence des effets thermiques de faible amplitude sur des très petits objets (mesure 3 ?, méthode Harman etc…). A l’échèle nanométrique cet enjeu consiste en l’élaboration de matériaux dans lesquels la propagation de la chaleur est considérablement réduite. Le défi réside donc dans la compréhension et la maitrise (ou le contrôle) des propriétés thermoélectriques de ces nanomatériaux par des mesures thermiques de très haute sensibilité.