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Ordonez-Miranda José

Ordonez-Miranda José

par · Publié · Mis à jour

Chercheur Scientifique au CNRS
Equipe(s) Acoustique et optique pour les nanosciences et le quantique
jose.ordonez(at)insp.jussieu.fr jose.ordonez(at)cnrs.fr  www.joseordonez.cnrs.fr
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Je suis un physicien qui menes des études sur le transport de chaleur piloté par phonons, photons et polaritons se propageant dans des nano, micro et macro-matériaux avec des applications en thermopolaritonique, thermotronique, électronique, photonique, thermoélectricité et gestion thermique. Mes principales contributions sont classées en trois axes: i) La prédiction de nouveaux effets physiques et la conception de dispositifs thermiques. ii) Le développement de modèles analytiques et semi-analytiques pour l’ajustement des propriétés thermiques à partir de données expérimentales. iii) La modélisation et la mesure des propriétés thermiques et optiques des matériaux à changement de phase et des composites constitués de nanoparticules ou de pores noyées dans une matrice solide.

Adresse

Institut des Nanosciences de Paris (INSP)
4 place Jussieu, 75252 Paris, Cedex 05, France
Tél.: 01 44 27 42 57

Thèmes de recherche

  1. Thermopolaritonique: Études des courants thermiques pilotés par ondes électromagnétiques de surface: phonon-polaritons et plasmon-polaritons.
  2. Thermotronique: Développement de diodes thermiques, transistors thermiques, memristors thermiques, portes logiques thermiques, et circuits thermiques.
  3. Rayonnement Thermique 2D et 3D: Études du rayonnement en champ lointain et en champ proche entre corps avec dimensions inférieures aux longueurs d’onde.
  4. Materiaux à Changement de Phase: Développement de matériaux avec une transition metal-dielectrique qui change fortement ses propriétés physiques pour la conception de dispositives thermiques.
  5. Ondes Thermiques non Linéaires: Études de l’énergie des ondes thermiques conductrices et radiatives se propageant dans les milieux non linéaires.
  6. Matériaux Composés: Études de la conductivité thermique effective de composites constitués de particules noyées dans une matrice.
  7. Modeles Analytiques: Derivation de formules analytiques pour ajuster des données expérimentales et déterminer des propriétés physiques.

Publications

Voici cinq publications représentatives de mes intérêts de recherche.

S. Tachikawa, J. Ordonez-Miranda, L. Jalabert, Y. Wu, R. Anufriev, Y. Guo, B. Kim, H. Fujita, S. Volz, M. Nomura, Enhanced far-field thermal radiation through a polaritonic waveguide, Phys. Rev. Lett. 132, 186904 (2024).

 Nous montrons que le revêtement d’une plaque microscopique de silicium par des couches nanométriques de silice double son rayonnement thermique en champ lointain. Ce doublement résulte de l’hybridation des ondes électromagnétiques de surface avec les modes de cavité et est bien prédit par la théorie. L’obtention de ces résultats a nécessité des compétences en fabrication, caractérisation, modélisation et simulations; et représente l’une des collaborations les plus fructueuses entre les chercheurs français et japonais travaillant au laboratoire LIMMS du CNRS et à l’Université de Tokyo.

Y. Wu, J. Ordonez-Miranda, S. Gluchko, R. Anufriev, S. Volz and M. Nomura, Enhanced thermal conduction by surface phonon-polaritons, Sci. Adv. 6, eabb4461 (2020).

 Démonstration expérimentale du transport de chaleur piloté par des phonon-polaritons de surface. Des améliorations de conductivité thermique dans le plan sont observées pour des nanofilms de SiN plus minces et/ou plus chauds, ce qui représente les empreintes digitales de la contribution thermique des polaritons. En plus des phonons, des électrons et des photons; les polaritons peuvent ainsi être considérés comme le 4ème porteur de chaleur capable d’améliorer la dissipation de chaleur en microélectronique.

J. Ordonez-Miranda, Y. Ezzahri, J. A. Tiburcio-Moreno, K. Joulain and J. Drevillon, Radiative thermal memristor, Phys. Rev. Lett. 123, 025901 (2019).

 Preuve de principe d’un memristor thermique radiatif caractérisé par une courbe de Lissajous entre le flux de chaleur et la différence de température de ses deux bornes. Ceci est obtenu en capitalisant sur l’hystérésis thermique et la transition métal-isolant de VO2, ce qui permet d’activer et de désactiver la résistance thermique avec le temps. Le memristor proposé pose les bases pour la transmission d’information avec des photons thermiques en raison de l’analogie avec son homologue électronique.
K. Joulain, J. Drevillon, Y. Ezzahri and J. Ordonez-Miranda, Quantum thermal transistor, Phys. Rev. Lett. 116, 200601 (2016).

 Conception théorique d’un transistor thermique quantique capable d’amplifier les variations de courants thermiques échangés par trois systèmes à deux niveaux couplés chacun à un réservoir thermique. Pour le cas de trois spins en interaction, une amplification thermique élevée est obtenue dans une large gamme de paramètres énergétiques et de températures. Le transistor quantique proposé est analogue à son homologue électronique bipolaire et pourrait donc être utilisé comme amplificateur thermique ou modulateur de systèmes quantiques.
J. Ordonez-Miranda, L. Tranchant, B. Kim, Y. Chalopin, T. Antoni and S. Volz, Quantized thermal conductance of nanowires at room temperature due to Zenneck surface-phonon polaritons, Phys. Rev. Lett. 112, 055901 (2014).

 Démonstration théorique de la quantification de la conductance thermique d’un nanofil polaire supportant la propagation des phonon-polaritons de surface. Cette quantification universelle est valable non seulement pour des températures bien inférieures à 1 K, comme c’est le cas pour les électrons et les phonons, mais aussi pour des températures comparables à la température ambiante, ce qui peut faciliter considérablement son observation et son application.
Livre Chapitre 3 de Livre

CV

Depuis Septembre 2024: Chercheur Scientifique du CNRS à l’Institut des Nanosciences de Paris (INSP) et l’Université Sorbonne. Membre de l’équipe d’acoustique et optique pour les nanosciences et le quantique.

September 2020 — Aout 2024: Chercheur Scientifique du CNRS au Laboratoire de Systèmes Micro-Mécatroniques Intégrés (LIMMS) et l’Université de Tokyo. Membre de l’équipe d’énergie.

Octobre 2015 — Aout 2020: Chercheur Scientifique du CNRS à l’Institut Pprime et l’Université de Poitiers. Membre de l’équipe de thermique aux nano échelles et rayonnement.

Septembre 2012 — Septembre 2015: Post-doctorat au laboratoire EM2C et l’École Centrale Paris. Études sur le transport de chaleur piloté par phonon-polaritons de surface, sous la supervision du directeur de recherche Sebastian Volz.

Septembre 2011 — Aout 2012: Post-doctorat au Centre de recherche et d’études avancées (Cinvestav) en Mérida, Mexique. Études sur le transport de chaleur piloté par ondes thermiques, sous la supervision du Prof. Juan José Alvarado Gil. 

Septembre 2008 — Aout 2011: Doctorat en Physique au Cinvestav en Mérida, Mexique en collaboration avec l’Université du Colorado aux États-Unis. Études sur le transport de chaleur piloté par ondes thermiques, sous la supervision des Profs. Juan José Alvarado Gil et Ronggui Yang.

Curriculum Vitae – Jose Ordonez-Miranda

Prix ​​et Distinctions

2023: Diplôme de chercheur distingué (distinction à vie) décerné par le Renacyt, Pérou.
2018: Médaille Jorge Basadre, en tant que chercheur éminent diplômé de l’UNJBG, Pérou.
2013: Prix junior de l’IPPA, en tant que jeune chercheur exceptionnel, Chine.
2013: Prix IIM-UNAM à la meilleure thèse de doctorat en science des matériaux, Mexique.
2012: Prix Arturo Rosenblueth à la meilleure thèse de doctorat en sciences exactes, Mexique.
2011: Prix d’excellence académique, CINVESTAV, Mérida, Mexique.
2010: Bourse Conacyt, Université du Colorado à Boulder, États-Unis.
2008-2011: Bourse doctorale Conacyt, CINVESTAV, Mérida, Mexique.
2006-2008: Bourse de master Conacyt, CINVESTAV, Mérida, Mexique.

Machine thermique pour chauffer et refroidir par sauts de température.

Phys. Rev. Applied 6, 054003 (2016).