Transferts aux petites échelles : application au rayonnement thermique, aux forces de Casimir et à la conduction thermique

• Main Author: Joulain, Karl
• Language: FRE
• Published: Université de Poitiers 2006
• Subjects: [PHYS:PHYS] Physics/Physics; courtes-échelles; rayonnement thermique; Forces de Casimir; Conduction thermique; Phonons; Champ proche
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012158; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/07/85/05/PDF/Annexe_HDR.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/07/85/05/PDF/HDR_princ_june_06.pdf

Cette habilitation traite des transferts de chaleur et de quantité de mouvement aux courtes échelles d'espace et de temps. Une première partie du travail s'interesse au propriétés du rayonnement thermique en champ proche. Il est montré qu'en présence de matériaux supportant des ondes de surface, le champ électromagnétique d'origine thermique peut voir ses propriétés de cohérence changées entre le champ proche et le champ lointain, en particulier lorsque les matériaux mis en jeu supportent des ondes de surface. Nous montrans que le transfert radiatif en champ proche peut être augmenté de plusieurs ordreds de grandeur en champ proche en présence d'ondes de surface. Les propriétés de cohérence du champ thermique en champ proche peuvent être exploitées pour fabriquer des sources thermiques cohérentes en champ lointain. Ce type de source s'obtient en gravant un réseau à la surface de matériaux.<br />Dans une seconde partie nous avons montré que la force de Casimir qui est un transfert de moment pouvait s'interpéter comme un transfert s'effectuant à certaines longueurs d'ondes correspondant aux modes propres du systèmes. Dans ces deux parties, les calculs ont été effectuées en utilisant une méthode basé sur le théorème de fluctuation dissipation.<br />Dans une troisième partie, nous traitons le problème de la conduction thermique aux courtes échelles de temps et d'espace. Nous montrons que la loi de Fourier cesse d'être valable et nous résolvons pour traiter ces problèmes l'équation de Boltzmann pour les phonons.