Dissertationen: „Effet de couplage d’ondes“

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Beauvais, Romain. „Effets non linéaires acoustiques et couplages fluide-structure dans les guides d’ondes : application à des conduites de compresseurs alternatifs“. Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1015.

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Dans les industries de production pétrolière, chimique et gazière, les procédés de fabrication induisent l'utilisation de tuyauteries soumises à des gaz à hautes pression et température. Le transport du gaz est assuré par des compresseurs alternatifs raccordés à ces tuyauteries, dont le fonctionnement normal engendre la propagation d'ondes acoustiques menant à des vibrations de structures par couplage entre la colonne de gaz et la tuyauterie. Comprendre l'établissement et maîtriser le niveau de ces vibrations est un enjeu dimensionnant en raison de leur impact sur la sécurité des installations. Or, l'augmentation des vitesses de rotation des gammes de compresseurs, a accentué la génération de phénomènes acoustiques non linéaires. Ces phénomènes peuvent apparaître de manière générale au cours de la propagation pour des tuyauteries de grandes longueurs ou de manière locale au niveau des changements de section. Une modélisation numérique monodimensionnelle de la propagation non linéaire dans un réseau de tuyauterie est développée dans le domaine temporel et s'appuie sur le choix d'un modèle numérique par méthode FDTD. Parallèlement, une étude est menée concernant le couplage vibroacoustique entre le fluide et une tuyauterie coudée. La propagation d'ondes acoustiques engendre l'apparition de forces localisées au niveau des coudes. Le non-équilibrage de ces forces engendre des vibrations. La mesure des caractéristiques modales (déformées, fréquences et amortissement) est réalisée au moyen de tests vibratoires en des points stratégiques. Une méthode inverse est ensuite proposée afin de connaît le champ de pression interne à partir de mesures non intrusives d'accélération
In the oil, chemical and gas industries, the manufacturing processes induce the use of pipelines subjected to gases at high pressure and temperature. The gas is transported by reciprocating compressors connected to these pipelines, whose normal operation generates the propagation of acoustic waves causing structural vibrations by coupling between the gas column and the piping system. Understanding the behavior and controlling the level of these vibrations is a major challenge because of their impact on the safety of the installations. However, the increase in the rotational speeds of new compressors has accentuated the generation of non-linear acoustic phenomena that can occur locally at section discontinuities (orifice, expansiona areas) or along the propagation in long pipes. A one-dimensional numerical model of non-linear propagation in a pipe network with cross-section discontinuities is developed in the time domain. This model is based on the choice of a FDTD (Finite Difference Time Domain) scheme adapted to weakly non-linear propagation with viscothermic losses in wave guides.In the meantime, a study is carried out on the vibroacoustic coupling between the fluid and a bent pipe. The propagation of plane acoustical waves generates the appearance of localized forces at the bends of a pipe. Vibrations are then induced by the unbalancing of these forces. The measurement of modal parameters (mode shapes, frequency and damping) is carried out by means of vibration tests at strategic points on the pipe. Then an inverse method is proposed in order to estimate the internal pressure field, based on non-intrusive acceleration measurements

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Doli, Valentin. „Phénomènes de propagation de champignons parasites de plantes par couplage de diffusion spatiale et de reproduction sexuée“. Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S139/document.

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On considère des organismes qui mixent reproduction sexuée et asexuée, dans une situation où la reproduction sexuée fait intervenir à la fois de la dispersion spatiale et de la limitation d'appariement. Nous proposons un modèle qui implique deux équations couplées, la première étant une équation différentielle ordinaire de type logistique, la seconde étant une équation de réaction-diffusion. Grâce à des valeurs réalistes des différents coefficients, il s'avère que la deuxième équation fait intervenir une échelle de temps rapide, alors que la première fait intervenir une échelle de temps lente. Dans un premier temps, on montre l'existence et l'unicité de solutions au système original. Dans un second temps, dans la limite où l'échelle de temps rapide est considérée infiniment rapide, on montre la convergence vers une dynamique réduite d'état d'équilibre, dont les termes correctifs peuvent être calculés à tout ordre. Troisièmement, en utilisant des propriétés de monotonie de notre système coopératif, on montre l'existence d'ondes progressives dans une région particulière de l'espace des paramètres (cas monostable)
We consider organisms that mix sexual and asexual reproduction, in a situation where sexual reproduction involves both spatial dispersion and mate finding limitation. We propose a model that involves two coupled equations, the first one being an ordinary differential equation of logistic type, the second one being a reaction diffusion equation. According to realistic values of the various coefficients, the second equation turns out to involve a fast time scale, while the first one involves a separated slow time scale. First we show existence and uniqueness of solutions to the original system. Second, in the limit where the fast time scale is considered infinitely fast, we show the convergence towards a reduced quasi steady state dynamics, whose correctors can be computed at any order. Third, using monotonicity properties of our cooperative system, we show the existence of traveling wave solutions in a particular region of the parameter space (monostable case)

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Cui, Dongze. „A Contribution to Vibroacoustics of Highly Heterogeneous Metastructures through Wave Finite Element Scheme“. Electronic Thesis or Diss., Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2024. http://www.theses.fr/2024ECDL0031.

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La recherche vise à étendre les études existantes sur les métastructures hétérogènes présentant des caractéristiques de fort contraste et de forte dissipation. Les dynamiques multi-échelles, les indicateurs vibroacoustiques, l'effet de couplage des ondes et les ondes d'ordre élevé sont étudiés dans le cadre des méthodologies basées sur les ondes. Les modèles pour les structures à forts contrastes (Highly Contrasted Structures, HCS) et haute dissipation (Highly Dissipative Structures, HDS) sont explorés. Diverses méthodes de calcul des indicateurs vibroacoustiques tels que l'espace des nombres d'onde, le facteur de perte par amortissement (Damping Loss Factor, DLF) et la perte de transmission sonore (Sound Transmission Loss, STL) sont passées en revue. L'attention particulière est accordée à la méthode d'homogénéisation asymptotique (Asymptotic Homogenization Method, AHM) exploitant le modèle Zig-Zag et la technique d'homogénéisation pour prédire les dynamiques multi-échelles des HCS par les nombres d'onde de flexion. Parallèlement, la méthode analytique de la matrice de transfert (Transfer Matrix Method, TMM) et sa généralisation pour les structures complexes par le modèle des éléments finis (General Transfer Matrix Method, GTMM), le modèle stratifié général (General Laminate Model, GLM) utilisant la théorie de déplacement de Mindlin, et le schéma d'éléments finis d'ondes (Wave Finite Element, WFE) sont présentés. L'évaluation de la robustesse et de la précision de AHM et GLM est réalisée en comparant l'espace des nombres d'onde et le DLF avec la méthode de référence WFE. Le problème des valeurs propres nonlinéaires (Nonlinear Eigenvalue Problem, NEP) dans le schéma WFE pour les ondes se propageant dans diverses directions est résolu par un solveur d'intégrale de contour (Contour Integral, CI), les nombres d'ondes complexes sont suivis en fonction des critères de continuité de l'énergie dans le domaine fréquentiel. Les limites de validité d'AHM et GLM sont vérifiées. La faisabilité d'appliquer la méthode WFE aux structures sandwich avec des composants non-homogènes est démontrée en utilisant la méthode d'entrée de puissance basée sur les éléments finis (FE-based Power Input Method, PIM-FEM). Le cadre WFE est étendu pour prédire avec précision le DLF global des HDS. Il commence par dériver les réponses forcées d'une cellule unitaire (Unit Cell, UC) représentative de la structure périodique lorsqu'elle est excitée par une onde incidente. Ensuite, il calcule le DLF de l'onde via l'équation de bilan de puissance. En utilisant l'expansion de Bloch, la réponse à une force ponctuelle appliquée à la structure périodique est décomposée dans la zone de Brillouin, permettant la prédiction de la réponse totale par intégration sur l'espace des nombres d'onde. Le DLF global est dérivé sur la base du principe de PIM. Pour les HDS, les résultats du GLM sont exploités pour valider le DLF des ondes, tandis que l'approche PIM-FEM est utilisée comme référence pour le DLF global. L'influence réduite des ondes de flexion sur l'estimation du DLF pour les HDS est discutée, ainsi que l'importance des ordres des modes de Bloch. Les coefficients de transmission du son sont exploités pour représenter la contribution des nombres d'onde à la STL des métastructures hétérogènes. La méthode WFE est appliquée pour étudier les mécanismes de couplage des ondes influençant la performance d'isolation acoustique des HCS et HDS, ainsi que l'importance du mouvement symétrique pour les structures sandwich avec un couche centrale souple très épais. La même approche est utilisée pour les guides d'ondes avec des sections transversales complexes afin d'analyser l'effet de couplage des ondes et des ondes d'ordre élevé sur l'estimation précise de la STL par les approches TMM, WFE et GTMM. Une attention particulière est accordée aux structures courbées. Les mécanismes de couplage entre les ondes de flexion et de membrane influençant la STL sont également étudiés
The research aims to extend existing studies for heterogeneous metastructures with high contrast and high dissipation features. The multi-scale dynamics, vibroacoustic indicators, wave coupling effect, and high-order waves of heterogeneous metastructures are investigated within the wave-based frameworks. The wave-based models for Highly Contrasted Structures (HCS) and Highly Dissipative Structures (HDS) are explored. Various methods for computing the vibroacoustic indicators, such as the wavenumber space, Damping Loss Factor (DLF), and Sound Transmission Loss (STL), are reviewed. Special attention is placed on the Asymptotic Homogenization Method (AHM) exploiting the Zig-Zag model and homogenization technique to predict the multi-scale dynamics of HCS by the bending wavenumbers. Meanwhile, the analytical Transfer Matrix Method (TMM) and its generalization for complex structures by the Finite Element (FE) model (General Transfer Matrix Method, GTMM), the semi-analytical General Laminate Model (GLM) employing Mindlin's displacement theory, the numerical Wave Finite Element (WFE) scheme are presented. Evaluation on the robustness and accuracy of AHM and GLM is made by comparing the wavenumber space and DLF with the reference WFE method. The Nonlinear Eigenvalue Problem (NEP) in the WFE scheme for waves propagating in varying directions is solved by a Contour Integral (CI) solver, the complex wavenumbers are tracked based on the energy continuity criteria in the frequency domain. The validity limits of AHM and GLM are verified. The feasibility of applying the WFE method to sandwich structures with non-homogeneous components is shown using the classical FE-based Power Input Method (PIM-FEM). The WFE framework is extended for accurately predicting the global DLF of HDS. It starts by deriving the forced responses of a Unit Cell (UC) representative of the periodic structure when excited by an impinging wave. Then it computes the DLF of the wave via the power balance equation. By employing the Bloch expansion, the response to a point force applied to the periodic structure is decomposed in the Brillouin zone, allowing the prediction of total response via integration over the wavenumber space. The global DLF is derived based on the principle of PIM. For HDS, results of GLM are exploited for validating the wave DLF, the PIM-FEM approach is provided as reference approach for the global DLF. The shrinking influence of bending waves on the DLF estimation for HDS is discussed, as well as the importance of Bloch mode orders. \newline Sound transmission coefficients can be exploited to depict the contribution from the wavenumber space to the STL of the heterogeneous metastructures. The WFE method is applied to study the wave coupling mechanisms influencing the sound insulation performance of HCS and HDS, as well as the importance of symmetric motion to the sandwich structures with a very thick soft core. The same approach is applied to waveguides with complex cross-sections to investigate the wave coupling effect and high-order waves on the accurate STL estimation by analytical TMM, WFE, and GTMM approaches. Special attention is paid to curved periodic structures, the bending-membrane coupling mechanisms influencing the STL are also investigated

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Faure, Gérôme. „Couplage micro/hydro pour la simulation d’ondes de choc et de détonation“. Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1063/document.

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Cette thèse étudie des modèles mésoscopiques adaptés à la simulation d'ondes de choc et de détonation dans des fluides. Ces phénomènes mettent en jeu des processus complexes et nécessitent des systèmes de taille suffisante pour les observer. L'enjeu est ainsi de gagner en échelle par rapport aux méthodes microscopiques, précises mais coûteuses, tout en conservant les propriétés essentielles. Dans cette optique, le développement de méthodes multi-échelles couplant différentes résolutions au sein d'une même simulation permet d'adopter une description plus fine dans certaines régions. Nous étudions plus particulièrement la SDPD (Smoothed Dissipative Particle Dynamics) qui couple une discrétisation particulaire des équations de Navier-Stokes et des fluctuations thermiques variant avec la résolution. La reformulation de la SDPD en termes d'énergie interne, en plus de la position et de la quantité de mouvement, permet de rapprocher structurellement la SDPD et la DPDE (Dissipative Particle Dynamics with Energy conservation). Des schémas numériques conçus pour la DPDE sont adaptés à la SDPD afin d'assurer la conservation de l'énergie et la stabilité de la dynamique. Nous étudions également les propriétés statistiques de la SDPD et établissons des estimateurs de la température et de la pression. La cohérence multi-échelle de laSDPD est démontrée par des simulations à l’équilibre et pour des ondes de choc et nous proposons un couplage entre la SDPD à différentes résolutions. Enfin, la pertinence physique de la méthode est illustrée par la simulation d’ondes de détonation et d’éjection de matière
This thesis studies mesoscopic models adapted to the simulation of shock and detonation waves in fluids. These phenomena require systems sufficiently large to observe the complex processes occurring in this context. The aim is thus to increase the accessible time and length scales of microscopic methods, accurate but expensive, while preserving their essential properties. To this end, the multiscale coupling of methods at different resolutions allows to finely describe a specific region, limiting the computational cost. In particular, we study Smoothed Dissipative Particle Dynamics (SDPD) which couples a particle discretization of the Navier-Stokes equations and thermal fluctuations that scale consistently with the resolution. The SDPD equations are reformulated in terms of internal energies, which increases the structural similarity with Dissipative Particle Dynamics with Energy conservation (DPDE). We adapt numerical schemes for DPDE to the context of SDPD in order to ensure energy conservation and stability. We study the statistical properties of SDPD and determine estimators for temperature and pressure. The size consistency in SDPD is established for equilibrium and shock waves, which leads us to propose a multiscale coupling of SDPD at different resolutions. Finally, its physical relevance is illustrated by simulating micro-jetting and detonation waves

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Mazzamurro, Aurélien. „Étude du couplage piézo-magnétique dans les guides d’ondes électro-acoustiques hyperfréquences : application aux capteurs de champ magnétique“. Thesis, Centrale Lille Institut, 2020. http://www.theses.fr/2020CLIL0008.

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Les hétérostructures piézo-électro-magnéto-élastiques en couches minces se dressent comme des candidats prometteurs dans le domaine de la détection de champ magnétique de faible intensité et spatialement résolu, à température ambiante. Cette thèse porte donc sur l’étude du couplage piézo-magnétique dans les guides d’ondes électro-acoustiques hyperfréquences basés sur des couches minces nanostructurées à anisotropie uniaxiale, déposées sur substrats piézoélectriques. Premièrement, les structures investiguées sont constituées d’un empilement multicouche TbCo2/FeCo déposé sur un substrat de Quartz ST-X90°. Celles-ci permettent d’exploiter le mode transverse horizontal présentant la plus grande sensibilité. La possibilité d’induire, par le champ magnétique, une conversion de mode acoustique, pouvant potentiellement être utilisé dans la conception de capteurs de champ magnétique ultra-sensibles, est également démontrée. Cette étude permet aussi de valider le modèle théorique piézo-magnétique développé, par la mesure des variations de vitesse de phase des ondes élastiques guidées en fonction de l’intensité et de la direction du champ magnétique. Ensuite, deux concepts de mesure sont proposés afin d’améliorer la résolution de la mesure des capteurs, dépendante essentiellement du temps de transit de l’onde élastique dans la couche magnéto-élastique : la réflectométrie temporelle acoustique et l’exploitation d’un mode de cavité localisé dans la couche magnéto-élastique. Enfin, l’optimisation du couple anisotropie uniaxiale/magnétostriction de l’empilement multicouche TbCo2/FeCo est abordée, celui-ci jouant un rôle majeur dans la sensibilité et la dynamique des capteurs étudiés
Thin-film piezo-electro-magneto-elastic heterostructures stand out as promising candidates in the field of spatially resolved, low-intensity magnetic field detection at room temperature. Thus, this thesis focuses on the study of piezomagnetic coupling in microwave electro-acoustic waveguides based on nanostructured thin films with uniaxial anisotropy, deposited on piezoelectric substrates. Firstly, the investigated structures consist in a TbCo2/FeCo multilayer stack deposited on a ST-X90° Quartz substrate, to exploit the horizontal transverse mode presenting the highest sensitivity. The possibility to induce, via the magnetic field, an acoustic mode conversion, potentially usable in the design of ultra-sensitive magnetic field sensors, is also demonstrated. In addition, this study validated the developed theoretical piezo-magnetic model, by measuring the phase velocity variations of the guided elastic waves as a function of the intensity and direction of the applied magnetic field. Then, two measurement concepts are proposed in order to improve the resolution of the sensor measurement, which depends essentially on the transit time of the elastic wave in the magneto-elastic layer: the acoustic time domain reflectometry and the exploitation of a cavity mode located in the magneto-elastic layer. Finally, the optimization of the uniaxial anisotropy/magnetostriction couple of the TbCo2/FeCo multilayer stack is addressed, as it plays a major role in the sensitivity and dynamics of the studied sensors

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Mazzamurro, Aurélien. „Étude du couplage piézo-magnétique dans les guides d’ondes électro-acoustiques hyperfréquences : application aux capteurs de champ magnétique“. Thesis, Ecole centrale de Lille, 2020. http://www.theses.fr/2020ECLI0008.

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Les hétérostructures piézo-électro-magnéto-élastiques en couches minces se dressent comme des candidats prometteurs dans le domaine de la détection de champ magnétique de faible intensité et spatialement résolu, à température ambiante. Cette thèse porte donc sur l’étude du couplage piézo-magnétique dans les guides d’ondes électro-acoustiques hyperfréquences basés sur des couches minces nanostructurées à anisotropie uniaxiale, déposées sur substrats piézoélectriques. Premièrement, les structures investiguées sont constituées d’un empilement multicouche TbCo2/FeCo déposé sur un substrat de Quartz ST-X90°. Celles-ci permettent d’exploiter le mode transverse horizontal présentant la plus grande sensibilité. La possibilité d’induire, par le champ magnétique, une conversion de mode acoustique, pouvant potentiellement être utilisé dans la conception de capteurs de champ magnétique ultra-sensibles, est également démontrée. Cette étude permet aussi de valider le modèle théorique piézo-magnétique développé, par la mesure des variations de vitesse de phase des ondes élastiques guidées en fonction de l’intensité et de la direction du champ magnétique. Ensuite, deux concepts de mesure sont proposés afin d’améliorer la résolution de la mesure des capteurs, dépendante essentiellement du temps de transit de l’onde élastique dans la couche magnéto-élastique : la réflectométrie temporelle acoustique et l’exploitation d’un mode de cavité localisé dans la couche magnéto-élastique. Enfin, l’optimisation du couple anisotropie uniaxiale/magnétostriction de l’empilement multicouche TbCo2/FeCo est abordée, celui-ci jouant un rôle majeur dans la sensibilité et la dynamique des capteurs étudiés
Thin-film piezo-electro-magneto-elastic heterostructures stand out as promising candidates in the field of spatially resolved, low-intensity magnetic field detection at room temperature. Thus, this thesis focuses on the study of piezomagnetic coupling in microwave electro-acoustic waveguides based on nanostructured thin films with uniaxial anisotropy, deposited on piezoelectric substrates. Firstly, the investigated structures consist in a TbCo2/FeCo multilayer stack deposited on a ST-X90° Quartz substrate, to exploit the horizontal transverse mode presenting the highest sensitivity. The possibility to induce, via the magnetic field, an acoustic mode conversion, potentially usable in the design of ultra-sensitive magnetic field sensors, is also demonstrated. In addition, this study validated the developed theoretical piezo-magnetic model, by measuring the phase velocity variations of the guided elastic waves as a function of the intensity and direction of the applied magnetic field. Then, two measurement concepts are proposed in order to improve the resolution of the sensor measurement, which depends essentially on the transit time of the elastic wave in the magneto-elastic layer: the acoustic time domain reflectometry and the exploitation of a cavity mode located in the magneto-elastic layer. Finally, the optimization of the uniaxial anisotropy/magnetostriction couple of the TbCo2/FeCo multilayer stack is addressed, as it plays a major role in the sensitivity and dynamics of the studied sensors

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Spathis, Panayotis. „Couplage interplan dans Bi2Sr2CaCu2O8+∂ : effet du désordre et du champ magnétique“. Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00465554.

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La résonance plasma Josephson a permis de détecter précisément l'évolution de la densité suprafluide hors plan dans le Bi2Sr2CaCu2O8+∂ sous-dopé en fonction du désordre cristallin. La comparaison avec plusieurs résultats de la littérature a permis de montrer que le transport des charges est réalisé par effet Josephson incohérent par opposition au cas optimalement dopé. Tandis que l'évolution des propriétés supraconductrices au sein des plans est bien interprétée dans le cadre de la théorie d'Abrikosov Gor'kov, le transport interplan des paires de Cooper est assuré par diffusion anisotrope dans la limite de Born sur les défauts présents entre les couches CuO2. Ce résultat est en accord avec la récente proposition qui relie les modulations spatiales du gap supraconducteur à la présence des défauts d'oxygène entre les plans. Concernant les propriétés de l'état mixte, la résonance plasma a pu montrer que le rajout d'une composante parallèle aux plans CuO2 du champ magnétique à un liquide de pancakes, permet d'induire des corrélations spatiales. Cet effet est dû à la réorganisation des courants supraconducteurs. Là encore, seule la résonance plasma Josephson permet de sonder l'état liquide des vortex en raison de sa grande fréquence par rapport aux mouvement de vortex.

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BERRUYER, DESIROTTE NICOLE. „Contribution a l'etude des enveloppes circumstellaires : effet du couplage grains-gaz“. Nice, 1987. http://www.theses.fr/1987NICE4157.

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L'enveloppe d'une etoile est particulierement importante a sa naissance, son origine etant proto-stellaire, et aux phases finales de son evolution ou la matiere ejectee par la matiere forme un cocon entourant l'etoile. La description de ces enveloppes circumstellaires depend donc de sa constitution et du rayonnement emis par l'objet stellaire central. On precise les criteres observationnels d'un objet en formation en fonction de sa masse; et pour les objets evolues, on decrit un modele de vent stellaire tenant compte des grains de poussieres et de la pression de radiation

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Mondain, François. „Source intégrée de lumière comprimée aux longueurs d’ondes des télécommunications“. Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4013.

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Les récents progrès de la physique quantique en matière de manipulations d'objets quantiques individuels et/ou collectifs promettent une révolution dans les domaines de la communication, de la métrologie, de l'informatique et de la simulation. Plus spécifiquement, l'avènement des nouvelles technologies quantiques repose sur la génération, la manipulation et le contrôle d'états quantiques tels que l'intrication. Découverte il y a plus de 30 ans, la lumière comprimée s'est imposée comme un outil de choix pour la mise en œuvre des technologies quantiques, mais son utilisation souffre encore aujourd'hui d'un manque crucial de compacité, freinant ainsi la croissance de certaines réalisations en photonique quantique.Pour pallier ce problème, nous avons développé une plateforme photonique compacte de génération et de détection de lumière comprimée aux longueurs d’ondes des télécommunications. Elle repose sur le mariage entre les composants à fibre optique standards à 1550 nm et de l'optique intégrée sur niobate de lithium (LiNbO3), permettant d'obtenir un montage compact, facilement reconfigurable sans qu'aucun alignement ne soit nécessaire (plug-and-play). Grâce à cette approche, nous avons pu mesurer jusqu’à -2 dB de compression pour une puissance de pompe continue de 40 mW, ouvrant ainsi la voie vers la réalisation de systèmes compacts de variables continues en dehors du cadre des laboratoires.Afin de mieux comprendre les limites de notre système expérimental, nous nous sommes également intéressés aux propriétés photoréfractives du niobate de lithium, c'est-à-dire à la variation de son indice optique en fonction de l'intensité lumineuse qui le traverse. En régime de variables continues, là où les puissances optiques peuvent être relativement élevées, ces effets peuvent durablement affecter le fonctionnement des circuits photoniques intégrés sur LiNbO3. Pour cette raison, une étude précise de la photoréfraction a également été accomplie afin d’optimiser la génération et la détection de la lumière comprimée sur puce LiNbO3
Recent progress in quantum physics predicts a future revolution in the fields of communication, sensing, computing and simulation which rely on our hability to generate and control quantum states such as entanglement. Discovered more than thirty years ago, squeezed light has rapidly became an important tool for the implementation of quantum technologies, but its use still suffers from a lack of compactness wich limits the growth of quantum photonics realisations. To tackle this issue, we developpe a compact photonic platform to generate and detect squeezed light at telecom wavelengths. It is build upon an association between off the shelf telecom components and integrated optics on lithium niobate (LiNbO3) allowing a compact, and easy reconfigurable setup, without any alignment (plug-and-play). With this original aprroach, we directly measure up to -2dB shot noise reduction for a CW pump power of 40 mW, opening the way to out-of-the lab continuous variable experimentations.In order to fully understand the limits of our experimental setup, we also investigate the photorefractive properties of the LiNbO3, which means his intensity dependant refractive index. This effect could be a great issue in CV experiments, where high pump powers near visible wavelengths are needed. For this reason, we also study precisely the photorefraction in order to optimise the generation and the detection of squeezed light in integrated lithium niobate photonics circuits

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Allivy, Kelly Olivier d'. „Détection et excitation d’ondes de spin dans des microstructures de couches ultraminces Y₃Fe₅O₁₂/métal à fort couplage spin orbite“. Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS263/document.

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L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier les possibilités d’excitation, de propagation et de détection d’ondes de spin dans des couches ultraminces de Y₃Fe₅O₁₂(YIG). Pour ce faire, nous proposons d’accéder à la dynamique d’aimantation du YIG à travers l’exploitation de phénomènes de transport électronique polarisé en spin liés aux effets Hall de spin (SHE) existant au sein de métaux normaux (MN) présentant un fort couplage spin-orbite.Nous avons pour cela fait croître, par ablation laser pulsée, des films de YIG épitaxiés d’épaisseur nanométrique. En effet, le fait de pouvoir disposer de films magnétiques ultraminces est nécessaire pour ouvrir le champ d’étude du YIG à la lithographie et aux techniques de micro-fabrications de la micro-électronique en vue notamment d’applications magnoniques.L’étude de la dynamique d’aimantation de ces couches magnétiques par résonance ferromagnétique (FMR) nous a permis de quantifier la constante d’amortissement magnétique de Gilbert pour ces films. Pour les meilleurs films ayant une épaisseur de 20 nm celle-ci est de de 2*10^-4, soit une valeur comparable avec celle des films de YIG d’épaisseur micrométrique obtenus par la technique standard d’épitaxie en phase liquide et seulement un ordre de grandeur supérieure à l’amortissement du YIG massif (a=3*10^-5). Nous avons pu montrer par des mesures inductives à l’analyseur de réseau que les ondes de spin pouvaient se propager dans de tels films sur plusieurs centaines de microns, ce résultat valide la pertinence de l’emploi de couches de YIG de 20 nm d’épaisseur pour des applications magnoniques.Afin de procéder à des mesures de détection/excitation d’ondes de spin par exploitation du SHE, nous avons déposé différents métaux (Pt, Pd, CuBi) sur nos films de YIG, formant ainsi des bicouches YIG|MN. Nous avons mis en évidence la détection non locale d’ondes de spin due aux phénomènes d’effet Hall de spin inverse dans le MN et de pompage de spin dont nous avons caractérisé le paramètre de mixing conductance g à partir d’analyse de résonance ferromagnétique.Afin d’apporter un élément de réponse sur l’origine d’effets de la magnétorésistance observés dans des bicouches YIG|MN, origine intrinsèque ou extrinsèque (induite par une polarisation magnétique du MN), nous avons effectué des mesures de dichroïsme magnétique circulaire de rayons X au niveau du seuil K du Pd dans des bicouches YIG|Pd. Ces mesures indiquent l’absence de moments magnétiques induits par le YIG dans le Pd avec un seuil de détection estimé à 10^-5µB/atome. Ce résultat, associé à des mesures de magnétotransport réalisées sur les mêmes échantillons, nous a permis de montrer que le pompage de spin entre un isolant ferromagnétique et un métal non magnétique, permettait seul (sans effets de proximité magnétique) d’expliquer les effets de magnétorésistance d’effet Hall de spin observés dans ces bicouches.Nous avons étudié la dynamique d’aimantation de nanodisques de YIG et YIG|MN par microscopie à force de résonance magnétique. Cette étude a permis de montrer que la nanostructuration de ces films ne dégrade pas les paramètres a et g et permet même, grâce au confinement géométrique des modes propres de résonance, d’annuler la contribution inhomogène (DH0) à largeur de raie.Finalement, à partir de l’injection dans le MN d’un courant électrique continu, nous avons mis en évidence la possibilité de modifier (augmenter/diminuer) la largeur de raie du mode FMR d’un microdisque de YIG|MN, exploitant ainsi le couple de transfert de spin d’un courant de spin créé dans le MN par effet de Hall de spin direct. Passé une valeur critique de courant, nous avons pu activer (en l’absence d’excitation RF) un régime d’auto oscillations de l’aimantation du YIG. Ce dernier résultat qui confirme la possibilité d’exciter la dynamique d’aimantation dans le YIG par un couple de transfert de spin est très prometteur pour l’intégration des dispositifs magnoniques au sein de circuits électroniques
The aim of this thesis is to study the excitation, the propagation and the detection of spin waves into ultrathin Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) films. Our approach consists in interacting with the YIG magnetization dynamics thanks to spin polarized electronic transport phenomena related to spin Hall effect (SHE) that occurs within normal metals (NM) which have a large spin orbit coupling.To do so, we first grew epitaxially, by pulsed laser deposition, nanometer thick YIG films. Having ultrathin magnetic films is indeed necessary to be able to use lithography and microfabrication technics in order to develop magnonic devices.Studying these films by ferromagnetic resonance (FMR) allowed us to quantify the Gilbert magnetic damping constant, which is down to 2∙〖10〗^(-4) for the best 20 nm thick films. This value is comparable to which is reported for micrometer thick YIG films grown by liquid phase epitaxy and is only one order of magnitude higher than the bulk YIG damping (α = 3∙〖10〗^(-5)). Inductive measurements performed with a vectorial network analyzer show that spin waves can propagate over hundreds microns through such thin films. The suitability of 20 nm thick YIG films for magnonic applications is therefore confirmed by this result.In order to detect/excite spinwave by exploiting SHE, we have deposited different metals (Pt, Pd, CuBi) on our YIG films, thus obtaining YIG|NM bilayers. We have performed a nonlocal detection of spin waves based on inverse SHE and spin pumping phenomena. From the FMR analysis, we also measured the spin mixing conductance g_(↑↓) that quantify the efficiency of spin pumping.To answer the question of the origin of magnetoresistance observed into YIG|NM bilayers, intrinsic or extrinsic origin (ie. induced by the magnetic polarization of the NM), we have measured the X-ray magnetic circular dichroism of YIG|Pd bilayers at the K-edge of Pd. These measurements do not show any induced magnetic moment for YIG to Pt for a resolution of 〖10〗^(-5) μ_B/atom. Combining this result with magnetotransport measurements performed on the same samples, allowed us to show that the spin pumping between a ferromagnetic insulator and a nonmagnetic metal could explain (without any magnetic proximity effects) spin Hall magnetoresistance effects observed into these bilayers.We studied the magnetization dynamics of YIG and YIG|NM nanodisks by magnetic resonance force microscopy. This study has shown that the nanostructuration performed on these films doesn’t affect such parameters as α and g_(↑↓), the geometrical confinement even leads to suppress the linewidth inhomogeneous broadening (ΔH_0).Then, we injected a continuous electrical current through the NM. Using the spin transfer torque of the spin current thus created into the NM by direct spin Hall effect, it allowed us to modified (increased/decreased) the FMR mode’s linewidth of a YIG|NM microdisk. After reaching a critical current, we managed to enable (without any RF excitation) a regime of magnetization auto-oscillations into the YIG. This last result, which confirms the ability of exciting the YIG magnetization dynamics by spin transfer torque, is very promising for the integration of magnonic devices into electronic circuits

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Bolzinger, Jean-Louis. „Couplage d'ondes dans un guide planaire de titanate de baryum“. Dijon, 1996. http://www.theses.fr/1996DIJOS024.

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Le guide d'onde planaire est l'élément de base de l'optique intégrée. Le titanate de baryum (BaTIO3), cristal uniaxe, présentant des propriétés électro-optiques et photoréfractives très importantes est potentiellement utilisable dans le traitement de l'information. C’est pourquoi nous présentons une étude de BaTIO3 monocristallin et monodomaine en couche mince. Le dispositif expérimental conçu et réalisé au cours de ce travail permet d'effectuer les spectroscopies de lignes de modes (lignes noires et lignes brillantes) d'un guide planaire quelconque. Il mesure également le couplage entre modes. Le montage est motorise et informatise de façon à rendre l'acquisition des spectres totalement automatique. Les indices effectifs des modes sont déterminés avec une incertitude absolue de 4. 10 -4. Le guide d'onde est réalisé par implantation d'ions hydrogènes sur un substrat monocristallin et monodomaine de BaTIO3, oriente de façon à ce que l'axe optique soit dans le plan du guide. Nous étudions l'influence de la direction de propagation et de la longueur d'onde sur les spectres de modes TE et TM. Par une analyse fine de la lumière transmise, nous montrons pour la première fois avec BaTIO3, l'existence d'un couplage faible entre modes (TE/TE, TM/TM ET TE/TM). Les profils d'indice sont reconstruits par deux méthodes: WKB inverse construisant des profils variant assez lentement et strictement décroissants, et MFG (méthode matricielle) qui donne des profils assez abrupts et décrit la remontée d'indice au-delà de la barrière d'implantation. La barrière d'indice se situe à une profondeur de 10 microns et possède une amplitude de 0,163 et de 0,036 respectivement pour les indices ordinaire et extraordinaire. Ces études, montrent que sous l'effet des déformations induites par l'implantation, les propriétés élasto-optiques de BaTIO3 rendent le guide d'onde légèrement biaxe.

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Ayyadi, Asma El. „Couplage des modèles classique-quantique. Simulation de la diode à effet tunnel“. Toulouse, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAT0026.

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L'objectif principal de ce travail de thèse concerne l'étude des modèles couplant des équations de type dérive-diffusion avec des équations de type Schrödinger. Ces problèmes sont motivés par des applications à la physique des dispositifs semi-conducteurs. Nous avons dérivé un modèle hybride dérive-diffusion/quantique à partir du modèle cinétique introduit par Ben Abdallah ('98), en supposant que l'opérateur de collisions est linéaire. Une approximation du second ordre conduit à l'introduction des termes correcteurs de couche limite, nécessitant la résolution de problèmes de Milne. La condition aux limites obtenue s'exprime par une relation de proportionnalité entre les niveaux de Fermi et le courant. L'approximation du coefficient de proportionnalité a été faite à partir de deux approches : l'approximation d'albédo et le schéma itératif introduit par Golse-Klar ('95). L'analyse du modèle est complétée par un travail d'expérimentation numérique. Nous avons généralisé l'approche précédente à une statistique de Fermi-Dirac, et donc l'opérateur de Boltzmann est remplacée par le modèle non linéaire. Dans la dernière partie de la thèse nous avons pris en compte des effets collisionnels dans la zone quantique par l'intermédiaire de l'équation de Pauli. Ainsi nous avons donné des conditions de transmission cinétique/quantique généralisant le modèle de Ben Abdallah. Le modèle fluide est ensuite dérivé comme dans les chapitres précédents. En dernier lieu, nous avons présenté une version transitoire du modèle hybride
The principal objective of this work of thesis is to deal with the problem of coupling macroscopic fluid models (namely the Drift-Diffusion model) with quantum models (namely the Schrödinger equation) for those semiconductor devices where quantum effects play an important role only in a (small) portion of the domain. The hybrid classic-quantum models derived here are then coupled self-consistently with Poisson equation on the whole domain. The starting point for deducing the interface conditions is the kinetic-quantum coupling studied by Ben Abdallah ('98). The interface conditions are obtained with a diffusion limiting process. Second order interface conditions incorporating kinetic boundary layer corrections are derived. Two analytical formulae for the extrapolation coefficient appearing in the second order interface conditions, are proposed : the first one is based on the approximation of the albedo operator and the second one is an iteration procedure first introduced by Golse-Klar ('95). Resonant tunnelling diodes are simulated for two test cases of the results of the literature and the model shows good performance. Chapter 3 contains the extension of the results of the previous chapter to the case of Fermi-Dirac statistics and it follows the same structure. In the chapter 4 collisions are included in the quantum model via the Pauli equation. Appropriate interface conditions are deduced. Chapter 5 deals with the time dependant case with Boltzmann statistics

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Aboab, Bettina. „Etude du couplage vibronique dans le cas d'un système XY3Z de symétrie C3V soumis à effet Jahn-Teller : application au calcul du couplage vibronique dans l'état excite 3E du radical methyl-nitrène CH3N“. Pau, 1992. http://www.theses.fr/1992PAUU3019.

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Notre travail est consacré au traitement du couplage vibronique. Après avoir présenté l'essentiel des méthodes théoriques utilisées pour résoudre ce problème, nous nous sommes intéressé au traitement du couplage vibronique Jahn-Teller dynamique E(3Al+3E) au voisinage du point de symétrie C3V d'un système XY3Z présentant une double dégénérescence d'espace. Nous avons ensuite appliqué ce traitement au calcul du couplage vibronique dans l'état excité 3E du radical méthyl-nitrène Ch3N

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Nguyen, Chi Cong. „Interaction des mécanismes tourbillonnaires en espace confiné : effet de la conicité“. Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2320.

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L’analyse et la compréhension du comportement instationnaire des écoulements de conduites segmentées avec injection pariétale, avec ou sans inclinaison de la paroi débitante, constituent l’objectif principal de ce présent mémoire. Les investigations expérimentales ainsi que les simulations numériques des grandes échelles ont été effectuées. Les premiers résultats ont permis d’identifier les sources d’instabilité tourbillonnaires (VSO/VSP). Sans inclinaison, le VSO engendre directement la naissance du VSP. Les pilotages dynamique et acoustique du VSO sont ainsi démontrés. Avec un angle de conicité négatif, les déséquilibres des sources tourbillonnaires imposent deux phases de comportement opposées : une phase de réduction et une d’amplification des oscillations de pression. Une modélisation de type LES, avec modèle de sous-maille dynamique sur un maillage non structuré, a également été proposée. Dans le cas d’une configuration simplifiée, jouer sur le rapport des nombres de Reynolds de l’écoulement principal et de l’injection pariétale altère la transition vers un comportement turbulent
The analysis and the comprehension of the unstable behavior of the flows in a confined segmented chamber bounded by injecting wall, with or without conicity, constitute the main objective of this present report. Experimental investigations as well as Large Eddies Simulations were carried out. Results allow one to identify vortex-shedding mechanisms arising from obstacle and close to the injecting wall. In non-tapered wall case, the vortex shedding from obstacle directly triggers the generation of the wall instability. Dynamic and acoustic phenomena literally drive the obstacle vortex shedding. With a negative angle of tapered wall, unbalance of the two sources imposes two opposite phases of behavior: a reduction and an amplification phase of the pressure oscillations. LES simulation, with dynamic subgrid model on an unstructured grid, was also carried out. In a simplified configuration, ratio of the main flow and injecting wall Reynolds numbers lead the transition towards a turbulent behavior

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Tang, Ran. „Linéarisation numérique et annulation du couplage capacitif pour un microscope à effet tunnel“. Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0007/MQ40626.pdf.

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Tang, Ran. „Linéarisation numérique et annulation du couplage capacitif pour un microscope à effet tunnel“. Mémoire, Université de Sherbrooke, 1997. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1058.

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The development and test of a DSP-based digital control loop to control the tip-to-specimen distance in a Scanning Tunneling Microscope are described in this thesis. There are two difficulties normally associated with traditional analog controllers: One is the exponential relationship between the tip-to-specimen distance and the tunnel current, the other is the capacitive coupling between the electrodes of the scan tube and the input of the current-to-voltage converter, which induces noise in the control loop as well as in the scanning image.The digital controller we designed tackles both problems. It provides a frequency-independent linearization of the tunnel junction by inserting a digital logarithm function in the control loop; A precise cancellation of the capacitive coupling in the Z direction is also achieved by first identifying its transfer function using a LMS adaptive filter, then compensating its effect in the digital domain using the identified model. Added benefits of the completely digital control system are: (1) Easy adjustment of the control parameters through simulation with great precision, decreasing the possibility of crashing the tip to the specimen. (2) Stable control parameters not likely to drift with time or temperature. (3) Easy on-line calibration of the current detection offset bias. (4) Easy automation of the instrument. (5) No need of additional digitizing electronics, since the control loop already does the digitization, and operates in the digital domain. In the described system, the control loop is implemented on an inexpensive fixed-point DSP TMS320C50 board.The sampling rate could reach 25 KHz. Simulations and practical results are presented.

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Bakro, Abdelkarim. „Couplage d'un microscope à effet tunnel photonique à un microscope à force atomique“. Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20077.

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La miniaturisation croissante des composants electroniques necessite le developpement de nouvelles techniques de caracterisation operationnelles en dessous du micrometre. Cette these est destinee au couplage d'un microscope a effet tunnel photonique pstm a un microscope a force atomique afm. Apres avoir presente les techniques du champ proche et discute les notions de resolution et de contraste, nous decrivons les modifications apportees au microscope afm (injection de lumiere, detection du signal tunnel) pour qu'il fonctionne simultanement en mode pstm. Des images synchrones afm/pstm pour plusieurs echantillons (defauts reveles sur gaas, reseau grave inp, plots d'or deposes sur inp, guide optique, diode laser) sont presentees et interpretees. Un algorithme de calcul du champ proche optique par la methode etablie du dyadique de green est decrit et implemente en langage c. Les resultats des calculs montrent l'effet de depolarisation revele par d'autres auteurs et aident a interpreter certaines images pstm obtenues.

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Najjar, Samar. „Couplage AFM/Raman et spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe de nanostructures“. Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00869044.

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Pour mieux comprendre leurs propriétés, diverses nanostructures individuelles ont été étudiées à l'aide d'une technique couplant microscopie à force atomique et spectroscopie Raman confocale. Sous excitation lumineuse polarisée, la composition chimique, la structure et la présence de défauts a pu être précisée dans des nanobâtonnets d'oxydes métalliques (ZnO et α-Fe2O3). Sous irradiation laser résonnante, les spectres de nanotubes de carbone monoparoi enrobés de polymères ont révélé notamment l'absence de transfert de charge polymère-nanotube et un effet de désolvatation. Finalement, des feuillets de graphène oxydé et des ADNs double-brin peignés ont pu être préparés et caractérisés par spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe en atteignant une résolution spatiale latérale voisine du rayon de courbure de l'apex de la pointe utilisée (12 nm), bien plus faible que la limite de diffraction, ce qui ouvre la voie à de nouveaux travaux spectroscopiques à l'échelle nanométrique.

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Zouari, Sahar. „Bandes interdites d’ondes de flexion dans une méta-plaque composite : effet de finitude de la structure et des dispersions de fabrication“. Thesis, Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1034/document.

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Ce travail de thèse porte sur l'étude de l'intégration des fonctions d'amortissement vibroacoustique dans des plaques en matériau composite. Dans un premier temps, pour une méta-plaque non composite, les caractéristiques d'atténuation des vibrations ont été étudiées avec un réseau périodique de résonateurs (poutre-masse) attachés à une plaque.L'effet de périodicité et des résonances locales permet de bloquer la propagation d'ondes sur des plages de fréquences données, appelée bandes interdites. Des simulations numériques basées sur la MEF ont permis de calculer les diagrammes de bandes des plaques périodiques et d'analyser la sensibilité de ces bandes interdites aux différents paramètres de conception de méta-plaque. Les calculs de coefficient de transmission d'une onde plane selon la direction perpendiculaire à la zone traitée, mettent en évidence la présence des bandes interdites prédites par le diagramme de bande. Les réponses fréquentielles de plusieurs modèles sont comparées, pour mettre en évidence les écarts entre une structure infinie et une structure finie. Une méthode automatique originale est mise au point pour détecter les gammes de fréquences des bandes interdites pour une méta-plaque finie.Ces méthodes théorique et expérimentale sont alors appliquées à des plaques composites SMC avec des perforations périodiques. Des essais avec une excitation unidirectionnelle et une excitation ponctuelle sont réalisés. L'influence de chaque type de sollicitation sur la réponse vibratoire des plaques est analysée pour mettre en évidence la détectabilité des bandes interdites. Enfin, la robustesse des bandes interdites aux variations du réseau périodique est validée
The vibration attenuation characteristics of a metamaterial plate were investigated theoretically and experimentally with a 2-dimensional periodic array of resonators (mass-beam) attached to a thin homogeneous plate.The sensitivity analysis of the band gap frequency range took into account the uncertainties of all the design parameters of the metamaterial plate. The theoretical approach used the finite element method (FEM) to compare the predicted band gaps with those derived from infinite and finite models of the metamaterial.An original automatic method is proposed to detect the frequency ranges of band gaps in finite metamaterial based on the behavior of the corresponding bare plate. Directional plane wave excitation and point force excitation were applied to evaluate the efficiency of the detection method. The results of these analyses were compared with experimental measurements. Frequency ranges of experimental vibration attenuation are in good agreement with the theoretically predicted complete and directional band gaps.These theoretical and experimental methods are then applied to SMC (Sheet Molding Compound) composite plates with periodic perforations. Tests with unidirectional excitation and point force excitation are performed. The influence of each type of excitation on the vibratory response of the plates is analyzed in order to demonstrate the detectability of the bands gaps.Finally, the robustness of the band gap to the variations of the periodic lattice is validated following an integration of perturbations: addition of local mass on half of the unit cells according to a periodic or random positions

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Vion, Céline. „Couplage de nanocristaux colloïdaux à des structures photoniques“. Phd thesis, Paris 6, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408758.

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Nous présentons le couplage de nanocristaux colloïdaux II/VI à un environnement contrôlé dans l’objectif d’améliorer leurs performances aussi bien en tant que sources classiques (directivité, affinement spectral, luminance. . . ) qu'en tant qu'émetteurs individuels de photons uniques. Nous avons étudié l’effet d’une surface d’or présentant une résonance plasmon sur la luminescence de nanocristaux individuels. Le couplage des nanocristaux à des opales de silice - des cristaux photoniques à trois dimensions composés de billes de silice de quelques centaines de nanomètres de diamètre - a montré une modification importante du diagramme de rayonnement et une inhibition de 10% du temps de recombinaison spontanée en accord avec des calculs théoriques de modification de la densité locale d’états photoniques. Enfin, une étude théorique et une caractérisation optique de cristaux photoniques deux dimensions gravés dans du nitrure de silicium montre la possibilité de réaliser des structures photoniques pour le visible en vue de l’exaltation de la luminescence d’un nanocristal unique.

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Schall, Eric. „Contribution numérique à l'étude des écoulements dissipatifs externes hypersoniques : effet du couplage chimie-vibration“. Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11047.

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L'objectif de ce travail est de simuler numériquement un écoulement d'air hypersonique dissipatif autour d'un profil. Aux très grandes vitesses atteintes, différents phénomènes physiques apparaissent au sein du fluide. Le couplage chimie-vibration ainsi qu'un processus d'ionisation sont pris en compte. Le mélange est alors composé de 7 espèces dans lesquelles n#2 et o#2 sont pris en déséquilibre vibrationnel. Le système d'équation obtenu est résolu en utilisant une méthode implicite d'ordre deux aux différences finies. Plusieurs cas tests sont étudiés pour des nombres de Mach allant de 14,8 a 27. Des comparaisons avec des résultats expérimentaux sont effectuées. Les hypothèses de travail déjà utilisées par plusieurs auteurs, donnent lieu à des comparaisons code a code. A travers une étude des températures et des fractions massiques, les effets des différentes modélisations physiques utilisées sont testées

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Joachim, Christian. „Eléments d'électronique intramoléculaire : couplage effectif, conductance, optimisation de fils et commutateurs intramoléculaires“. Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30030.

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Les comportements intrinseques (resonnant, anti-resonnant, presque-periodique) d'un systeme quantique x-l-y sont etudies apres sa preparation dans l'etat non stationnaire x*-l-y. L est ici un ligand pontant x et y. Il est montre comment controler ces comportements en intervenant dans l'hamiltonien de l. Une fois ce controle analyse (allongement de l, asymetrie dans l, polarisation et interference), des ligands fil et commutateur intramoleculaire sont etudies pour etre experimentes dans des complexes dinucleaires a valence mixte. Deux nouvelles methodes de calcul du couplage entre x et y au travers de l sont introduites. On utilise les hamiltoniens effectifs generalises a des situations non stationnaires, l'autre analyse statistiquement l'evolution dans le temps de x*-l-y a partir de la formule de kac. La premiere est appliquee aux molecules a partir d'un calcul huckel etendu du complexe a valence mixte. Chaque molecule est ensuite supposee greffee entre 2 fils de taille nanoscopique separes par un gap tunnel afin de controler l'intensite du courant dans le circuit. Apres avoir discute la realisation d'un tel dispositif, le courant tunnel au travers d'une seule molecule est calcule. Une generalisation de la formule de landauer au cas d'une molecule est proposee permettant ainsi la definition de la conductance elastique d'une seule molecule. Comme pour le couplage effectif, le coefficient de transmission quantique dont depend cette conductance est d'abord calcule sur des systemes modeles avant de calculer la conductance d'une seule molecule inseree entre 2 fils d'or de 5 atomes de section. Certaines des molecules qui controle le couplage effectif dans un complexe a valence mixte remplissent la meme fonction sur la conductance: fil, commutateur conformationnel intramoleculaire et modulation par polarisation et interference. L'optimisation de l dans ce complexe permet donc de concevoir des actuate

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Pirouzi, Peivand. „Effet de la stimulation ß-adrénergique sur le couplage excitation-contraction dans le muscle squelettique“. Thèse, Université de Sherbrooke, 1999. http://hdl.handle.net/11143/6854.

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Le but de ce travail a été d’étudier l’effet de la stimulation ß-adrénergique (ßADR) (en utilisant l’isoprotérenol (ISO), l’agoniste ß-adrénergique) sur l’entrée de Ca dans le myoplasme du muscle squelettique à contraction rapide de grenouille suite à des stimulations électriques. Dans ce travail, en nous servant de la méthode d’EGTA/rouge de phénol (Pape et al., 1995) associée aux techniques de courant imposé et de voltage imposé, nous avons étudié l’effet de la stimulation ßADR en mesurant les paramètres intracellulaires pouvant affecter l’entrée de Ca dans le myoplasme tels le pH intracellulaire, le contenu total en Ca du réticulum sarcoplasmique, la vitesse de l’entrée de Ca dans le myoplasme, la quantité de Ca extracellulaire entré dans le myoplasme et le mouvement de charge intra membranaire suite à des stimulations électriques. Nous avons observé une augmentation de l’entrée de Ca dans le myoplasme sous l'effet d'ISO (chez les fibres exposées à 10 μM d’ISO pendant 8 minutes) et ce, en réponse à des potentiels d’actions obtenus à l'aide de la technique de courant imposé. Comme cet effet a été en relation directe avec le Ca extracellulaire, nous avons utilisé d'autres stratégies pour élucider davantage l'effet ß-adrénergique sur une possible augmentation importante de l’entrée de Ca extracellulaire dans le myoplasme. En premier lieu, les expériences en courant imposé avec les fibres vidangées de leur Ca sarcoplasmique ont permis de mesurer la quantité excédentaire de Ca extracellulaire entré dans le myoplasme suite à des stimulations électriques chez les fibres exposées à ISO (10 μM, 8 minutes). Toutefois, la quantité mesurée de Ca d'origine extracellulaire entré dans le myoplasme ne correspond pas à la totalité de l'augmentation de l'entrée de Ca dans le myoplasme en réponse à un train de potentiels d’action (PA) mesurée dans nos expériences en courant imposé. En deuxième lieu, les expériences avec la technique de voltage imposé n’ont pas démontré qu’ISO augmente de manière significative le pic d’amplitude de courant entrant de Ca tel que proposé par Arreola et al. (J. Physiol (Lond) 1987; 393:307-330). Cependant, ISO a diminué le temps au mi pic du courant entrant de Ca indiquant ainsi que l’activation du courant entrant calcique se fait plus rapidement sous l’effet d’ISO. En nous servant des protocoles de pulses de dépolarisation multiples pour mimer une stimulation tétanique dans des conditions plus physiologiques telles qu’utilisées dans la technique de courant imposé, et en présence de 50 mM de sodium extracellulaire, nous n’avons pas obtenu une entrée plus importante de Ca extracellulaire dans le myoplasme sous l’effet d’ISO. Les études sur la vitesse de libération de Ca dans le myoplasme ont indiqué une augmentation de ce paramètre par ISO. D’autre part, nos résultats indiquent aussi que l’effet d'ISO ne passe pas par une modification des propriétés d’activation des récepteurs à la dihydropyridine puisqu’aucune variation du mouvement de charges intra- membranaire n’a été observée. Ces résultats (dans les conditions où on considère que l’augmentation de l’entrée Ca dans le myoplasme aurait lieu pendant les stimulations électriques de la fibre exposée pendant 8 minutes avec 10 μM d’ISO), suggèrent que les propriétés de l’activation des canaux de libération de Ca du réticulum sarcoplasmique sont affectés sous l’effet d’ISO.

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Nastar, Maylise. „Couplage entre structure electronique et structure cristalline : effet sur quelques proprietes des metaux de transition“. Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066659.

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Nous presentons des calculs de diverses proprietes des metaux de transition a partir d'un modele de liaisons fortes. Nous mettons en evidence le role de la structure electronique, en presentant en fonction du remplissage en electrons d, les variations des stabilites relatives, des proprietes elastiques et des energies de formation de lacune. Les variations des constantes elastiques de cisaillement pur des structures cubiques a faces centrees (cfc), cubiques centrees (cc) et hexagonales compactes (hc), s'ecartent fortement d'une variation de type parabolique observee pour le module de compressibilite. Les tendances generales sont en tres bon accord avec les donnees experimentales et les calculs ab initio. En particulier, le modele decrit parfaitement le fort durcissement des constantes c' et c#4#4 des elements cfc de la colonne 9 (rh) et celui de la constante c' des elements cc entre la colonne 4 (zr) et la colonne 6 (mo). L'energie de formation de la lacune dans la structure cc varie fortement en fonction du remplissage et presente un maximum tres marque au voisinage du remplissage des elements de la colonne 6. Cet effet du remplissage explique en partie les fortes diminutions du coefficient d'autodiffusion entre la colonne 4 et la colonne 6. Nous montrons que le pseudo-gap de la densite d'etats de la structure cc est a l'origine du durcissement de la constante c' ainsi que du phonon nt#10,-1,1, de l'augmentation des differences d'energies cc-hc et cfc-hc et de la forte augmentation de l'energie de formation de la lacune entre zr et mo. En utilisant la methode de recursion, nous constatons que les principales tendances des grandeurs etudiees sont reproduites avec peu de moments de la densite d'etats (environ 6). En revanche, des details comme les singularites des constantes elastiques, n'apparraissent qu'avec un calcul exact de la densite d'etats

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Max, Bertrand. „Comportement mécanique et couplage mécanique-oxydation dans l'alliage 718 : effet des éléments en solution solide“. Thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://www.theses.fr/2014INPT0063/document.

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L'alliage 718 est le superalliage le plus utilisé industriellement du fait de ses excellentes propriétés mécaniques, ainsi que de sa tenue à l'oxydation et à la corrosion dans une large gamme de températures et de modes de sollicitation. Néanmoins, cet alliage présente une sensibilité vis-àvis des phénomènes de corrosion sous contrainte et fissuration assistée par l'oxydation sous contrainte dans les gammes de température de service. Les mécanismes à l'origine de ce phénomène restent encore mal compris, cependant un lien entre le changement de mode de rupture et les domaines d'apparition d'instabilités de l'écoulement plastique est clairement établi. Au cours de cette étude nous avons étudié ce phénomène d'instabilités, effet Portevin Le Chatelier, de l'alliage 718 au cours d'essais de traction menés dans une large gamme de températures et de vitesses de déformation. Différents domaines d'instabilités ont pu être mis en évidence, dont les caractéristiques suggèrent l'interaction des dislocations avec des solutés de différentes natures : interstitiels aux plus basses températures, et substitutionnels pour les températures les plus élevées. Des essais de spectroscopie mécanique sur l'alliage 718 et des alliages de compositions voisines montrent un effet de la mobilité des atomes de molybdène au sein du matériau dans cette gamme de températures. Des essais dédiés à l'étude des phénomènes d'interaction entre plasticité et oxydation ont aussi été réalisés. Les résultats mettent en évidence un fort effet de vitesse sur les propriétés mécaniques de l'alliage 718 en atmosphère inerte et sur les caractéristiques de l'endommagement intergranulaire assisté par l'oxydation lors d'essais sous air laboratoire. La discussion engendrée par l'ensemble des résultats présentés permet d'émettre certaines hypothèses sur les couplages entre mécanismes de déformation et endommagement par l'oxydation à l'origine des phénomènes de fissuration observés
Alloy 718 is the superalloy the most widely used in industry due to its excellent mechanical properties, as well as oxidation and corrosion resistance in wide range of temperatures and solicitation modes. Nevertheless, it is a well-known fact that this alloy is sensitive to stress corrosion cracking and oxidation assisted cracking under loading in the range of temperatures met in service. Mechanisms explaining this phenomenon are not well understood: nevertheless, it is well established that a relation exists between a change in fracture mode and the apparition of plastic instabilities phenomenon. During this study, the instability phenomenon, Portevin-Le Chatelier effect, in alloy 718 was studied by tensile tests in wide ranges of temperatures and strain rates. Different domains of plastic instabilities have been evidenced. Their characteristics suggest the existence of interactions between dislocations and different types of solute elements: interstitials for lower temperatures and substitutionals for higher testing temperatures. Mechanical spectroscopy tests have been performed on alloy 718 and various alloys which composition is comparable to that of alloy 718. These tests prove the mobility of molybdenum atoms in the alloy in the studied temperature range. Specific tests have been performed to study interaction phenomenon between plasticity and oxidation. These results highlight the strong effect of plastic strain rate on both mechanical behavior and intergranular cracking in alloy 718. The subsequent discussion leads to propose hypothesis on coupling effects between deformation mechanisms and oxidation assisted embrittlement in the observed cracking processes

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Nastar, Maylise. „Couplage entre structure électronique et structure cristalline : effet sur quelques propriétés des métaux de transition /“. Gif-sur-Yvette : Service de documentation et d'édition multimédia, Centre d'études de Saclay, 1995. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35789647d.

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Dequidt, Alain. „Effet Lehmann dans les cristaux liquides cholestériques“. Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376381.

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Les cristaux liquides cholestériques ont généralement une structure en hélice due à la présence de molécules chirales. Dans ces systèmes bien particuliers, on peut observer un couplage thermomécanique linéaire, l'effet Lehmann : un gradient de température exerce un couple sur l'orientation locale des molécules. L'explication de cet effet par Leslie fait intervenir un coefﬁcient phénoménologique ν qui ne peut être non nul que si la phase est chirale.
Par ailleurs, il existe des cholestériques dits compensés dont la structure en hélice se déroule spontanément à une température particulière, conduisant à une structure non chirale. Dans cette thèse, nous montrons expérimentalement que ν n'est pas nul à la température de déroulage de l'hélice. Cela implique que la phase est encore chirale à cette température, point qui était jusqu'alors controversé. De plus les expériences présentées, statiques ou dynamiques, permettent d'estimer l'ordre de grandeur du coefﬁcient ν.

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Varalda, José. „Magnétorésistance tunnel résonante et couplage magnétique dans les structures épitaxiales avec semiconducteurs“. Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066327.

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Wiaux, Vincent. „L'effet hyperfin dans la capture exclusive de muons par le 11B et le couplage pseudoscalaire induit“. Université catholique de Louvain, 1999. http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-11072002-135429/.

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L'étude des symétries de l'interaction électrofaible dans les noyaux : tel est le cadre général dans lequel s'inscrit l'expérience que nous rapportons dans ce travail. Notre étude concerne plus spécifiquement le couplage pseudoscalaire induit du nucléon et l'influence sur ce même couplage du milieu nucléaire dans lequel ce nucléon est plongé.

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Harirforoush, Mohammad Javad. „Effet de l'oxydation TEMPO des fibres de lin sur l'efficacité de greffage des agents de couplage silane“. Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11507.

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Abstract : The applications of natural fibers as reinforcing materials have received lots of attentions and interests due to their unique advantages such as direct derivation from earth, sustainability, degradability and so on. In addition, the employment of plant fibers as raw materials in engineering and industries can promote sustainable agriculture. Cultivation of oilseed flax has grown recently from 600,000 to 800,000 hectares in past few years in Canada. This can also provide a great potential to use flax waste (straw), 2,000 kg/ha annually, as reinforcing materials in industry and promote sustainable agriculture. These huge amounts of flax residuals usually burned or thrown away which as result, leads to emission of CO2 into the atmosphere. In two past decades, the employment of natural fibers in bio-composites as an alternative for flax residuals disposal has received lots of interest and attention. The dramatic increase of publications during this period supports this fact. This attention and interest has been attributed to public awareness, Legal restrictions and environmental concerns associated to the synthetic fibers. Moreover, the significant advantages of natural fibers such as low resin consumption, low tools wear, cost effectivity; availability, environmentally friendly, degradability, low density and high specific properties have converted the application of them very favorable. However, the hydrophilic nature of cellulosic fibers as a main disadvantage makes them incompatible with hydrophobic polymeric matrices. This poor compatibility between cellulosic fibers and polymeric matrices mostly attributes to the presence of hydroxyl functional groups on the backbone of the flax fibers that causes to hydrophilic properties of cellulosic fibers and poor interfacial adhesion between cellulosic fibers and polymeric matrices. The main goal of this research thesis is to convert of primary alcoholic groups (OH) available on the surface of flax fiber to carboxyl groups by employment of TEMPO oxidation system in order to facilitate the silane treatment process. Subsequently, carboxyl groups can more easily interact with silane coupling agents. The surface functionality of as-received and treated fibers was characterized using Fourier transform infrared and X-ray photoelectron spectroscopy. Dynamic contact angle tensiometer was used to compare wettability of the oxidized and nonoxidized fibers after the silane treatment. The interaction between flax fiber and polymer was characterized using scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the TEMPO iii oxidation significantly improved the bonding efficiency of the silane coupling agents on the fiber surface. Thus, the compatibility between the flax fibers and the epoxy resin was improved. In addition, the water absorption of the modified fibers was remarkably reduced, while the contact angle of the flax fibers was increased.
Les demandes des fibres naturelles comme matériaux de renforcement ont reçu beaucoup d'attentions et d'intérêts en raison de leurs avantages uniques tels que la dérivation directe de la terre, la durabilité, la dérivabilité, etc. En outre, l'emploi des fibres végétales comme matières premières dans l'ingénierie et les industries peut favoriser l'agriculture durable. La culture du lin oléagineux est passée de 600 000 à 800 000 hectares au cours des dernières années au Canada. Cela peut également constituer un excellent potentiel d'utilisation des déchets de lin (paille), 2 000 kg par an par année, en tant que matériaux de renfort dans l'industrie et promouvoir l'agriculture durable. Ces énormes quantités de résidus de lin sont généralement brûlées ou jetées, ce qui entraîne l'émission de CO2 dans l'atmosphère. Au cours des deux dernières décennies, l'emploi de fibres naturelles dans les biocomposites comme possibilité à l'élimination des résidus de lin a suscité beaucoup d'intérêt et d'attention. L'augmentation spectaculaire des publications au cours de cette période prend en charge ce fait. Cette attention et cet intérêt ont été attribués à la sensibilisation du public, aux restrictions légales et aux préoccupations environnementales associées aux fibres synthétiques. En outre, les avantages importants des fibres naturelles, comme la faible consommation de résine, l'usure des outils, l'efficacité des coûts; la disponibilité, l'environnement, la dégradabilité, la faible densité et les propriétés spécifiques élevés ont transformé la demande des fibres naturelles très favorable. Cependant, la nature hydrophile des fibres cellulosiques comme inconvénient principal les rend incompatibles avec des matrices polymères hydrophobes. Cette mauvaise compatibilité entre les fibres cellulosiques et les matrices polymères attribue principalement à la présence de groupes fonctionnels hydroxyles sur l'ossature des fibres de lin qui provoque des propriétés hydrophiles des fibres cellulosiques et une faible adhérence interfaciale entre les fibres cellulosiques et les matrices polymères. L'objectif principal de cette thèse de recherche est de convertir des groupes alcooliques primaires (OH) disponibles à la surface de la fibre de lin en groupes carboxylés par l'emploi d'un système d'oxydation TEMPO afin de faciliter le traitement du silane. Par la suite, les groupes carboxylés peuvent interagir plus facilement avec des agents de couplage au silane. La fonctionnalité de surface des fibres reçues et traitées a été caractérisée en utilisant la spectroscopie à infrarouge à transformer de Fourier et à la Spectrométrie photo électronique X. Un tensiomètre à angle de contact dynamique a été utilisé pour comparer la mouillabilité des fibres oxydées et non oxydées après le traitement au silane. L'interaction entre les fibres de lin et le polymère a été caractérisée en utilisant une microscopie électronique à balayage (MÉB). Les résultats indiquent que l'oxydation TEMPO a considérablement amélioré l'efficacité de liaison des agents de couplage silane sur la surface de la fibre. Ainsi, la compatibilité entre les fibres de lin et la résine époxy a été améliorée. En outre, l'absorption d'eau des fibres modifiées a été considérablement réduite, tandis que l'angle de contact des fibres de lin a été augmenté.

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Ganzhorn, Marc. „Couplage de systèmes magnétiques et mécaniques à échelle moléculaire“. Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820247.

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Dans ce manuscrit, nous présentons d'abord le bloc de construction moléculaire ultime pour les dispositifs de spintronique, les aimants à molécule unique (Chapitre 2). En particulier, nous nous concentrerons sur une molecule de TbPc2 et différentes approches pour sonder son aimantation à l'aide de détecteurs a base de nanotubes de carbone et de mécanismes de couplage différents (flux magnétique, couplage électronique et mécanique). Dans le but de construire un detecteur de torque supramoléculaire capable de sonder le moment magnétique d'un aimant moléculaire, nous allons décrire dans le chapitre 3 un candidat très prometteur, un système nanoélectromécanique (NEMS) à base d'un nanotube de carbone. Nous décrirons d'abord les avantages de NEMS à base de carbone par rapport aux résonateurs classiques à base de silicium. Par la suite, nous présenterons l'état de l'art des NEMS à base de nanotubes de carbone, en nous focalisant en particulier sur deux différents mouvements nanomécaniques, un mode de flexion transverse et un mode de compression longitudinal. Dans le chapitre 4, nous présenterons la mise en oeuvre expérimentale d'un detecteur de torque supramoléculaire basé sur NEMS à nanotubes de carbone et des aimants à molécule unique. Nous décrirons d'abord le processus de fabrication ultra propre et les étapes de la caractérisation d'un NEMS à nanotubes de carbone à températures ambiante et cryogénique. Nous allons ensuite démontrer un procédé de greffage d'une molécule aimants de TbPc2 sur un tel NEMS à nanotube de carbone, qui conserve à la fois les propriétés magnétiques de la molécule et les propriétés mécaniques du résonateur. Dans le chapitre 5, nous allons ensuite procéder à une étude systématique du mode de flexion transverse dans un NEMS à nanotube de carbone. Nous montrerons, que la dissipation de ce mode de vibration induit par l'effet tunnel d'électron unique à travers le nanotube de carbone (considére comme point quantique) dépend essentiellement de l'environnement électronique du nanotube, c'est à dire de la capacité, du couplage entre le nanotube de carbone et les electrodes métalliqes, du courant et de la température. Les résultats indiquent que l'on pourrait atteindre des facteurs de qualité de 10^6 ou plus en choisissant un diélectrique de grille appropriées et/ou en améliorant le couplage entre le nanotube de carbone et les electrodes, ce qui permettrait notamment d'augmenter la sensibilité du NEMS nanotubes de carbone par rapport à un torque magnétique générer par le retournement d'un aimant moléculaire. Dans le chapitre 6, nous démontrons la présence d'un mode de vibration longitudinal quantique dans un NEMS à base de nanotube de carbon fonctionnalisé avec des aimants moléculaires de TbPc2. Nous allons en particulier montrer que la nature quantique des deux systèmes, se traduit par un fort couplage entre le mode de compression longitudinal et l'aimantation d'un aimant moléculaire TbPc2 unique greffé sur la parois du nanotube de carbone. Ce fort couplage permet par la suite de détecter les états de spin nucléaire dans la molécule de TbPc2. Enfin, nous présenterons dans la conclusion de ce manuscrit quelques perspectives pour la détection et la manipulation (coherente) d'un seul spin (nucléaire) à l'aide d'un système mécanique quantique.

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Jankovic, Aleksandar. „Etats électroniques des boîtes quantiques de semiconducteur : rôle de l'environnement et couplage dépendant du spin“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00111990.

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Après avoir calculé les états liés d'électrons et de trous dans une boîte quantique auto-organisée InAs/GaAs isolée, nous présentons certaines caractéristiques des propriétés optiques de ces nanostructures.

Dans une premièm partie, nous étudions le rôle joué par l'environnement électrostatique sur la perte de cohérence dans les boîtes. Nous montrons que les fluctuations électrostatiques sont essentiellement de deux types, engendrant soit un décalage en énergie de la transition sans induire de déphasage, soit un élargissement homogène du type rétrécissement par le mouvement.

Dans une deuxième partie, nous nous intéressons à l'effet de l'interaction d'échange longue portée sur la structure fine de l'exciton confiné dans la boîte. En particulier, nous montrons la possibilité d'annuler le splitting d'échange résultant de l'anisotropie de forme de la boîte en appliquant un champ électrique le long de son grand axe. Nous montrons enfin qu'une anisotropie de polarisation apparaît à cause de la nature même de l'interaction d'échange.

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Le, Saux Gilles. „Étude des propriétés photoréfractives des oxydes de bismuth silicium et germanium en régime d'excitation nanoseconde : photoconduction, holographie dynamique, couplage d'onde“. Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112143.

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Ce mémoire présente les résultats théoriques et expérimentaux relatifs à l’étude des propriétés photoréfractives des oxydes de Bismuth Germanium et Silicium en régime d’excitation impulsionnel nanoseconde. L’étude des transitoires de photo-courants induits par l’impulsion lumineuse nous permet dans un premier temps de mesurer les grandeurs régissant les processus de transport de charge dans ces cristaux, en particulier : la mobilité des électrons dans la bande de conduction, ainsi que leur durée de vie. Nous développons ensuite un modèle théorique expliquant l’ensemble de nos observations expérimentales. L’extension de ce modèle au cas des éclairements non uniformes permet de calculer le champ de charge d’espace induit lors d’expériences de mélange à deux ondes et donc de déduire la cinétique d’inscription et l’amplitude des réseaux de phase photoinduits. Ces matériaux réputés jusqu’ alors «lents» ont montré des temps de réponse à l’échelle de la nanoseconde permettant d’envisager des applications de stockage ou traitement rapide d’informations
We present theoretical and experimental results relative to the photoconductive and photorefractive properties of Bismuth Silicium or Germanium oxyde under nanosecond excitation. The analysis of transient photocurrents induced by the optical pulses permits to measure the electron mobility and life time in the conduction band. We developed a theoretical model explaining our experimental observations. Its extension to the case of non-uniform illumination leads to the value of the space charge field created in the crystal in two wave mixing experiments. The experimental results, in good agreement with the model’s previsions, show a fast response time (in the nanosecond time scale) of these crystals thus permitting to envisage their application to fast optical data storage and processing

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Liu, Qiusheng. „Couplage entre forces interfaçiales dans un système multicouche de fluides immiscibles, avec ou sans effet des forces thermogravitionnelles“. Aix-Marseille 2, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX22065.

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On a etudie le couplage entre forces interfaciales dans un systeme de plusieurs couches de fluides immiscibles, soumises a un gradient de temperature externe, avec ou sans effet thermogravitationnel. Les interfaces (liquide-liquide et liquide-gaz) sont supposees non-deformables et la surface superieure est soit rigide, soit libre. Cette etude est liee aux recherches sur la faisabilite d'une technique de cristallisation de type zone flottante avec couche encapsulante libre ou confinee, en apesanteur. Dans le cas d'un gradient thermique parallele a l'interface, une solution analytique de la vitesse est presentee pour un systeme de deux couches fluides de grande extension avec surface rigide ou libre. La simulation numerique de l'ecoulement est realisee dans une cavite (2d) en resolvant le systeme d'equations du probleme par une methode aux differents finies, avec maillage decale pour la pression. La convection naturelle couplee a l'effet thermocapillaire, et la convection thermocapillaire seule dans le cas d'apesanteur sont presentees numeriquement pour differents systemes de deux couches. Nous observons principalement les mouvements convectifs au sein de la couche inferieure dans differents cas: surface superieure rigide ou libre, et pour une gamme etendue des principaux parametres: nombre de marangoni, nombre de grashof, rapport de forme, rapport des cfficients des tensions interfaciales et rapport des epaisseurs des deux couches liquides. Dans le cas d'un gradient de temperature perpendiculaire a l'interface (convection marangoni), les instabilites d'un systeme a deux et trois couches liquides sont etudiees par une theorie de stabilite lineaire classique en utilisant une methode tau-tchebycheff. Les mouvements convectifs 2d ont egalement ete etudies numeriquement dans le cas d'un systeme de trois couches fluides

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Assouline, Alexandre. „Transport d'Andreev dans des boîtes quantiques et effet Josephson dans des couches minces à fort couplage spin-orbite“. Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS225.

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Les jonctions Josephson sont les briques de base des circuits supraconducteurs. Elles sont constituées de deux supraconducteurs séparés par une barrière isolante. Dans cette thèse, nous présentons deux expériences où la barrière isolante est remplacée par un semi-conducteur. Dans la première, nous étudions des nanofils dans le régime du blocage de Coulomb, où le nombre d'électrons peut être controlé, un par un, jusqu'à induire une transition entre un régime métallique et un régime isolant. A travers cette transition, nous avons observé qu'un spin électronique se comporte comme une impureté magnétique et donne lieu à la formation d'états électroniques discrets entre les électrodes supraconductrices. La compréhension de ces dispositifs est essentielle pour le développement de la nanoélectronique à base de supraconducteur. Dans la seconde expérience, nous étudions l'effet Josephson dans des couches minces où le mouvement des électrons dépend de leur orientation de spin. Ce couplage spin-orbite est essentiel dans un grand nombres de travaux théoriques visant à découvrir des nouvelles phases de la matière. Nous démontrons par cette expérience que le couplage spin-orbite peut être sondé par des mesures sensibles à la différence de phase entre les électrodes supraconductrices qui forment la jonction Josephson
Josephson junctions are the building blocks of superconducting electronics. They are made of two superconductors separated by an insulating barrier. In this thesis, we present two experiments where the insulating barrier is replaced by a semiconductor. In the first one, we study nanowires in the regime of Coulomb blockade, where the number of electrons can be controlled, one by one, until a metal-insulator transition is induced. Across this transition, we observed that a single electronic spin behaves like a magnetic impurity and leads to the formation of discrete electronic states between the superconducting electrodes. The understanding of such devices is crucial for the development of superconducting nanoelectronics. In the second experiment, we study the Josephson effect in thin films where the electron motion is coupled to its spin. This spin-orbit interaction is essential in a wide number of theoretical works aiming at discover new phases of matter. We demonstrate that spin-orbit coupling can be probed by phase sensitive measurements of the Josephson current

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Devèze, Arnaud. „Amplification acoustique par implant auditif électromagnétique : effet du couplage ossiculaire sur la fonction de transfert de l'oreille moyenne“. Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX20665/document.

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La surdité est un problème de santé publique. Le vieillissement de la population explique ainsi une grande partie des causes de surdités, par la fréquence de la presbyacousie. Le principal moyen de la réhabilitation auditive est représenté par les prothèses auditives conventionnelles. Les aides auditives ont considérablement progressé ces dernières années, principalement en termes d’amélioration du traitement du signal. Ceci étant dit, outre le problème économique, certains facteurs limitent encore les bénéfices que les patients peuvent ressentir (occlusion du conduit auditif, effet larsen, absence d’amplification en ambiance sonore,…). Les implants d’oreille moyenne sont destinés à amplifier le signal sonore en le transmettant à l’oreille moyenne pour compenser une perte auditive. Ils sont indiqués en cas d’échec ou de contre-indication de l’appareillage conventionnel. Cependant, les implants d’oreille moyenne présentent certaines limites comme l’insuffisance de performance. Des données récentes montrent que les performances des techniques de réparation de la chaîne ossiculaire sont dépendantes du couplage des prothèses ossiculaires à la chaîne des osselets. Par ailleurs, des avancées dans la compréhension de la biomécanique de la chaîne ossiculaire confirment l’importance du placement et du couplage des procédés de restauration chirurgicaux. Nous avons formulé l’hypothèse selon laquelle ces données pouvaient être appliquées aux implants d’oreille moyenne pour en améliorer les performances. Nous avons voulu analyser expérimentalement les effets sur les performances de variables telles que : placement d’un transducteur, le couplage à la chaîne des osselets, la taille de l’effecteur, l’effet de stimulations alternatives. Nous avons utilisé un transducteur électromagnétique de dernière génération (Otologics MET-V Gen 2) et une technique d’analyse de la vibration des structures de l’oreille moyenne par vélocimétrie laser. Les résultats ont montré une nette amélioration des performances en fonction des modifications de placement et de couplage à la chaîne des osselets ou à la fenêtre ronde
Hearing loss is a public health issue. Ageing is the most frequent cause of deafness. The main option for the rehabilitation of hearing loss is the use of conventional hearing aids. These aids have dramatically improved their performance for the past 20 years, mostly with regards to signal processing. However, in addition to economic reasons, some limitations remain (occlusion, feedback, hearing in noise…) and limit the satisfaction of patients. Active middle ear implants (AMEI) have been developed to overcome some of these problems and are indicated n conventional hearing failed to improve patients’ quality of hearing. However, AMEI suffer from limitations, as insufficient performances for severe hearing losses. Recent experimental and clinical data have highlighted the importance of coupling and placement of ossicular reconstruction passive prosthesis use. Other reported new findings regarding the biomechanism of the ossicular chain, especially for high frequency hearing, which is, unfortunately, where most people have their hearing loss. We hypothesized that these findings could be applied to AMEI use. We have analysed experimentally the effects on AMEI performance of variables such as: placement, coupling, size of tranduscer vibrating tip, alternative stimulation options. We used a electromagnetic tranducer from Otologics LLC to drive the middle ear or round window membrane, and a laser Doppler vibrometer to assess for the induced middle transfer function. Results have shown that we could provide great improvement in performance when varying the coupling method and the placement to the ossicular chain or the round window membrane

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Charlet, Gabriel. „Etude des formats de modulation et des méthodes de détection pour les transmissions multiplexées en longueurs d’ondes sur fibre optique au débit de 40Gb/s et 100Gb/s“. Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112008/document.

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Des méthodes de modulation et de détection de la lumière originales ont été étudiées afin d’améliorer la performance des systèmes de transmission optique longue distance. Des formats de modulation multiplexés en polarisation, utilisant plusieurs niveaux de phase ont été étudiés en particulier. La détection cohérente associée à un traitement numérique du signal a également été choisie au niveau de la réception afin d’optimiser la performance du système. Cela permet notamment de compenser de façon très efficace les distorsions linéaires introduites par la propagation dans le fibre optique, telles que la dispersion chromatique et la dispersion modales de polarisation. Après propagation sur grande distance, le rapport signal à bruit devient une limitation importante. L’autre limitation provient des interactions non linéaire entre la lumière et la fibre optique qui limitent la puissance maximale que l’on peut injecter dans la fibre optique.La première transmission multiplexée en longueur d’onde sur grandes distances (>1000km) utilisant la détection cohérente a notamment été démontrée.Afin de minimiser l’impact de ces effets non linéaires, différentes stratégies ont été proposées et investiguées. L’impact du multiplexage de polarisation a notamment été quantifié dans des configuration où la dispersion chromatique de la fibre est compensée régulièrement dans la liaison et dans le cas où elle n’est compensée qu’en fin de liaison de façon numérique.La proposition d’utiliser un format de modulation à 2 niveaux de phase ainsi que les algorithmes permettant de le détecter ont été fait. Le gain de performance obtenu par rapport à la solution conventionnelle à 4 niveaux de phase a été montré.Au débit de 100Gb/s, la démonstration de la première transmission sur des distances transocéanique a également été faite.Ces travaux de recherche ont été notamment utilisés pour définir puis développer des produits Alcatel-Lucent qui sont maintenant commercialisés, à 40Gb/s en utilisant un format de modulation multiplexé en polarisation à deux niveaux de phase, et à 100Gb/s en utilisant un format multiplexé en polarisation à quatre niveaux de phase
Modulation and detection methods have been studied to improve the performance of optical long distance communication systems. Polarization division multiplexed modulation and multilevel phase modulation format have been evaluated. Coherent detection associated with digital signal processing has been selected at the receiver side to optimize system performance. This receiver design allows especially to compensate linear distortions induced by fiber optics propagation very efficiently. After long distance propagation, optical signal to noise ratio is a major limitation. The other main limitation comes from non linear interactions of light and fiber optics which put a limit on the maximum power to be injected within fiber optics.The first wavelength division multiplexed transmission over long distances (>1000km) using coherent detection has been demonstrated.Various strategies have been proposed to minimize the impact of non linear effect. The impact of polarisation multiplexing has been quantified in configuration where chromatic dispersion is either regularly optically compensated within the line or digitally compensated at the receiver end.The proposition to use a polarization multiplexed format using only 2 phase levels as well as the algorithms capable to detect them has been done. The performance gain obtained compared to the convention solution using 4 phase levels has been demonstrated.At 100Gb/s bit rate, the demonstration of the first transmission over trans-oceanic distance has also been done.These research work have been used to define and then develop Alcatel-Lucent products which are now commercialized, at 40Gb/s by using a polarization multiplexed and 2 phase levels modulation format, and at 100Gb/s by using a polarization multiplexed 4 phase levels format

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Dequidt, Alain. „Effets Lehmann dans les cristaux liquides cholestériques“. Lyon, École normale supérieure (sciences), 2008. http://www.theses.fr/2008ENSL0481.

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Les cristaux liquides cholestériques ont généralement une structure en hélice due à la présence de molécules chirales. Dans ces systèmes bien particuliers, on peut observer un couplage thermomécanique linéaire, l’effet Lehmann : un gradient de température exerce un couple sur l’orientation locale des molécules. L’explication de cet effet par Leslie fait intervenir un coefficient phénoménologique n qui ne peut être non nul que si la phase est chirale. Par ailleurs, il existe des cholestériques dits compensés dont la structure en hélice se déroule spontanément à une température particulière, conduisant à une structure non chirale. Dans cette thèse, nous montrons expérimentalement que n n’est pas nul à la température de déroulage de l’hélice. Cela implique que la phase est encore chirale à cette température, point qui était jusqu’alors controversé. De plus les expériences présentées, statiques ou dynamiques,permettent d’estimer l’ordre de grandeur du coefficient n
Cholesteric liquid cristals usually form a macroscopic helicoidal structuredue to the presence of chiral molecules. In these particular systems, alinear thermomechanical coupling can be observed, called the Lehmanneffect: a temperature gradient is able to generate a torque on the localorientation of the molecules. To explain this effect, Leslie introduced aphenomenological coupling coefficent n, which can be non-zero only ifthe phase is chiral. Moreover, there exist cholesterics called compensated, the helicoidalstructure of which spontaneously unwinds at a particular temperature,leading to a non chiral structure. In this thesis, we show experimentally, that n does not vanish at theunwinding temperature. This implies that the phase is still chiral at thattemperature, a point that was up to now contentious. Furthermore, thestatic and dynamical experiments presented here enable to estimate theorder of magnitude of the coefficient n

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Gardies, Françoise. „Etude du couplage covlent de proteines sur substrats semiconducteurs : Application aux immunocapteurs et aux ENFETs (Enzymatic-Field-Effect-Transistor)“. Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1990. http://www.theses.fr/1990ECDL0005.

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Ce travail concerne l'etude de la fonctionnalisation directe de dispositifs de la microelectronique (capacite mos et transistor fet) en vue de la realisation de microbiocapteurs. Le couplage direct des biomolecules, adapte aux exigences des methodes de mesure, a ete realise a l'aide de reactifs silanes (amino et cyanosilanes). L'etude physico-chimique de ces traitements de surface a ete suivie par differentes techniques d'analyse (chromatographie, infra-rouge, xps, ellipsometrie, meb, mesures electriques d'impedances). Elle a mis en evidence la formation d'une monocouche dense de silanes fixee sur les groupements hydroxyls de la silice. L'optimisation des conditions de couplage des biomolecules a debouche sur l'etude de la faisabilite de deux types de biocapteurs: le premier, l'immunocapteur capacitif a ete applique a la detection de l'alphaftoproteine (limite de detection ng. Ml##1 lorsque l'espece de reconnaissance fixee est un anticorps monoclonal), le second, issu de la fonctionnalisation d'un transistor a effet de champ a l'aide d'un enzyme (enfet), a ete applique a la detection de l'uree (gamme de concentrations: 10##4 a 10##1 m). Ces types de capteurs presentent les avantages suivants: longues durees de vie (18 mois pour l'immunocapteur capacitif), reponse stable dans le temps, temps de reponse tres court et sensibilite adaptee aux gammes des tests cliniques. Des resultats preliminaires sur d'autres proteines montrent que ce type de capteurs semble applicable a la detection de nombreuses biomolecules intervenant dans les systemes recepteurs-ligands et enzymes-substrats

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Tang, Ran. „Linéarisation numérique et annulation du couplage capacitif pour un microscope à effet tunnel : [Digital linearization and capacitive coupling cancellation for a scanning tunneling microscope]“. Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1998.

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Belhora, Fouad. „Couplage multiphysique à l’aide d’électret application à la récupération d’énergie“. Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0141/document.

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Les matériaux actifs, tels que les matériaux piézoélectriques et électrostrictifs, sont couramment utilisés dans la conception de dispositifs exploitant leurs propriétés respectives. La propriété principale de ces matériaux réside dans le fort couplage entre les comportements électrique et mécanique (piézoélectricité). Dans la majorité des cas, ces matériaux sont utilisés séparément. L’utilisation combinée de ces matériaux permet la réalisation de dispositifs innovants basés sur l’effet électrostrictifs: l’apparition d’une polarisation électrique induite par une contrainte mécanique et réciproquement l’apparition d’une déformation mécanique sous l’action d’un champ électrique. Les applications « support » concernent les capteurs et les actionneurs. L’étude de ce couplage passe par la caractérisation de ces matériaux, puis par la mise en place de modèles décrivant finement leurs comportements et enfin par le développement d’outils pour la conception. L’objectif de la thèse est de remplacer le matériau céramique, rigide et à faible déformation, par un film polymère nanocomposite électroactifs, présentant des grandes déformations et forces d'actionnement sous champ électrique modéré grâce à l'incorporation dans la matrice polymère de micro et nano-objets (charge) conducteurs ou semi-conducteurs. De plus, pour des applications plus spécifiques de la récupération d’énergie, la charge du film polymère par des micro et nano-objets conducteurs sera également étudiée. Idéalement, il serait très intéressant de réaliser un matériau multifonctionnel, sensible à la fois à une stimulation mécanique (propriétés de détection et/ou de récupération d’énergie par couplage électromécanique)
In the last decades, direct energy conversion devices for medium and low grades waste heat have received significant attention due to the necessity to develop more energy efficient engineering systems. A great deal of research has in recent years been carried out on harvesting energy using piezoelectric, electrostatic, electromagnetic , and thermoelectric ,transduction, with the aim of harvesting enough energy to enable data transmission. For this purpose, piezoelectric elements have been extensively used in the past; however they present high rigidity and limited mechanical strain abilities as well as delicate manufacturing process for complex shapes, making them unsuitable in many applications. Thus, recent trends in both industrial and research fields have focused on electrostrictive polymers for electromechanical energy conversion. This interest is explained by many advantages such as high productivity, flexibility, and processability. Hence, electrostrictive polymer films are much more suitable for energy harvesting devices requiring high flexibilities, such as systems in smart textiles and mobile or autonomous devices. Electrostrictive polymers can also be obtained in many different shapes and over large surfaces. . In the last years, electrostrictive polymers have been investigated as electroactive materials for energy harvesting. However for scavenging energy a static field is necessary, since this material is isotope, there is no permanent polarization compare to piezoelectric material. A solution for avoid this problem; concern the hybridization of electrostrictive polymer with electret. Finally, the implementation of electrostrictive materials is much simpler for small-scale systems (MEMS). Hence, several studies have analyzed the energy conversion performance of electrostrictive polymers, both in terms of actuation and energy harvesting

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Soussou, Réma. „Application des corrélateurs acoustomagnétiques à la détection des signaux noyés dans du bruit“. Valenciennes, 1998. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/bcb31313-c770-432d-8af4-ed5695509a3e.

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Le but de cette thèse est l'étude de la non linéarité induite par les ondes élastomagnétiques se propageant dans les milieux ferrimagnétiques dans le cas où les longueurs d'ondes ne sont pas négligeables devant les dimensions des composants. Nous avons constaté que l'application du champ magnétique externe induit une force identique, mais de sens contraire, à la force volumique due au champ magnétique inhomogène. Nous avons déterminé l'expression de cette force en fonction de l'activité acoustique et de la magnétisation de la ferrite. En outre, nous mesurons la constante de non linéarité élastomagnétique, permettant ainsi, la vérification de la théorie établie. Dans la pratique, nous avons réalisé un corrélateur et nous l'avons utilisé pour détecter un signal noyé dans du bruit à 10db. En effet, la compression d'impulsion a atteint la valeur de 150. C’est approximativement, la valeur théorique maximale que nous pouvons obtenir avec les paramètres de notre barreau de ferrite. Les paramètres significatifs du fonctionnement de ces dispositifs sont la bande passante et la durée de l'impulsion qui peut s'y propager. Nous pouvons donc réaliser des corrélateurs à toutes les fréquences. Pour certaines applications, ils offrent la possibilité d'une détection et du traitement du signal sans conversion de fréquences.

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Mauger, Sarah. „Couplage entre auto-focalisation et diffusion Brillouin stimulée pour une impulsion laser nanoseconde dans la silice“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00638962.

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Dans le cadre des études sur l'endommagement laser liées au projet Mégajoule, nous analysons le couplage entre l'auto-focalisation induite par effet Kerr et la rétrodiffusion Brillouin stimulée pour des impulsions de durée nanoseconde se propageant dans des échantillons de silice. L'influence de la puissance d'entrée, des modulations de phase ou d'amplitude ainsi que la forme spatiale du faisceau sur la dynamique de filamentation est discutée. Nous montrons qu'une modulation d'amplitude appropriée divisant l'impulsion incidente en train d'impulsions de l'ordre de la dizaine de picosecondes supprime l'effet Brillouin pour toute puissance incidente mais réduit notablement la puissance laser disponible. A l'inverse, des impulsions modulées en phase avec une largeur spectrale comparable peuvent subir de la filamentation multiple et une auto-focalisation à distance plus courte causées par des instabilités modulationnelles. Nous démontrons cependant l'existence d'une largeur spectrale critique à partir de laquelle la rétrodiffusion peut être radicalement inhibée par une modulation de phase, même pour des fortes puissances. Cette observation reste valide pour des faisceaux de forme carrée avec des profils spatiaux plus larges, qui s'auto-focalisent beaucoup plus rapidement et se brisent en filaments multiples sur de courtes distances. L'inclusion de la génération de plasma pour limiter la croissance des ondes pompe et Stokes est finalement abordée.

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Mallek-Zouari, Ikbel. „Propriétés quantiques de la fluorescence de nanocristaux CdSe/CdS déposés sur des nanostructures métalliques“. Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00606995.

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Nous présentons les principales propriétés quantiques de fluorescence de nanocristaux de CdSe/CdS individuels à température ambiante. Nous montrons la quasi-suppression de scintillement et l'allongement des durées de vie radiative de ces nanocristaux à la coquille épaisse et de leur rendement quantique. Nous prouvons expérimentalement, par microscopie confocale en champ lointain, que l'interaction d'un nanocristal avec des nanostructures métalliques, réduit sa durée de vie radiative et modifie les efficacités des processus radiatifs et non-radiatifs. Nous montrons que, le couplage dépend bien de la position du nanocristal et que pour certains nanocristaux une large fraction des plasmons est diffractée par la structure spatiale de la couche. Nous obtenons des facteurs de Purcell très importants. Enfin, nous expliquons la relation entre les états d'émission et la compétition entre processus Auger et radiatifs.

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Dallaire, Jonathan. „Modélisation des changements de phase solide-liquide : effet de la variation de la densité avec la phase et du couplage thermomécanique“. Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27716.

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Les matériaux à changement de phase (MCP) sont utilisés dans une vaste gamme d’applications dans lesquels ils peuvent servir, entre autres, au stockage d’énergie thermique sous forme latente. Les changements de phase liquide-solide ont été le sujet de plusieurs études dans les dernières décennies autant au niveau expérimental que numérique. Puisque la matière est organisée différemment à l’échelle moléculaire, les propriétés physiques des phases solides et liquides sont différentes. En particulier, les variations de densité lors du changement de phase entraînent des variations de volume, i.e., le MCP peut se dilater ou se contracter selon de la densité relative de chaque phase. Cependant, les variations de volume sont négligées dans la plupart des études sur le changement de phase solide-liquide. La complexité additionnelle et les défis associés à la modélisation mathématique et numérique du changement de phase solide-liquide avec les variations de densité sont tels que seulement un petit nombre d’études sur ce sujet sont disponibles dans la littérature, spécialement lorsque le MCP interagit avec ses frontières physiques (couplage thermomécanique). L’objectif de cette thèse est donc de contribuer à l’avancement des connaissances en ce qui a trait à la modélisation mathématique et numérique des changements de phase solide-liquide lorsque les variations de densité et le couplage thermomécanique entre le MCP et son contenant sont pris en considération. Dans un premier temps, un nouvel ensemble d’équations de conservation est établi pour le changement de phase solide-liquide avec différentes propriétés pour chaque phase, particulièrement la densité. En représentant la zone pâteuse comme un milieu poreux (de façon similaire au modèle enthalpique), des équations de conservation macroscopiques moyennées sont développées en appliquant une méthode de moyenne volumique (« volume averaging ») aux équations de conservation exactes pour les phases solides et liquides à l’échelle des pores. Le choix de l’hypothèse pour la vitesse de la phase solide dans la zone pâteuse (stationnaire ou mobile) se fait grâce à un seul paramètre numérique. Des simulations ont été effectuées avec un code de volumes finis dans Matlab pour un problème de solidification unidimensionnel afin de mettre en évidence les différences entre le nouveau modèle et le modèle enthalpique existant. Dans un deuxième temps, le modèle mathématique développé dans la première partie de cette thèse a été modifié pour prendre en compte les interactions entre le MCP et ses frontières physiques. Deux nouveaux modèles de couplage thermomécanique ont été introduits. Dans le premier, il a été supposé que la dilatation du MCP est contrainte par un mur élastique et que l’augmentation de pression dans le MCP suit une loi de Hooke modifiée. Dans le second modèle, une cavité d’air a été introduite au-dessus du MCP pour faciliter l’expansion de ce dernier. Des corrélations analytiques ont été développées afin de prédire certaines quantités physiques d'intérêt à l’équilibre, comme l’augmentation de pression dans le MCP, la température de fusion, la hauteur du MCP, etc. Le code de volumes finis implémenté sur Matlab dans la première partie de ce travail a été modifié par l’ajout d’une technique de maillage mobile (« moving mesh ») pour accommoder les variations de volume du MCP. Le problème étudié était la solidification d’une couche unidimensionnelle de MCP d’une hauteur finie. Les résultats numériques ont été comparés aux prédictions analytiques à l’équilibre et ils s’avèrent être en accord. Dans un dernier temps, le modèle comprenant le mur élastique a été appliqué au problème de solidification de l’eau près de son extremum de densité dans une cavité bidimensionnelle avec convection naturelle. Le modèle complet a été implémenté dans un logiciel de CFD commercial (Fluent). Une nouvelle méthodologie a été développée afin d’améliorer les capacités du logiciel. Le couplage thermomécanique a été accompli grâce à plusieurs « User-Defined Functions » (UDF). L’effet du confinement de l’eau lors de la solidification dans la cavité a été étudié en faisant varier la rigidité du mur élastique. Il a été démontré que l’augmentation de pression résultante du couplage thermomécanique influence de façon significative l’écoulement et le taux de solidification de MCP.
Phase change materials (PCM) are commonly used in a vast range of engineering applications in which they can serve, for example, as a way of storing thermal energy in the form of latent energy. Solid-liquid phase change has been the subject of many studies in the past decades both experimentally and numerically. Due to the different ways in which matter is organized at the molecular level, the physical properties of the solid and liquid phases are different. In particular, the density variations during phase change leads to volume variations, i.e., the PCM will either expand or shrink, depending on the relative density of each phase. In most studies, however, volume variations during solid-liquid phase change were deemed negligible and were not taken into account. The additional complexity and the challenges associated with the mathematical and numerical modeling of solid-liquid phase change with variable density are such that only a handful of studies on the topic may be found in literature, especially in the case where the PCM interacts with its physical boundaries (thermo-mechanical coupling). The goal of this thesis is therefore to contribute to the state of the art in terms of mathematical and numerical modeling of solid-liquid phase change when both density variations and thermo-mechanical coupling between the PCM and its container are taken into account. First, a new set of conservation equations is derived for solid-liquid phase change with different properties for each phase, especially the density. By representing the mushy region of the PCM as a porous medium (similarly to the well-known enthalpy-porosity model), macroscopic average conservation equations are developed by applying a method of volume averaging to the exact conservation equations for the solid and liquid phases at the pore level. The choice of the assumption regarding the velocity of the solid phase within the mushy region (stationary or moving) is achieved by the use of a single numerical parameter. Numerical simulations of a 1D solidification problem were performed with a finite volume code on Matlab to outline the differences between the new model and the existing enthalpy-porosity model. Then, the mathematical model developed in the first part of this thesis was extended in order to account for the interaction of the PCM with its physical boundaries. Two new models for the thermo-mechanical coupling were introduced. In the first model, it was assumed that the PCM expansion was constrained by an elastic wall and that the pressure rise within the PCM followed a modified Hooke’s law. In the second model, an air gap was introduced on top of the PCM in order to allow the latter to expand more easily. Analytical correlations were derived to predict relevant physical quantities at equilibrium, such as the pressure rise within the system, the melting temperature, the height of the PCM slab, etc. The finite volume code developed during the first part of this work was extended with a moving mesh technique to accommodate the volume variations of the PCM. The problem studied was the solidification of a 1D PCM slab of finite height. The numerical results were compared against the analytical predictions at equilibrium and showed good agreement. Finally, the elastic wall model introduced in the previous part of the thesis was applied to the problem of solidification of water near its density extremum in a 2D cavity with natural convection. The complete model was implemented in commercial software package (Fluent). A new methodology was developed in order to improve the capabilities of the software and the thermo-mechanical coupling was achieved with the help of a set of User-Defined Functions (UDF). The effect of the confinement of water as it solidifies inside the cavity was studied by varying the stiffness of the elastic wall. It was shown that the pressure rise resulting from the thermo-mechanical coupling significantly influences the flow pattern and the solidification rate of the PCM.

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Sohier, Thibault. „Electrons et phonons dans le graphène : couplage électron-phonon, écrantage et transport dans une configuration type transistor à effet de champ“. Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066393/document.

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Comprendre le transport électronique dans les cristaux bidimensionnels est un enjeu conceptuel majeur pour la nanoélectornique de demain. Dans cette thèse, on dévelloppe des méthodes ab initio pour étudier l'interaction électron-phonon, l'écrantage et le transport dans le graphène. Pour surpasser les limites des méthodes ab initio en ondes planes, à l'origine destinées aux matériaux périodiques en trois dimensions, on tronque l'interaction coulombienne dans la troisième dimension, isolant ainsi le système bidimensionnel de ses images périodiques. Ceci est réalisé au sein de la théorie de la fonctionnelle de la densité en perturbation, afin de calculer la réponse de la densité de charge et le spectre des phonons dans un cadre bidimensionnel. On utilise ces méthodes pour obtenir un modèle quantitatif du couplage électron-phonon dans le graphène pour une configuration de type transistor à effet de champ. Le couplage aux phonons acoustiques est dominé par le champ de jauge non-écranté, que nous calculons en incluant l'effet des interactions électron-électron au niveau GW. Nos simulations des propriétés d'écrantage statiques du graphene valident les modèles analytiques et montrent que le potentiel de déformation est fortement écranté, de sorte que sa contribution à la diffusion des électrons par les phonons acoustiques est négligeable. On montre également que le couplage avec les phonons hors-plan est faible mais fini. On obtient la contribution de la diffusion par les phonons à la résistivité en résolvant l'équation de Boltzmann pour le transport. En dessous de la température ambiante, nos résultats confirment le rôle des phonons acoustiques et une augmentation de 15% du paramètre de jauge it ab initio permet un excellent accord avec l'expérience. Au dessus de la température ambiante, on dénote l'importance des phonons optiques intrinsèques
Understanding the transport properties of two-dimensional crystals doped by field effect is a conceptual milestone for tomorrow's nanoelectronics. In this thesis we develop first-principles methods to investigate electron-phonon interactions, screening and phonon-limited transport in graphene. To overcome the limitations of existing plane-wave ab initio packages, originally devised for three-dimensional periodic solids, we truncate the Coulomb interaction in the third direction and isolate the 2D system from its periodic images. This is implemented in density-functional perturbation theory to calculate charge density responses and phonon spectra in a two-dimensional framework. We use those methods to develop a quantitative model of electron-phonon coupling for graphene in the field effect transistor configuration. We find that the coupling of electrons to acoustic phonons is dominated by the unscreened gauge field, which we compute with full inclusion of electron-electron interactions at the GW level. Our simulations of the static screening properties of graphene validate analytical models and reveal that the deformation potential is strongly screened, such that its contribution to acoustic phonon scattering is negligible. We find a small but finite linear coupling with out-of-plane phonons. By solving the Boltzmann transport equation we obtain the phonon-limited resistivity. Below room temperature, our results confirm the role of acoustic phonons and a 15% increase of the ab initio gauge field parameter leads to an excellent quantitative agreement with experiment. Above room-temperature, we point to the importance of the coupling with intrinsic optical phonons

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Grenier, Adeline. „Etude à l’échelle atomique de multicouches magnétostrictives TbFe/Co et TbFeCo/Fe : structure, propriétés et effet de l’irradiation aux ions lourds“. Rouen, 2008. http://www.theses.fr/2008ROUES045.

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Pour la première fois, la sonde atomique a permis l’étude chimique à l’échelle atomique de multicouches magnétostrictives (TbFe2 5nm/Co3 ou 7 nm)x20 et l’étude de leurs modifications induites par irradiation aux ions. Elle a révélé l’asymétrie des interfaces. La diffusion, sous irradiation, du cobalt a été interprétée par le modèle de la pointe thermique. Leurs profils d’aimantation en profondeur ont été déduits des profils de concentration et ont permis de comprendre l’augmentation des propriétés magnétiques sous irradiation. Le renversement d’aimantation a été étudié selon différents paramètres par réflectométrie de neutrons polarisés. Cette étude a montré que, lors d’une configuration parallèle des aimantations, les parois de domaine sont principalement localisées dans la couche de TbFeCo. Un décalage d’échange a été mis en évidence à 100K dont le signe dépend de la valeur du champ de refroidissement et donc de la configuration initiale de la couche dure
For the first time, the tomographic atom probe allowed the chemical study at the atomic scale of magnetostrictives multilayers (TbFe2 5nm/Co3 ou 7 nm)x20 and the study of their modifications induced by swift heavy ion irradiation. It revealed the asymmetry of the interfaces. The cobalt diffusion, under irradiation, was interpreted by the inelastic thermal spike model. Depth magnetization profiles were deducted from the concentration profiles of allowed to understandthe increase of the magnetic properties under irradiation. The reversal of magnetization was studied according to various parameters by polarized neutron reflectometry. Tjis study showed that during a parallel configuration of magnetizations, the domain walls are mainly located in the TbFeCo layer. A exchange bias was put in evidence at 100K whose the sign depends on cooking field and then on the initial configuration of the TbFeCo layer

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Michel, Guillaume. „Parois et ondes de surface : dissipation, effet Doppler et interactions non linéaires“. Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEE038/document.

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Dans cette thèse, nous étudions comment la présence de parois affecte les ondes de surface. La dissipation associée au mouillage, objet central des premiers chapitres, est abordée expérimentalement. Nous mesurons son évolution avec la taille du ménisque et montrons qu’en mouillage total des non-linéarités apparaissent dès que l’oscillation du ménisque atteint l’épaisseur des couches limites. Dans un deuxième temps, nous quantifions les échanges d’énergie ayant lieu lors de laréflexion d’une onde de surface sur une paroi oscillante, appelés effet Doppler généralisé. Après une mise en évidence expérimentale, une approche théorique les évalue et illustre comment leurs effets cumulatifs peuvent mener à des spectres en compétition avec ceux de la turbulence d’ondes. Finalement, nous traitons les interactions entre paquets d’ondes. En géométrie confinée, nous montrons que des résonances à trois ondes gravitaires sont autorisées. Dépassant la problématique des parois, nous caractérisons les interactions entre ondes gravitaires en milieu infini, puis décrivons les grandes échelles de la turbulence d’ondes capillaire
In this thesis, we study the impact of solid boudaries on surface waves. We first consider the dissipation caused by dynamical wetting. We experimentally show how the damping of surface waves evolves with the size of the meniscus and demonstrate that in perfect wetting it leads to a nonlinear behavior as soon as the meniscus oscillation amplitude compares to the thickness of the boundary layer. Secondly, we investigate energy exchanges through scales occuring when a surface wave reflects on an oscillating wall, the so-called generalized Doppler effect. We evidence the creation of Doppler-shifted waves, compute their amplitudes and illustrate how the continuous bouncing of surface waves on wavemakers may lead to self-similar spectra competing with the ones of wave turbulence. Finally, we focus on nonlinear interaction between surface waves. We prove that gravity waves can undergo triad resonances in confined geometry. Going beyond the consequencies of solid boundaries, we perform experiments on four-wave interactions in the gravity regime and describe large scales in capillary wave turbulence

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Demangeat, Catherine. „Vers le contrôle de la chiralité axiale des (hétéro)biaryles en l’absence de métaux de transition via le couplage“. Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0232/document.

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L’objectif de ce travail de thèse est de développer une nouvelle voie d’accès aux hétérobiaryles à chiralité axiale selon une stratégie de synthèse atropoénantiosélective réalisée en l’absence de métaux de transition. Le projet combine une méthode de construction de la liaison Csp2-Csp2 appelée couplage Aryne, et une approche énantiosélective, le concept ICE (ionic chiral environment). Ce concept repose sur la mise en œuvre de ligands chiraux en tant que stabilisants du métal (Li) à partir d’un partenaire de couplage organolithié. L’environnement chiral résultant des agrégats chiraux générés doit permettre d’induire la chiralité lors de l’étape de couplage. La première partie de ce travail a consisté à développer une version hétérocyclique du couplage Aryne en conditions achirales. Les résultats obtenus à l’issue de cette étude ont permis de relier la nature électronique du partenaire hétérocyclique à sa réactivité dans le couplage. Le thiophène en particulier a fourni de très bons résultats ce qui nous a permis de développer davantage la méthode. La seconde partie de ce travail a eu pour objectif de développer le couplage étudié dans des conditions de solvants adaptées à la formation des agrégats mixtes chiraux envisagés. Cette étude a permis de mettre en évidence l’influence remarquable d’une gamme de plusieurs ligands (polyéthers, polyamines, aminoalcoolates,…) et sels (Li, Zn, K,…) sur le couplage développé en solvant apolaire. Par la suite, les conditions de couplages optimales ont été étendues à différents hétérocycles avec succès. En parallèle, des calculs théoriques de la densité fonctionnelle ont permis d’appuyer plusieurs de nos résultats ; ces calculs ont également fourni une analyse détaillée du mécanisme du couplage Aryne. Enfin, la dernière partie de ce manuscrit a concerné le couplage d’un partenaire hétérocyclique encombré des dérivés du thiophène et du benzothiophène
The aim of this thesis work was to provide novel access to axially chiral heterobiaryls following a transition metal free atropoenantioselective synthetic route. This project combines the Csp2-Csp2 Aryne coupling methodology, and an enantioselective approach, the ICE concept (ionic chiral environment). This concept relies on the implementation of chiral ligands as metal (Li) stabilizers with organolithium coupling partners. The chiral environment resulting from the chiral aggregates obtained must induce chirality during the coupling step. The first part of this work aimed to develop an heterocyclic version of the Aryne route in achiral conditions. The results of this study revealed a clear correlation between the electronic nature of the heterocyclic partner and its reactivity in the Aryne coupling. Thiophene, especially, proved to furnish promising results and allowed us to further develop the method. Second part of this work aimed to develop the reaction in the appropriate solvent conditions so that chiral mixed metal aggregates could be envisioned. This study outlined the remarkable effect of external chelating ligands (polyethers, polyamines, aminoalkoxides,…) and salt additives (Li, Zn, K,…) on the aryne coupling reaction in apolar media. The best reaction conditions emerging from this work were then successfully applied to others heterocyclic coupling partners. In parallel, theoretical calculations using density functional theory showed good agreement with experimental work and allowed us to propose mechanistic scheme for the reaction. Last part of this work focused on the reaction of hindered heterocyclic coupling partners with thiophene and benzothiophene derivatives

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Brette, Fabien. „Couplage excitation-contraction des cardiomyocytes isolés de mammifères : effet du gonflement cellulaire et étude du rétrocontrôle du courant calcique dans les microdomaines“. Tours, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUR4021.

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Le travail de recherche effectué au cours de cette thèse a pour objet d'étudier le couplage excitation-contraction dans les cardiomyocytes isolés de mammifères. Nous avons mesuré le courant calcique de type L dans des myocytes ventriculaires de cobaye isolés enzymatiquement grâce à la technique du patch clamp en configuration cellule entière. 80% des cellules présentent un courant calcique avec une inactivation multiphasique. Nous avons montré que ce décours multiphasique était du à la libération de calcium par le réticulum sarcoplasmique. Nous avons conclu qu'un lien fonctionnel dans les cellules ventriculaires de cobaye existe entre le DHPr et le RyR et celui-ci est dû à la présence de microdomaine dans les « fuzzy space » (espace flou). Une relation entre le décours multiphasique et la facilitation dépendante du potentiel du courant calcique a été observée. L'état de phosphorylation des cellules est impliqué et le le Cs + pourrait induire une activation de la PKA. D'autre part, nous avons mené une étude complète sur l'effet du gonflement cellulaire sur les différentes phases du couplage excitation-contraction. Nous avons utilisé la technique de patch clamp, la fluorimétrie pour mesurer le transitoire calcique, un détecteur de bord pour mesurer la contraction, un microscope confocale pour visualiser la membrane plasmique et enfin des techniques biochimiques pour vérifier l'état de phosphorylation de protéines. Un effet biphasique a été trouvé. Au bout d'une minute d'exposition à une solution hypoosmotique, une augmentation de la durée du potentiel d'action, de la contraction, du transitoire calcique a été observée. Une exposition plus longue (10 min) fait diminuer tous ces paramètres. L'amplitude du courant calcique diminue dès le passage de la solution hypoosmotique. D'autre part, le système de tubule T visualisé en microscopie confocale n'est pas altéré par le choc hypoosmotique et l'état de phosphorylation des phospholambanes n'est pas modifié.

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Dissertationen zum Thema „Effet de couplage d’ondes“

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