Abstrait

Transport thermique dans les nanotubes de carbone multiparois

Hirakjyoti Das

Français Les études sur la conduction thermique dans les structures nanodimensionnelles ont suscité de nombreux intérêts non seulement en raison du transport thermique dépendant de la géométrie, mais aussi de la dissipation thermique apparemment contrôlable dans des régions confinées, y compris le rôle des défauts et des atomes d'impureté. En réduisant la taille structurelle de la dimension volumique à la dimension nanométrique, il y aura une altération significative de la capacité thermique spécifique. Ainsi, la conductivité thermique varie différemment dans différents régimes de température approchant une valeur maximale à 300 K pour les nanotubes de carbone (CNT). Il convient de noter que, contrairement à la contribution électronique à la capacité thermique spécifique, la contribution du réseau dans un système 1D varie comme ~T (par rapport à la tendance ~T3 pour un système 3D). Bien que des mesures de conductivité thermique théoriques et pratiques aient été effectuées pour les SWCNT, aucun travail théorique de ce type n'a été effectué pour les nanotubes de carbone à double et triple paroi. Nous avons d'abord établi le calcul théorique de la conductivité thermique des DWCNT et TWCNT qui correspond aux observations expérimentales. La nouveauté de notre travail réside dans le fait que nous avons d'abord constaté que lorsque le nombre de parois augmente dans les CNT, de simple à double puis triple, les valeurs de conductivité thermique diminuent en raison de l'interaction de van der Waals entre les atomes des différentes parois. Nous constatons que la conductivité thermique des CNT à simple paroi est très élevée (~3500 WmK-1), mais qu'elle est réduite à ~700 WmK-1 pour un CNT à double paroi. Cette baisse est attribuée à une dissipation thermique incohérente due en grande partie à l'interaction de van der Waals entre les atomes des différentes parois coaxiales