Contribution à l’étude de la dynamique moléculaire et du transport thermique dans les structures multicouches à base du graphène, hBN et SiC

Abstract

Cette thèse contribue à l’étude de la dynamique moléculaire/du transport thermique dans les structures multicouches en utilisant des simulations de la dynamique moléculaire basées sur une description classique des interactions interatomiques. Nos calculs de la stabilité structurelle, des propriétés thermiques ainsi que de la formation de défauts dans les structures de la famille du graphène ont apporté des résultats intéressants. En effet, la stabilité thermique de BN, SiC/SiGe permet de les utiliser pour des applications à haute température. Par ailleurs, les propriétés de transport thermique, calculées par la méthode de dynamique moléculaire hors équilibre inversée, ont montré des résultats importants/variés pour la conductivité thermique. La conductivité thermique élevée obtenue pour les hétérostructures C/SiC/C, SiC/C/SiC ainsi que pour les nanorubans de graphène multicouches permet de les considérer comme des matériaux d’interface. Tandis que la conductivité thermique obtenue pour l’hétérostructure C/SiC qui est plus faible par rapport aux autres nanostructures peut être intéressante pour des applications comme les dispositifs où une conductivité thermique plus faible est favorable. Les effets de plusieurs paramètres sur le transport thermique, tels que le type d’empilement, la chiralité des bords, la taille du système, la température/la force de couplage, sont étudiés en détail/rapportés.