Simulation numérique de la dynamique thermique due à l’interaction laser femtosecondes - nanoparticule d’o

Abstract

Dans ce mémoire, on propose d’étudier la dynamique thermique au sein d’une nanoparticule d’or suite à son interaction avec un laser femtosecondes. La nanoparticule est considérée comme composé de sous-systèmes distincts, électrons et phonons en interaction. L’énergie des photons lumineux émis par un laser d’impulsions ultra brèves est absorbée par les électrons libres du métal, ensuite transférée au réseau à travers d’ondes phononiques. Les températures électroniques et du réseau s’équilibrent en quelques dizaines de picosecondes. Pour comprendre la dynamique d’échauffement et de refroidissement d’une nanoparticule d’or sphérique, nous proposons d’utiliser le modèle à deux températures qui est constitué de deux équations de diffusion, différentielles couplées et décrivant un état de non-équilibre entre les électrons et le réseau. La résolution numérique du problème différentiel couplé est faite à partir de l’algorithme de Runge-Kutta d’ordre 4