Etudiant : BOUKRY SOUKAINA

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. SALI AHMED

Annèe : 2025

Résumé : Ce projet de fin d’études porte sur l’analyse de la réponse thermique et du transport de chaleur dans les monocouches, bicouches et tricouches de graphène, en combinant modéli sation théorique et mesures Raman expérimentales. Grâce à des simulations atomistiques basées sur l’équation de transport des phonons de Boltzmann (sous l’approximation du temps de relaxation) et le modèle cinétique collectif, on démontre que les phonons acous tiques intrinsèques confèrent aux monocouches de graphène une conductivité thermique très élevée (environ 2300 W·m¹·K¹). En revanche, l’interaction entre couches dans les systèmes à deux ou trois feuillets engendre de nouvelles branches vibratoires, intensifie les processus de diffusion Umklapp et limite le transport de chaleur. Parallèlement, des expériences Raman mesurent les décalages des pics G et 2D sous différentes puissances et durées d’exposition au laser, validant ainsi les tendances observées en simulation. Des calculs Raman de première principe sur les mono-, bi- et trilayers permettent en outre d’identifier de manière claire et spécifique, selon l’épaisseur, des modes de cisaillement, de “respiration” et de fractionnement de la bande G. En corrélant la conductivité thermique calculée aux variations spectrales expérimentales et aux motifs vibratoires simulés, ce travail propose un cadre unifié pour prédire et optimiser les performances thermiques du graphène dans des dispositifs à l’échelle nanométrique.