Comprendre les modalités spécifiques régissant les échanges de chaleur à l’échelle nanométrique constitue à la fois une question fondamentale complexe et un enjeu majeur dans des domaines tels que la nanoélectronique, la thermoélectricité et les thérapies photothermiques. Refroidir efficacement des composants électroniques nanométriques est, par exemple, crucial pour éviter les dommages thermiques et poursuivre la miniaturisation des dispositifs électroniques.
Dans ce contexte, les chercheurs de l’ILM ont étudié, par la combinaison de techniques optiques et de simulations numériques, les échanges thermiques entre deux nanostructures individuelles de faible épaisseur (environ 10 nm), respectivement 0D et 2D : un nanodisque d’or et une membrane diélectrique ultrafine. Ils ont ainsi pu montrer que la dynamique de refroidissement du nanodisque, consécutive à son échauffement soudain, dépend fortement de l’épaisseur de la membrane sur laquelle il est déposé. Cette observation a été reliée au caractère bi- ou tridimensionnel de la diffusion de la chaleur dans une membrane, selon son épaisseur et l’échelle de temps considérée. La contribution de l’échauffement des membranes aux signaux optiques mesurés a également pu être mise en évidence et modélisée.