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Dissertationen zum Thema „Microscopie optique et électronique corrélative“
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Gemin, Olivier. „Analyse morphométrique et modélisation d'épines des dendrites basales de neurones pyramidaux des couches 2-3 du cortex somato-sensoriel : une étude en microscopie corrélative optique-électronique“. Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEE039.
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Les épines dendritiques reçoivent la majorité des contacts synaptiques excitateurs dans le cortex, et leur morphologie module la compartimentation des signaux synaptiques. L’objectif de ma thèse a été de développer une approche de microscopie corrélative optique-électronique (CLEM) qui permette de quantifier les paramètres morphologiques d’épines dendritiques identifiées in vivo. J’ai utilisé la CLEM pour caractériser l’ultrastructure d’épines portées par les dendrites basales de neurones identifiés. Les mesures ont été utilisées pour paramétrer un modèle de l’intégration dendritique qui prenne en compte la diversité morphologique des épines. Ce modèle nous a permis de quantifier la proportion d’épines qui compartimentent effectivement les signaux électriques, et d’aborder la fonction des épines dites doublement innervées, qui reçoivent un contact inhibiteur dont le rôle demeure incompris. Notre modèle fournit un mécanisme de signalisation spécifique des épines doublement innervées, où le signal inhibiteur atténue l’influx calcique produit dans l’épine par le signal excitateur sans amortir sa composante électrique, en fonction de l’intervalle entre ces deux signaux synaptiques, ce qui peut influencer la plasticité synaptiqueDendritic spines receive most excitatory synaptic contacts in the cortex, and spine morphology shapes the compartmentalization of synaptic signals. The aim of my thesis has been to develop a correlative light-electron microscopy (CLEM) approach in order to quantify the morphological parameters of identified dendritic spines in intact cortical circuits. I used CLEM to characterize spine ultrastructure along basal dendrites of identified neurons. These measurements were used to constrain a model of dendritic integration. Our model enabled quantifying which proportion of reconstructed spines effectively compartmentalized electrical signals, and we used it to approach the function of a subset of spines that harbour a supernumerary inhibitory contact, the role of which is yet unknown. Our modeling effort unveils a signaling mechanism, prominent in dually-innervated spines, by which an inhibitory signal can attenuate the calcium influx generated in the spine head by an excitatory signal, while depolarization amplitude is unabated, which potentially impacts synaptic plasticity
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Benkhaled, Leïla. „Corrélation entre morphologie et comportement électro-optique des matériaux composites cristaux liquides/polymères“. Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10126.
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Une étude détaillée des matériaux à baase de polymères et cristux liquides de type PDLC (pour Polymer Dispersed Liquid Crystals), préparés par le processus de séparation de phases induite par rayonnement ultraviolet (UV) et électronique (EB), a été effectuée pour un mélange comportant le cristal liquide nématique E7 et le monomère tripropylèneglycol-diacrylate. Ces matériaux possèdent des fonctionnalités électro-optiques intéressantes notamment dans les vitrages à transparence contrôlée. L'influence de la composition, la dose de rayonnement, le débit de dose, la température et la concentration de photoamorceur ont été étudiées à l'aide de plusieurs techniques expérimentales et en particulier par analyse des réponses électro-optiques, spectroscopie infrarouge, calorimétrie différentielle, microscopie optique à lumière polarisée et microscopie électronique à balayage. Les résultats obtenus montrent bien des meilleures réponses électro-optiques des films EB par rapport à l'UV
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Amichi, Lynda. „Etude du dopage de type p dans des nanostructures de GaN par corrélation entre sonde atomique tomographique et holographie électronique hors axe optique“. Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAY088/document.
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La thèse porte sur l’étude du dopage de type p, à base de Mg, dans des nanostructures de GaN, dans le but de relier la distribution spatiale du dopant à son activité électrique grâce à la corrélation entre sonde atomique tomographique (APT) et holographie électronique hors axe optique réalisée dans un microscope électronique en transmission (TEM). L'APT est une technique de caractérisation qui repose sur l'évaporation par effet de champ des atomes de surface d'un échantillon, permettant l'analyse en termes de morphologie et de composition, en trois dimensions et à l'échelle atomique. L'holographie électronique hors axe optique fournit des cartographies du potentiel électrostatique introduit par les dopants actifs électriquement. Dans un premier temps, les conditions expérimentales ont dues être optimisées pour chacune des techniques, incluant la préparation des échantillons, les conditions de mesure ainsi que le traitement des données, de façon à obtenir des données fiables et les plus quantitatives possibles. Une analyse soigneuse et détaillée des artefacts et des erreurs qu’ils introduisent est rapportée. Il a en particulier été montré que réaliser les expériences d’holographie in-situ à haute température (400 °C) grâce à un porte-objet chauffant permettait d’augmenter très significativement le signal lié au dopage et ainsi accroitre la sensibilité de la mesure. Dans un deuxième temps, ces deux méthodes d’analyse ont été corrélées pour étudier d’une part l’influence de la température de croissance en MOCVD, d’autre part celle de la concentration nominale en dopants dans des nanostructures dédiées GaN. Nous avons pu confirmer grâce à l’APT l’existence de précipités riches en Mg dès que la concentration nominale excède environ 3E19 cm-3, dont la densité augmente avec la concentration nominale et diminue avec la température de croissance. Leur présence diminue la concentration en dopants potentiellement actifs situés dans la matrice en dehors de ces précipités. Néanmoins, les résultats obtenus par holographie, appuyés par des simulations numériques, indiquent que ces précipités n’auraient pas un rôle prépondérant dans la variation du potentiel électrostatique en fonction de la concentration nominale en dopants même pour des concentrations en Mg qui s’élèvent à 2E20cm-3The aim of the thesis is to develop a methodology for the investigation of Mg which acts as p-type doping in GaN. We relate the spatial distribution of the dopants with their electrical activity which is achieved by coupling two complementary approaches, Atom Probe Tomography (APT) and Off-axis electron holography. These measurements have also been combined with high-resolution electron microscopy (HR-(S)TEM) for the structural characterization. APT is a unique characterization technique, based on the field effect evaporation of individual atoms of a needle shape sample, allowing the analysis of nano-devices both in terms of morphology and composition in three dimensions at the atomic scale. Off-axis electron holography uses an electron biprism to form an interference pattern from which the electrostatic potential arising from the active dopants can be determined. In this work the experimental procedure has been optimized for both techniques including specimen preparation, the microscope parameters and data treatment to recover accurate information about the position and activity of the dopants. For the holography measurements, a careful analysis of the artifacts that are present in these specimen has been performed to understand the effects of specimen preparation and charging under electron irradiation. We have performed these experiments at high temperature in-situ in the TEM (400 °C) as this increases the ionized dopant concentrations and reduces the artifacts that are present in our measurements. Having developed the methodology, these two techniques are then used to study the effect of temperature and dopant concentrations on the growth of Mg-doped GaN by MOCVD. We have been able to show by APT the existence of precipitates of Mg which are present from a concentration of 3E19 cm-3 whose size and density depends on the growth temperature and the total nominal dopant concentration. Their presence reduces the concentration of dopants that are potentially active in the specimens. However, the measurements of active dopants by holography combined with simulations suggest that the presence of these precipitates do not dominate the electrical properties of the material and that even in very highly doped specimens up to 2E20cm-3 the total active dopant concentrations are still higher than expected from previously published studies. The correlation between these techniques will provide valuable information to improve the Mg activation GaN which is currently a big issue for device manufacture
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Fatmaoui, Fadwa. „Determination of pericentric heterochromatin structure by in situ cryo-electron tomography“. Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAJ018.
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L'hétérochromatine constitutive est une forme condensée de chromatine, essentielle au maintien de la stabilité du génome et à la défense contre les rétrotransposons et les rétrovirus endogènes. À l'échelle moléculaire, elle se caractérise par des réseaux réguliers de nucléosomes, la méthylation de l'ADN et des histones et la liaison de protéines spécifiques associées à l'hétérochromatine (famille HP1). Cependant, la manière dont ces caractéristiques moléculaires conduisent à l'état condensé et définissent les propriétés fonctionnelles de l'hétérochromatine constitutive n'est pas encore claire. Le projet abordera cette question en déterminant la structure de l'hétérochromatine constitutive péricentrique directement à l'intérieur de son contenu cellulaire en utilisant la cryotomographie in situ de pointe. Les embryons de drosophile sont utilisés comme modèle expérimental, car dans leurs noyaux, les régions d'hétérochromatine péricentrique coalescent en chromocentres ronds de l'ordre du micron. Nous utilisons la cryosection avec des couteaux diamantés pour l'amincissement de l'échantillon, puis les tomogrammes des chromocentres, ainsi que d'autres domaines de la chromatine, seront enregistrés et reconstruits. Cela nous permettra de définir l'arrangement caractéristique des fibres de nucléosomes pour l'hétérochromatine péricentrique constitutive par comparaison avec l'empaquetage de la chromatine dans d'autres compartiments chromatiniensConstitutive heterochromatin is a condensed form of chromatin, essential for the maintenance of genome stability and the defense against retrotransposons and endogenous retroviruses. At the molecular scale, it is characterized by regular nucleosome arrays, DNA and histone methylation and binding of specific heterochromatin-associated proteins (HP1 family). However, it remains unclear how these molecular features lead to the condensed state and define the functional properties of constitutive heterochromatin. The project will address this question by determining the structure of pericentric constitutive heterochromatin directly within its cellular content by using state-of-the-art in situ cryo-electron tomography. Drosophila embryos are used as the experimental model, because in their nuclei, the pericentric heterochromatin regions coalesce into round micron-scale chromocenters. We use cryo-sectioning with diamond knives for sample thinning, and then tomograms of chromocenters, as well as other chromatin domains will be recorded and reconstructed. This will enable us to define the characteristic nucleosome fiber arrangement for the constitutive pericentric heterochromatin by comparison with the chromatin packing in other chromatin compartments
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Cerre, Nathalie. „Microscopie en réflexion par fibres optiques : théorie et réalisation“. Dijon, 1992. http://www.theses.fr/1992DIJOS010.
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Le microscope en réflexion par fibres optiques est un microscope optique en trois dimensions à sonde locale et interférentiel. Son principe de base utilise une fibre optique monomode d'un coupleur, à la fois comme source lumineuse et détecteur local de la lumière réfléchie par un échantillon. L'analyse théorique de l'intensité captée par la fibre, résultat du couplage entre le mode propre de la fibre et le champ réfléchi par une surface homogène, a montré les rôles de différents paramètres : la distance fibre-objet, les caractéristiques physiques de la fibre et son inclinaison par rapport à l'échantillon. Des simulations numériques du déplacement de la fibre au-dessus d'échantillons étalons ont permis d'analyser le rôle de la convolution de la surface par la fonction d'appareil sur la résolution latérale du système, liée à la structure modale du champ issu de la fibre. Les interférences entre la lumière réfléchie par le bout de la fibre et celle réfléchie par l'échantillon créent des variations locales de l'intensité qui sont utilisées pour asservir la fibre au voisinage de l'échantillon lors d'un balayage à intensité constante. A la suite de la construction du microscope, des images topographiques et spectroscopiques d'échantillons homogènes et inhomogènes ont été réalisées avec une fibre soit de dimension standard, soit métallisée ou bien étirée adiabatiquement. Ces images ont été interprétées.
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Toledo, Acosta Bertha Mayela. „Multimodal image registration in 2D and 3D correlative microscopy“. Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S054/document.
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Cette thèse porte sur la définition d'un schéma de recalage automatique en microscopie corrélative 2D et 3D, en particulier pour des images de microscopie optique et électronique (CLEM). Au cours des dernières années, la CLEM est devenue un outil d'investigation important et puissant dans le domaine de la bio-imagerie. En utilisant la CLEM, des informations complémentaires peuvent être collectées à partir d'un échantillon biologique. La superposition des différentes images microscopiques est généralement réalisée à l'aide de techniques impliquant une assistance manuelle à plusieurs étapes, ce qui est exigeant et prend beaucoup de temps pour les biologistes. Pour faciliter et diffuser le procédé de CLEM, notre travail de thèse est axé sur la création de méthodes de recalage automatique qui soient fiables, faciles à utiliser et qui ne nécessitent pas d'ajustement de paramètres ou de connaissances complexes. Le recalage CLEM doit faire face à de nombreux problèmes dus aux différences entre les images de microscopie électronique et optique et leur mode d'acquisition, tant en termes de résolution du pixel, de taille des images, de contenu, de champ de vision et d'apparence. Nous avons conçu des méthodes basées sur l'intensité des images pour aligner les images CLEM en 2D et 3D. Elles comprennent plusieurs étapes : représentation commune des images LM et EM à l'aide de la transformation LoG, pré-alignement exploitant des mesures de similarité à partir d'histogrammes avec une recherche exhaustive, et un recalage fin basé sur l'information mutuelle. De plus, nous avons défini une méthode de sélection robuste de modèles de mouvement, et un méthode de détection multi-échelle de spots, que nous avons exploitées dans le recalage CLEM 2D. Notre schéma de recalage automatisé pour la CLEM a été testé avec succès sur plusieurs ensembles de données CLEM réelles 2D et 3D. Les résultats ont été validés par des biologistes, offrant une excellente perspective sur l'utilité de nos développementsThis thesis is concerned with the definition of an automated registration framework for 2D and 3D correlative microscopy images, in particular for correlative light and electron microscopy (CLEM) images. In recent years, CLEM has become an important and powerful tool in the bioimaging field. By using CLEM, complementary information can be collected from a biological sample. An overlay of the different microscopy images is commonly achieved using techniques involving manual assistance at several steps, which is demanding and time consuming for biologists. To facilitate and disseminate the CLEM process for biologists, the thesis work is focused on creating automatic registration methods that are reliable, easy to use and do not require parameter tuning or complex knowledge. CLEM registration has to deal with many issues due to the differences between electron microscopy and light microscopy images and their acquisition, both in terms of pixel resolution, image size, content, field of view and appearance. We have designed intensity-based methods to align CLEM images in 2D and 3D. They involved a common representation of the LM and EM images using the LoG transform, a pre-alignment step exploiting histogram-based similarities within an exhaustive search, and a fine mutual information-based registration. In addition, we have defined a robust motion model selection method, and a multiscale spot detection method which were exploited in the 2D CLEM registration. Our automated CLEM registration framework was successfully tested on several real 2D and 3D CLEM datasets and the results were validated by biologists, offering an excellent perspective in the usefulness of our methods
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Popoff, Michka. „Étude à l’échelle du nanomètre des propriétés mécaniques et électriques de systèmes biologiques“. Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10220/document.
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Le microscope à force atomique (AFM) est un outil puissant pour l'étude des systèmes biologiques. Dans cette thèse, je me suis intéressé à la corrélation de quatre types de microscopies : la microscopie à force atomique, la microscopie optique à fluorescence à haute résolution, la microscopie électronique, et la microscopie à sonde de Kelvin (KFM). La corrélation des trois premières microscopies a donné naissance à l'approche CLAFEM (Correlative Light Atomic Force Electron Microscopies). Cette technique m'a permis de détecter des organites intracellulaires, tels que l'appareil de Golgi et des mitochondries. Des comètes d'actine dues à l'infection d'une cellule par Shigella flexneri, et le site d'entrée de Yersinia pseudotuberculosis ont été imagés avec cette approche. Parallèlement à cette partie expérimentale, j'ai développé un logiciel, appelé pyAF, pour analyser des courbes de forces et pour corréler les différents types de microscopies. Dans une deuxième partie, j'ai effectué des mesures des propriétés électriques par KFM et exploré la possibilité d'utiliser celle-ci en milieu liquide. L'étude des propriétés électriques en KFM a été effectuée sur des virus de la mosaïque du tabac à l'air, en utilisant des leviers conventionnels. L'utilisation de sondes Kolibri (résonateurs à quartz oscillant à 1 MHz) à l'air et en liquide a été exploréeThe atomic force microscope (AFM) is a powerful tool for the study of biological systems. In this work, I was interested in the correlation of four types of microscopies: the atomic force microscopy, the high resolution fluorescence microscopy, the electron microscopy and the kelvin force microscopy (KFM). The correlation of the three first types of microscopies gave birth to the CLAFEM approach (Correlative Light Atomic Force Electron Microscopies). This technique allowed me to detect intracellular organelles, like the Golgi apparatus and mitochondria. Actin tails due to the infection of cells by the Shigella flexneri bacterium, and the entry site of Yersinia pseudotuberculosis bacteria were imaged with this approach. In parallel to this experimental part, I developed a software, called pyAF, for the analysis of force curves and the correlation of the different types of microscopies. In a second part, I measured electrical properties by KFM and explored the possibility to use KFM in liquid. Electrical properties of tobacco mosaic viruses were studied in air, using conventional cantilevers. I also used a new type of probe, called Kolibri, which is a quartz resonator oscillating at 1 MHz, in air and in liquid
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Mazelet-Parize, Gabrielle. „Observations de défauts et de structures en microscopie optique et électronique dans des polymères cristaux liquides“. Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112451.
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Dans ce travail, nous présentons des observations et des expériences mettant en valeur la modification des propriétés mésomorphes de composés mésogènes polymérisés. Nous étudions deux types de produits très différents. En premier lieu, nous observons une famille de polyesters nématiques et un de ses membres en particulier. Les observations au microscope polarisant font apparaître une nette prédominance de lignes de disinclinaison de rang ± 1/2 contrairement au cas des nématiques classiques. Le cœur de ces lignes a un aspect très différent selon qu'il s'agisse d'une ligne de rang + 1/2 ou - 1/2. Pour expliquer ce phénomène, nous proposons des modèles de cœurs tenant compte de la forte anisotropie élastique de ce composant. En microscopie électronique, nous avons réalisé des clichés de diffraction ainsi que des champs sombres et des champs clairs sur des échantillons plus ou moins recuits ou irradiés. Ces observations révèlent une succession de lamelles amorphes et de lamelles dans lesquelles les molécules sont plus ou moins organisées (ordre nématique et ordre cristallin hexagonal) Nous avons aussi observé une famille de polyacrylates en peigne possédant une phase smectique A. Ces composés ont un comportement théologique particulier qui laisse supposer une influence importante du comportement de la chaîne principale). Nous avons aussi effectué quelques observations microscopiques ainsi que quelques expériences de diffraction de rayons x ; mais le comportement de la chaîne principale parmi les couches smectiques reste très mal défini.
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Rousselot, Philippe. „Les afférences sensorielles mamelonnaires chez la rate allaitante : étude hodologique et immunohistochimique en microscopie optique et électronique“. Bordeaux 2, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR28185.
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Ramade, Julien. „Spectroscopie optique et microscopie électronique environnementale de nanoparticules Ag-In et Ag-Fe en présence de gaz réactifs“. Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1221/document.
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Les nanoparticules (NPs) bimétalliques présentent des propriétés catalytiques très intéressantes qui justifient leur utilisation dans des procédés industriels de catalyse hétérogène. Leur structure (chimique, géométrique, électronique) est néanmoins susceptible d’évoluer dans des conditions environnementales réelles et modifier leurs propriétés. L’objectif de cette thèse pluridisciplinaire est de suivre la réactivité de ces NPs en atmosphère réactive contrôlée. Pour cela, on a développé un dispositif de spectroscopie in situ à modulation spatiale afin de suivre l’évolution de la structure sur une grande population de NPs via l’étude de leur résonance du plasmon de surface (RPS) localisée. Ces observations ont été couplées avec une approche locale (NPs individuelles) par microscopie électronique à transmission environnemental (MET-E). La MET-E a permis de révéler des effets de composition et d’environnement sur la structure chimique de NPs Ag-In. Des alliages stables pauvres en indium se forment, puis une coquille d’oxyde d’indium dont l’épaisseur augmente avec la concentration atomique d’indium. D’autre part, des domaines de structures stables (coeur@coquille, Janus, système réduit) ont été mis en évidence selon les conditions locales de température et de pression d’hydrogène. Enfin, l’oxydo-réduction de NPs Ag-Fe a été suivie in situ via l’étude de leur RPS. La MET, la plasmonique environnementale et les nombreuses simulations (réponse optique, simulations Monte-Carlo) suggèrent une ségrégation du fer et de l’argent avec une surface enrichie en argent. L’oxydation semble induire la diffusion du fer en surface, directement suivie de la formation de magnétite (Fe3O4)Bimetallic nanoparticles (NPs) are known to present interesting catalytic properties justifying their use in several industrial processes in the domain of heterogeneous catalysis. However, their (chemical, geometrical, electronical) structure may evolve under realistic reactive atmosphere, involving a modification of their properties. In this multidisciplinary work, the aim is focused on the surface reactivity monitoring of these NPs under controlled gaseous environment. For this purpose, we developed an in situ spectrophotometer based on spatial modulation to monitor the structure evolution of a large assembly of NPs through the study of their localized surface plasmon resonance (LSPR). This global approach has been coupled with a more local approach by environmental transmission electronic microscopy (E-TEM). E-TEM observations have shown both composition and environmental effects on the chemical structure of Ag-In NPs. This structure evolves from a stable low-enriched indium alloy to a core@shell configuration with a shell composed of indium oxide as the indium atomic concentration increases. Furthermore, stable structure (core@shell, Janus, reduced system) domains were evidenced under reducing atmosphere, depending on the temperature and hydrogen pressure. Lastly, Ag-Fe NP oxido-reduction was monitored on the new setup through LSPR modifications. MET observations, environmental plasmonics and simulations (optical response, Monte-Carlo simulations) suggest that these metals are initially segregated, with an enriched-silver surface. The exposure to an oxidative atmosphere seems to induce the diffusion of iron onto the surface, followed by the formation of magnetite (Fe3O4)
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Benfares, Jamal. „Les neuromédiateurs dans les noyaux oculomoteurs et abducens chez le rat : étude immunocytochimique en microscopie optique et électronique“. Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30070.
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Ce travail de neuroanatomie realise en microscopie optique et electronique a pour but d'etudier les systemes de neuromediateurs qui sont impliques dans la physiologie de deux noyaux moteurs des nerfs craniens chez le rat; le noyau moteur oculaire commun (n. Iii) et abducens (n. Vi). Il apporte des donnees nouvelles concernant les innervations cholinergiques, serotoninergiques, glutamatergique, et gabaergique de ces deux structures oculomotrices chez le rat. Par l'application de diverses techniques immunocytochimiques appliquees en pre-enrobage, en post-enrobage ou en couplage, nous avons etudie la distribution et les caracteristiques ultrastructurales des elements neuronaux contenant ces neuromediateurs. Nous avons montre l'existence de terminaisons axoniques cholinergiques et glutamatergiques dans le neuropile de ces deux structures; nous avons aussi confirme la presence de terminaisons axoniques gagaergiques et serotoninergiques. La mise au point de techniques de double marquage a mis en evidence pour la premiere fois l'existence de contacts synaptiques etablis par des terminaisons axoniques a gaba et par des terminaisons axoniques a serotonine sur des motoneurones identifies de la musculature extra-oculaire. L'etude des caracteristiques ultrastructurales de ces quatre systemes de terminaison axoniques et l'analyse de leurs interactions avec les motoneurones permettent de mieux comprendre les mecanismes fonctionnels intervenant dans la commande des mouvements oculaires verticaux ou horizontaux
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Pinna, Nicola. „Nanomatériaux : étude structurale et propriétés optiques“. Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066357.
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Montaner, Denis. „Investigations optiques submicroniques par microscopie à saut de phase et par microscopie à glissement de franges (nanoscopie) des défauts dans les couches minces et les dispositifs microélectroniques“. Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20120.
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Deux nouvelles techniques non destructives de caracterisation des materiaux semiconducteurs sont presentees. La microscopie a saut de phase ainsi que la microscopie a glissement de franges sont deux methodes optiques basees sur l'interferometrie. Leurs caracteristiques complementaires ont permis de les regrouper sur un meme instrument qui permet, grace a un systeme de traitement d'images par ordinateur, de cartographie la surface de couches minces ou des composants microelectroniques. Une comparaison de ces methodes ses presentee et des exemples d'applications illustrent les proprietes de ces techniques. Les problemes de l'interferometrie en lumiere monochromatique et en lumiere blanche qui sont abordes introduisent le besoin d'un logiciel de simulation de ces phenomenes. Les premiers resultats de simulation sont presentes et discutes dans le but d'optimiser les performances du systeme
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Mihailovic, Martine. „Étude expérimentale par microscopie électronique, optique et viscoélasticité d'une transition de phases dans un cristal liquide lyotrope“. Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112285.
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Étude du mélange ternaire chlorure de decylammonium-nh(4)cl-eau. Par cryofracture, cryodecapage et microscopie électronique, observation des micelles de la phase nématique, puis de l'organisation de leurs centres de gravite dans des plans à la transition nématique-smectique; proposition d'un modelé de propagation de la surface de rupture. Au niveau macroscopique (microscopie optique, viscoélasticité), étude d'une instabilité en zig-zag d'une ligne de desinclinaison dans la phase lyotrope nématique, avec même variation thermique des constantes d'élasticité que pour un thermotrope, et de l'augmentation de la viscosité apparente de cisaillement pour laquelle on donne une interprétation purement lyotrope.
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Meuret, Sophie. „Intensity interferometry experiments in a scanning transmission electron microscope : physics and applications“. Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS112/document.
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L'optique quantique réalisée à l'échelle du nanometer est un défit crucial, surtout pour la caractérisation d'émetteur de photon unique. Ces émetteurs sont des défauts ponctuels dans des matériaux (quelques angströms) ou des structures confinées de quelques nanomètres. Une façon d'atteindre cette échelle est d'utiliser la cathodoluminescence (CL) dans un microscope électronique à transmission à balayage (CL-STEM) [1]. Cependant, lorsque l'on cherche à étudier les propriétés statistique d'émission de la lumière sortant d'une expérience de CL, ce qui est nécessaire pour étudier par exemple la nature quantique d'émetteur de photon unique (SPE), une expérience dédiée s'ajoutant à l'expérience de CL-STEM doit être réalisée. Quelques mois avant mon arrivé dans le groupe STEM du LPS, une expérience d'interférence des intensités (HBT) qui mesure la fonction d'autocorrélation g(2)(τ) du signal de CL a été construit [2]. Il est bien connu que la signature univoque d'un SPE en photoluminescence (PL) est l'antibunching, c'est à dire que le g(2)(τ) est toujours inférieur à un. Il a été récemment démontré que lorsque seulement un SPE est excité la CL-STEM est similaire à la PL sur un célèbre SPE, le centre NV dans le diamant. Dans cette thèse nous montrerons comment la CL-STEM a permis de caractériser un nouveau défaut ponctuel dans le h-BN, montrant la pertinence de l'expérience HBT dans un CL-STEM pour découvrir et caractériser de nouveaux SPE. Cependant, en étudiant l'excitation de multiple SPE en CL, on a découvert un nouveau phénomène d'émission, caractérisé par un grand effet de regroupement (bunching) dans la fonction g(2) (g(2)(0) > 35), en complète contradiction avec les mesures de PL et ce que l'on pourrait attendre (g(2)(0)< 1). Dans mon manuscrit de thèse, cet effet surprenant a été expérimentalement étudié, expliqué théoriquement et appliqué à la mesure de temps de vie à l'échelle du nanomètre. Parce que l'optique quantique est souvent liée à la plasmonique quantique, je présenterai pour conclure une proposition théorique en collaboration avec Javier Garcia de Abajo pour étudier la plasmonique quantique dans un microscope électronique à transmission à balayageQuantum optics performed at the nanometer scale is an important challenge, especially for quantum emitters characterization. They can be point defects in material (few ang- ströms) or confined structures of a few nanometers. A way to reach this scale is by using cathodoluminescence (CL) performed in a scanning transmission electron microscope (CL- STEM), which has only recently been done [1]. However, when aiming at studying the statistical properties of the light coming out of a CL experiment, which is necessary to e. g. study the quantum nature of Single Photon Emitters (SPE) emission, dedicated expe- riments on top of regular CL ones have to be designed. Few months before my arrival in the STEM-group of the LPS, an intensity interferometry experiment (HBT) that measures the autocorrelation function g(2) of the CL signal intensity was built [2]. It is well known that the clear signature of SPE as measured in photoluminescence (PL) is antibunching in the g(2)(τ), namely that the autocorrelation function is always less than one. It was re- cently demonstrated on a famous SPE, the Nitrogen vacancy (NV) defect in diamond, that CL-STEM is similar to PL when only one SPE is involved. In this thesis we will see how CL-STEM allowed to characterize a new point defect in h-BN, showing the relevance of HBT experiments in a CL-STEM for discovering and characterizing new SPE. However, by studying the excitation of multiple SPE in CL, we discovered a new emission phenomenon, characterized by a huge bunching effect of the g(2)(τ) function (g(2)(0) > 35), in complete contradiction to PL measurements and expectations (g(2)(0)<1). In my thesis manuscript, this surprising effect will be experimentally investigated, theoretically explained and applied to lifetime measurement at the nanometer scale. Because quantum optics is often linked to quantum plasmonics, I will present, to conclude, a theoretical proposal, in collaboration with J. Garcia de Abajo, about quantum plasmonics measurement in a STEM
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Souchay, Henri. „Microscopie électronique à transmission en haute résolution numérique et quantitative : développement d'un outil interactif d'acquisition, simulation et analyse d'images“. Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1999. http://www.theses.fr/1999ECAP0625.
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Dans le contexte actuel de la microscopie à transmission quantitative a haute résolution, ce travail se propose de faire le lien entre les manipulations expérimentales et les analyses quantitatives auxquelles elles peuvent donner lieu. Pour y parvenir, trois éléments sont nécessaires : une théorie de la formation de l'image qui puisse donner lieu à des calculs numériques assez rapides ; un détecteur d'images électroniques performant ; et un outil logiciel permettant l'acquisition et le traitement des images, leur comparaison avec des simulations et les outils de base pour des reconstructions. Les principaux aspects de la formation d'image en haute résolution sont repris dans le premier chapitre, avec des rappels importants, et un calcul de l'image développe jusqu'aux effets non linéaires et la cohérence partielle pour des défauts cristallins. Dans le second chapitre, après un état de l'art des capteurs d'images électroniques, la propagation est décrite en détail, notamment les effets de l'étalement du signal sur sa variance. Le résultat montre que le bruit crée par la double scintillation était jusque-là sous-estime. Le développement d'une caméra, associe à ce travail, permet de présenter les méthodes de caractérisation de ce type de capteur, en insistant sur la distinction entre le transfert du bruit et du signal. Enfin, le dernier chapitre présente un cahier des charges pour le logiciel et explicite certains des algorithmes utilises, avant de proposer quelques applications : corrections du transfert dans la camera, alignement d'images, et application de la méthode des phases géométriques
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Bayle, Maxime. „Architectures plasmoniques enterrées : élaboration, propriétés optiques et applications“. Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2664/.
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Dans notre travail, nous présentons une étude d'architectures plasmoniques à base d'assemblées planes de nanoparticules (NPs) d'argent, enterrées à quelques nanomètres sous la surface d'une matrice diélectrique. L'analyse structurale des matériaux, notamment par microscopie électronique en transmission, a été menée pour déterminer le rôle des différents paramètres de la technique d'élaboration, l'implantation ionique à basse énergie, sur l'organisation à trois dimensions des NPs, dans des films de dioxyde ou de nitrure de silicium sur substrat de silicium. Afin de contrôler de manière systématique ces paramètres, nous avons étudié les réponses optiques élastique et inélastique des hétérostructures. La réponse optique élastique a été obtenue grâce à des mesures de réflectance optique, puis confrontée à des simulations numériques que nous avons développées afin de déterminer la taille moyenne des NPs et la quantité d'argent implantée. L'étude de la topographie du champ électrique a ainsi permis de tirer profit à la fois de la résonnance plasmonique et de l'amplification optique dans nos systèmes multicouches antireflet. La réponse inélastique a quant à elle été étudiée grâce à la spectrométrie Raman sur une large gamme de fréquence. Les modes collectifs de vibration (dits de Lamb) des NPs ont été analysés à basse fréquence, et à plus haute fréquence, nous avons extrait la densité d'états des modes de vibration (VDOS). Associée à des simulations atomistiques, celle-ci nous a donné des informations originales sur la dynamique vibrationnelle à l'échelle atomique et les propriétés thermodynamiques de NPs d'argent enterrées (mais également de NPs d'or déposées). Enfin, nous montrons plusieurs exemples d'applications des assemblées de NPs dans des dispositifs hybrides comme l'exploitation des couplages entre ces NPs et des dépôts (notamment de graphène) réalisés sur nos substrats. En particulier, ceux-ci peuvent être exploités pour la spectrométrie exaltée de surface (effet SERS). Puis nous avons conçu, grâce aux techniques de microélectronique, des dispositifs de plasmo-électronique exploitant les propriétés de photoconductance de ces assemblées de NPs, déposées ou enterréesIn our work, we present the study of plasmonic architectures made of a plane of nanoparticules (NPs) embedded at the vicinity of a dielectric matrix free surface, by low energy ion beam synthesis. Materials structural analysis, especially by transmission electron microscopy, have been carried out to determine the impact of the elaboration process parameters on the three dimensional organization of the NPs, in silicon dioxide or nitride layers grown on silicon substrates. To systematically check these parameters, we studied the elastic and inelastic optical responses of the heterostructures. The elastic response has been obtained by measuring the reflectance of the samples, and confronted to numerical modelling we developed, to determine the mean size of the NPs and the implanted silver amount. The study of the electric field topography allowed us to take benefit from both plasmonic resonance and optical amplification in antireflective layers. The inelastic response has been studied using Raman spectroscopy over a wide frequency range: vibrational collective modes (Lamb modes) of the NPs have been studied at low frequency, while at higher frequency, we have extracted the vibrational density of states (VDOS). Combined with atomistic simulations, the VDOS gave us original information on the vibrational dynamics and the thermodynamic properties of buried silver NPs (and deposited gold NPs). Finally, we present some applications of the assemblies of NPs in hybrid devices, such as the use of coupling between these NPs and deposited substances (e. G. Graphene) on our substrates. In particular, it can be used for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS). Then using techniques from microelectronics, we designed plasmo-electronic devices exploiting photoconductance properties of these buried or deposited NPs assemblies
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Bitar, Rajaa. „Auto-organisation de nanoparticules d'or dans un cristal liquide cholestérique : élaboration, structure et propriétés optiques“. Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1565/.
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Durant ma thèse, j'ai travaillé sur l'auto-organisation des nanoparticules (nps) d'or dans un cristal liquide cholestérique (CLC). Ce travail est constitué de deux parties. La première partie est consacrée à l'étude de la matrice cholestérique avant l'introduction des nps. Pour cela, nous avons réalisé des études approfondies partant de l'élaboration des films semi-libres jusqu'à la caractérisation par des méthodes d'imagerie complémentaires, ainsi qu'une étude de la réponse optique. Durant cette étude, nous avons découvert un nouveau scénario pour changer la couleur d'un cholestérique sans modifier les paramètres extrinsèques et intrinsèques du matériau. Ce changement de couleur est contrôlé uniquement par le temps de recuit qui induit un changement dans la distribution de l'axe hélicoïdal à l'interface avec l'air et qui se propage dans le volume au fur et à mesure que ce temps de recuit croît. Cette étude détaillée nous a permis de proposer une représentation 3D de notre système. La deuxième partie de ma thèse traite de l'introduction de nps d'or dans la matrice cholestérique de la première partie. Nous avons défini un protocole simple pour mélanger les deux corps, et fabriquer les films de CLC-nps. Grâce à nos composés dont on peut figer la structure en-dessous de 50°C, nous avons pu prouver l'auto-organisation des nps par des clichés de microscopie électronique à balayage (MEB) et de microscopie électronique en transmission (MET). En plus, nous avons présenté une étude structurale multi-échelles, de l'échelle nanométrique jusqu'à l'échelle macroscopique, par des imageries complémentaires. Ces données n'existaient pas dans la littérature même pour des systèmes voisins, d'autant plus que la plupart des organisations étudiées étaient à courte échelle et concernaient des microparticules. Enfin, nous avons défini le couple concentration des nps-épaisseur du film CLC-nps comme les paramètres qui contrôlent l'auto-organisation des nps et décident des nanostructures d'or obtenues (empreintes digitales, doubles spirales, et cibles)During my thesis, I worked on self-organization of gold nanoparticles (nps) in a cholesteric liquid crystal (CLC). This work consists of two parts. The first part is devoted to the study of the cholesteric matrix before the introduction of nps. For this, we realized many studies starting from preparing the open film to the characterization of complementary imaging methods, and a study of the optical response. During this study, we discovered a new scenario to change the color of a cholesteric without modifying the extrinsic and intrinsic parameters of the material. This color change is controlled only by the annealing time which induces a change in the distribution of the helical axis at the interface with air and which propagates in the volume when the annealing time increases. This detailed study has allowed us to propose a 3D representation of our system. The second part of my thesis deals with the introduction of gold nps in the cholesteric matrix using in the first part. We defined a simple protocol to mix the two bodies, and make a film of CLC-nps. The fact that our compounds can fix the structure below 50 °C, helped us to show self-organization of nps by electron micrograph (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, we presented a multi-scale structural study going from the nanoscale to the macroscale, by additional imaging. These data do not exist in the literature even for neighboring systems, especially since most organizations studied were short scale and using microparticles. Finally, we defined the couple concentration of nps-film thickness CLC-nps as the parameters that control the self-organization of nps and decide of gold nanostructures obtained (fingerprints, double spirals, and targets)
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Maillard, Mathieu. „Synthèse, organisation et anisotropie optique de nanocristaux d'argent“. Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066436.
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Tillous, Kessein Éric. „Contribution à l'étude de l'aluminium et ses alliages 2214-T6 et 7050-T74 transformés par oxydation micro-arcs (OMA)“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_TILLOUS_K_E.pdf.
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Le procédé d’oxydation micro-arcs (OMA), dont le principe est basé sur celui de l’anodisation classique, s’applique à un groupe de métaux et leurs alliages (Al, Mg, Ti, Zn, Nb, Ta, Hf, W, Sb, Mo, Bi). La spécificité de ce procédé réside dans la participation de décharges ou micro-arcs (suivie d’un dégagement gazeux) à la formation du revêtement par conversion du substrat. Les réactions physico-chimiques engendrées provoquent la formation d’un revêtement constitué de couches d’alumine dont les propriétés différent considérablement de celles des couches obtenues par anodisation classique. Après une synthèse bibliographique portant sur l’anodisation classique et sur l’oxydation micro-arcs, ce travail de thèse aborde la caractérisation des revêtements OMA entreprise par plusieurs techniques telles que la microscopie optique (MO), la microscopie électronique à balayage (MEB), les analyses chimiques EDX et WDX, la microscopie électronique par transmission (MET), la diffraction des rayons X (DRX) et la microtomographie aux rayons X. Chacune de ces techniques d’analyse apporte des résultats complémentaires permettant d’approfondir la compréhension des mécanismes de croissance des trois couches du revêtement à savoir : couche superficielle très poreuse, couche interne plus dense et une couche dite "couche barrière" à l’interface revêtement / substrat. Une estimation de la morphologie du revêtement est possible à partir de l’aspect de la surface pour des traitements réalisés en milieu silicate. Les différents types de défauts du revêtement OMA sont révélés. Des corrélations sont établies entre les paramètres de traitement (densité et la fréquence du courant, rapport des quantités de charges positives et négatives (qn / qp) et durée du traitement), la nature du substrat et les caractéristiques du revêtement (proportions des défauts, variété d’alumines, épaisseur des couches). A partir de ces résultas de caractérisation, un modèle de formation des décharges et de croissance du revêtement est proposé dans le cas d’un alliage d’aluminiumThe process of micro-arcs oxidation (OMA), whose principle is based on that of traditional anodization, applies to a group of metals and their alloys (Al, Mg, Ti, Zn, Nb, Ta, Hf, W, Sb, Mo, Bi). The specificity of this process lies in the participation of discharges or micro-arcs (followed by a gaseous emission) in the formation of the coating by conversion of the substrate. The discharges cause the formation of a coating made up of alumina whose properties are considerably different from those of layers obtained by traditional anodization. After a review about traditional anodization and micro-arcs oxidation, this work tackles the characterization of OMA coatings by several techniques: optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectrometry (EDS) and electron probe microscopy analysis (EPMA) with wave-length dispersive spectrometry (WDS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and microtomography. Each technique of analysis produces complementary results making it possible to look deeper into the understanding of the growth mechanism of the three layers of the coating: porous outer layer, dense inner layer and the so called “barrier layer” at the coating / substrate interface. An assessment of the coating morphology can be suggested from the appearance of the surface treated in silicate bath. The defects of OMA coating are revealed. Correlations are established between the parameters of treatment (density and frequency of the current, ratio of negative to positive charge quantity applied to the electrode (qn / qp) and duration of the treatment), the nature of the substrate and the coating features (proportions of defects, various types of alumina, thickness of the layers) From these results of characterization, a model of the discharges formation and coating growth is proposed in the case of an aluminium alloy
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Desmarest, Cyrille. „Propriétés électromagnétiques de matériaux superparamagnètiques : préparation, et caractérisation magnétique et optique“. Versailles-St Quentin en Yvelines, 2000. http://www.theses.fr/2000VERSA011.
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Nous allons au cours de ce travail, prendre en compte la réponse d'une assemblée de particules mono domaines magnétiques à l'excitation magnétique d'une onde électromagnétique. Plus particulièrement, nous allons montrer dans le cas de particules de nickel, à partir du calcul de la perméabilité effective, que la relaxation super paramagnétique engendre des conséquences optiques observables dans la partie infrarouge du spectre. Ces calculs utilisent un modèle de milieu effectif original, le modèle "Sheng-Gadenne". Nous présentons les résultats issus de l'étude expérimentale effectuée sur des cermets de ni-al 2o 3 élaborés par co-pulvérisation. A la suite des mesures xps, qui nous ont permis d'identifier les différents éléments présents au sein des cermets fabriqués et qui suggèrent la possibilité d'une oxydation partielle du nickel détecté, nous avons pu, grâce aux nombreuses techniques de caractérisation électronique complémentaires, déterminer la nature fine des inclusions métalliques présentées notamment stem et étude en spectroscopie par perte d'énergie des électrons (eels) permettant de disposer simultanément de la résolution en énergie du spectromètre (0. 5 Ev. ) et de la résolution spatiale (0. 6 nm) du microscope électronique. Il s'agit de grains sphéroi͏̈des constitués d'un coeur de nickel enrobé d'une enveloppe de nickel oxyde. Les inclusions sont reparties de façon homogène dans les échantillons, et leur diamètre varie entre 3 et 8 nm environ. L'étude des propriétés magnétiques à l'aide d'un magnétomètre squid a montré qu'une telle composition est à l'origine d'un comportement magnétique anormal, cependant nous avons pu en confirmer le caractère super paramagnétique
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Guillotel, Erwan. „Caractérisation optique et structurale de guides d'ondes non-linéaires GaAs/AlOx“. Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00527196.
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Cette thèse a porté sur la réalisation et la caractérisation d'une source paramétrique guidée en GaAs/AlGaAs. Grâce à son design, basé sur la biréfringence de forme, celle-ci permet la génération paramétrique sur une gamme spectrale allant de 1.2 à 2.4 µm. Cette propriété optique et sa taille réduite font d'un tel dispositif un candidat pour la fabrication d'un oscillateur paramétrique optique intégré. Néanmoins, au cours de sa fabrication, les pertes optiques guidées augmentent de 0.1 à 0.5 cm-1 suite à l'oxydation sélective des couches riches en aluminium, les transformant en AlOx. A travers une étude par microscopie électronique en transmission, nous avons tout d'abord caractérisé les propriétés structurales et chimiques de l'AlOx et des interfaces GaAs/AlOx. Nous avons ainsi constaté une augmentation de la rugosité de ces interfaces et une modification locale des couches de GaAs induites par l'étape d'oxydation. Dans un second temps, nous avons caractérisé certaines propriétés optiques des guides d'ondes. Un calcul semi-analytique nous a permis d'établir la valeur des pertes de propagation, en bon accord avec les mesures expérimentales, induite par la rugosité des interfaces GaAs/AlOx. Nous avons ensuite établi les conditions d'oxydation optimales en mesurant systématiquement les pertes de propagation. Nous avons caractérisé les performances de notre source en effectuant la première mesure d'amplification paramétrique dans un guide d'ondes semi-conducteur. Le coefficient de gain paramétrique mesuré, compatible avec l'obtention de l'oscillation paramétrique, nous a amené à concevoir, fabriquer et caractériser différentes cavités résonnantes.
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Pinard, Robert. „Les récepteurs aux benzodiazépines de type central dans les colliculus supérieur du rat : étude radioautographique quantitative en microscopie optique et électronique“. Aix-Marseille 3, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX30067.
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Mory, Claudine. „Étude théorique et expérimentale de la formation de l'image en microscopie électronique à balayage par transmission“. Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112134.
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Cette thèse présente une étude théorique et expérimentale de la formation de l’image en microscopie électronique à balayage en transmission (STEM). A partir d’une description détaillée des divers éléments d’optique électronique intervenant dans la colonne entre le canon à effet de champ et l’échantillon, nous calculons, aussi complètement que possible, la forme et la taille de la sonde d’électrons incidents sur le spécimen. Cette modélisation permet d’estimer la résolution spatiale dans divers modes d’utilisation en image ou en microanalyse ponctuelle. L’interaction avec l’échantillon et le rôle des divers détecteurs sont ensuite pris en considération. Nous en déduisons la réponse percussionnelle de l’instrument pour les différents modes images du STEM. Une analyse des propriétés caractéristiques des images de phase en fond clair et incohérentes en fond noir annulaire est effectuée par comparaison d’images enregistrées digitalement dans les mêmes conditions expérimentales. La résolution spatiale, le contraste et le signal/bruit sont mesurés par analyse de Fourier, méthodes de corrélation et considérations statistiques. On en déduit les conditions de focalisation optimale et les limites de la méthode comme la résolution ponctuelle sur des agrégats quasi-atomiques. Ce travail se termine par une analyse des possibilités offertes par la combinaison de plusieurs signaux simultanés. Les applications qui en résultent sont nombreuses dans le domaine de la visualisation des petites particules métalliques, des macromolécules biologiques et des sections biologiques non coloréesThis thesis contains a theoretical and experimental study of image formation in a dedicated scanning transmission electron microscope (STEM). Using a detailed description of the different optical elements between the field emission source and the specimen, one calculates the shape and size of the primary probe of electrons impinging on the sample. This modelization enables to estimate the spatial resolution in the different imaging or micro analytical modes. The influence of the specimen and the role of the various detectors are taken into account to calculate the point speed function of the instrument in STEM imaging modes. An experimental study of the characteristic properties of phase contrast bright field micrographs and incoherent dark field ones is performed by comparison of digitally recorded images in similar conditions. Spatial resolution, contrast and signal/noise ratio are assessed by correlation methods, Fourier analysis and statistical considerations; one can deduce the optimum focusing conditions. Limits such as the point resolution on quasi-atomic metallic clusters are determined and an analysis of the capabilities of signal mixing concludes this work. Applications are offered in various domains such as the visualization of small metallic particles, biomolecules and unstained biological sections
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Möller, Peter-Achim. „Création et piégeage d'ions mono et multicharges dans un champ électrodynamique tridimensionnel à symétrie quadrupolaire“. Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112240.
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Des ions mono et multichargés, créés à l’aide d’un faisceau électronique, peuvent être confinés dans un champ quadripolaire tridimensionnel. La qualité de confinement est caractérisée par des lignes iso-rendement à l’intérieur d’un diagramme de stabilité. Les évolutions des populations ioniques sont déterminées à l’aide de sections efficaces moyennes d’ionisation. Les facteurs de pertes correspondant aux interactions ions-neutres et ions-ions peuvent être calculés à partir des résultats expérimentaux. L’influence des défauts des électrodes est étudiée en utilisant également des électrodes très simples (cage cylindrique, cages à trois ou six diaphragmes). Les ions piégés sont détectés d’une façon sélective par absorption résonnante d’énergie à l’aide d’un circuit résonnant. La sensibilité de la détection et la résolution dépendent du temps de balayage et de la tension de détection appliquée extérieurement. Ces pièges peuvent être utilisés comme spectromètres de masses dans leur domaine de l’ultravide, ou comme détecteurs de fuites. Leur prix de revient est très faible.
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Mrini, Abdelghani. „Organisation, projections afférentes laryngées et neuromédiateurs de la subdivision interstitielle du noyau du faisceau solitaire (NFS) : étude en microscopie optique et électronique chez le rat“. Aix-Marseille 3, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX30085.
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Le noyau du faisceau solitaire (nfs) constitue le relais sensitif primaire des afferences gustatives et viscerales contenues dans les nerfs vague et glossopharyngien. Nous avons montre que les afferences issues du nerf larynge superieur projettent massivement et de maniere ipsilaterale au niveau de la subdivision interstitielle du nfs. Les autres afferences, contenues dans le tronc vagal cervical se distribuent dans le nfs a l'exception de la region interstitielle. Les corps cellulaires des neurones sont situes a la peripherie de la subdivision. Deux populations de terminaisons d'axones ont ete identifiees: des terminaisons de petite et de grande taille contenant des vesicules rondes et d'autres de petite taille avec des vesicules pleomorphes. A ce niveau il existe des jonctions axo-dendritiques de type asymetrique ou symetrique, des jonctions axo-somatiques de type symetrique et un nombre important de jonctions axo-axoniques de type symetrique. Des formations glomerulaires sont egalement presentes de meme que quelques jonctions particulieres telles des jonctions dendro-dendritiques, dendro-somatiques et dendro-axoniques. Les afferences laryngees sont des terminaisons de petite ou de grande taille et etablissent des jonctions axo-dendritiques et axo-axoniques. L'etude immunocytochimique montre l'existence de terminaisons immunoreactives a la 5-ht, aux catecholamines, neuropeptide y, a l'ocytocine, a la vasopressine et au gaba. Seuls le gaba et le npy ont ete identifies dans des corps cellulaires au niveau interstitiel. Certaines dendrites presentent, a ce niveau, une double immunoreactivite th-npy. Nos resultats indiquent en particulier que les terminaisons gabaergiques etablissent des jonctions de type symetrique aussi bien axo-dendritiques et axo-somatiques qu'axo-axoniques; de plus des interactions entre la serotonine et la th ont ete mises en evidence. Ces resultats permettent de caracteriser des substrats morphologiques qui sous-tendent certains aspects de la communication intercellulaire au niveau du nfs
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Fadil, Dalal. „Etude du retournement de l'aimantation par microscopie magnéto-optique Kerr et de la magnétorésistance dans des couches minces de La0. 7Sr0. 3MnO3 à température ambiante“. Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2075.
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Nous avons étudié à température ambiante le retournement de l'aimantation par microscopie magnéto-optique Kerr longitudinale de trois couches minces La0,7Sr0,3MnO3 (LSMO) déposées sur des substrats SrTiO3 vicinaux et non vicinaux. Ce matériau ferromagnétique à température ambiante présente un intérêt pour la réalisation des dispositifs magnétorésistifs non refroidis. Avant de concevoir un capteur magnétorésistif, il est indispensable de comprendre le comportement magnétique du matériau qui le constitue. Nous avons observé trois types de retournement de l'aimantation (retournement par nucléation et propagation de parois, retournement cohérent, ou mélange des ces deux types). Nous avons montré l'effet de plusieurs paramètres (orientation du champ magnétique par rapport aux marches et au courant électrique, taille du motif et épaisseur de la couche). Une dépendance temporelle du retournement de l'aimantation a été également remarquée. La magnétorésistance à très faible champ magnétique est influencée par la présence ou l'absence de parois de domaine et par l'orientation du champ par rapport au courant et marches. La mesure des différentes sensibilités magnétiques conduit à une sensibilité de 1000 %/T dans l'échantillon vicinal de petite épaisseur, ce qui est dix fois plus que dans une couche non vicinale, tout en conservant le même niveau de bruit à basse fréquence. Ces résultats ouvrent donc des perspectives intéressantes en termes d'applicationsWe studied at room temperature the magnetization reversal of three samples patterned in La0. 7Sr0. 3MnO3 (LSMO) thin films deposited on vicinal and on non vicinal SrTiO3 substrates by longitudinal Kerr microscopy. LSMO is a ferromagnetic material at room temperature and is promising for uncooled magnetoresistive devices. Before designing a magnetoresistive sensor, it is important to understand the magnetic behavior of the material. We observed three types of magnetization reversal (by nucleation and propagation of domain walls, coherent rotation, or a mixture of both types). We have shown the effect of several parameters, such as the magnetic field orientation with respect to the steps and to the current, the device size and the layer thickness. The effect of time on the magnetization reversal was also pointed out. The very low field magnetoresistance at room temperature is strongly influenced by the presence or absence of domain walls and by the magnetic field orientation with respect to the current and steps. The magnetic sensitivities were about 1000 % / T in the vicinal film with small thickness, which is ten times more than in a non vicinal film. In the mean time, no increase of the low frequency noise was observed, which opens interesting perspectives in terms of applications
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Limage, Stéphanie. „Relations entre propriétés et structures dans les émulsions stabilisées par un mélange de tensioactifs et de nanoparticules“. Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30053.
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Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre du projet ISS/FSL/FASES dont l’objectif est de comprendre les mécanismes de vieillissement des émulsions en microgravité. Ce manuscrit est dédié à l’étude au sol des émulsions de ce projet et notamment de celles stabilisées par des mélanges tensioactifs/nanoparticules. Ces émulsions sont diluées et constituées d’une phase continue d’huile de paraffine et d’une phase dispersée aqueuse contenant un tensioactif et des nanoparticules. Leur étude et leur caractérisation est réalisée par microscopie tomographique optique et cryo-microscopie électronique à balayage. Une étude préalable de la phase dispersée permet de démontrer que les proportions respectives en tensioactif et nanoparticules modifient les propriétés rhéologiques et microscopiques de ces mélanges. Ces modifications permettent de caractériser le couplage entre les molécules tensioactives et les nanoparticules. Lorsque cette phase dispersée est émulsifiée dans l’huile de paraffine, une transition dans la morphologie des gouttes peut être mise en évidence. Les gouttes de phase dispersée présentent une topologie dépendante du ratio des concentrations en tensioactif et nanoparticules : de sphérique (pour les grandes valeurs de ce ratio) elles deviennent polymorphes (pour les petites valeurs). L’observation de ces émulsions en cryo-microscopie électronique à balayage permet de visualiser des microstructures de nanoparticules et d’expliquer l’origine de la déformation des gouttesThis thesis is part of the ISS/FSL/FASES project which aims at understanding emulsion ageing mechanisms in microgravity. This manuscript is dedicated to the ground study of these emulsions, and particularly to those stabilized by surfactant/nanoparticles mixtures. These emulsions are diluted and composed of a paraffin oil continuous phase and an aqueous dispersed phase composed of the surfactant/particle mixtures. Emulsion characterization is performed with optical tomographic microscopy and cryo-scanning electron microscopy. A preliminary investigation of the dispersed phase shows that the proportion of surfactant and nanoparticles changes the rheological and microscopic properties of these mixtures. These changes allow the characterization of the coupling between surfactant molecules and nanoparticles. When these mixtures are emulsified in paraffin oil, a transition in the droplets morphology is evidenced. Indeed, dispersed phase droplets exhibit different shapes depending on the ratio of surfactant and nanoparticle concentrations: from spherical (for high ratios) they become polymorphous (for small ratios). Observations of these emulsions with cryo-scanning electron microscopy show the existence of nanoparticles microstructures that helps the understanding of the origin of droplets deformation
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Limage, Stéphanie. „Relations entre propriétés et structures dans les émulsions stabilisées par un mélange de tensioactifs et de nanoparticules“. Thesis, Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30053.
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Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre du projet ISS/FSL/FASES dont l’objectif est de comprendre les mécanismes de vieillissement des émulsions en microgravité. Ce manuscrit est dédié à l’étude au sol des émulsions de ce projet et notamment de celles stabilisées par des mélanges tensioactifs/nanoparticules. Ces émulsions sont diluées et constituées d’une phase continue d’huile de paraffine et d’une phase dispersée aqueuse contenant un tensioactif et des nanoparticules. Leur étude et leur caractérisation est réalisée par microscopie tomographique optique et cryo-microscopie électronique à balayage. Une étude préalable de la phase dispersée permet de démontrer que les proportions respectives en tensioactif et nanoparticules modifient les propriétés rhéologiques et microscopiques de ces mélanges. Ces modifications permettent de caractériser le couplage entre les molécules tensioactives et les nanoparticules. Lorsque cette phase dispersée est émulsifiée dans l’huile de paraffine, une transition dans la morphologie des gouttes peut être mise en évidence. Les gouttes de phase dispersée présentent une topologie dépendante du ratio des concentrations en tensioactif et nanoparticules : de sphérique (pour les grandes valeurs de ce ratio) elles deviennent polymorphes (pour les petites valeurs). L’observation de ces émulsions en cryo-microscopie électronique à balayage permet de visualiser des microstructures de nanoparticules et d’expliquer l’origine de la déformation des gouttesThis thesis is part of the ISS/FSL/FASES project which aims at understanding emulsion ageing mechanisms in microgravity. This manuscript is dedicated to the ground study of these emulsions, and particularly to those stabilized by surfactant/nanoparticles mixtures. These emulsions are diluted and composed of a paraffin oil continuous phase and an aqueous dispersed phase composed of the surfactant/particle mixtures. Emulsion characterization is performed with optical tomographic microscopy and cryo-scanning electron microscopy. A preliminary investigation of the dispersed phase shows that the proportion of surfactant and nanoparticles changes the rheological and microscopic properties of these mixtures. These changes allow the characterization of the coupling between surfactant molecules and nanoparticles. When these mixtures are emulsified in paraffin oil, a transition in the droplets morphology is evidenced. Indeed, dispersed phase droplets exhibit different shapes depending on the ratio of surfactant and nanoparticle concentrations: from spherical (for high ratios) they become polymorphous (for small ratios). Observations of these emulsions with cryo-scanning electron microscopy show the existence of nanoparticles microstructures that helps the understanding of the origin of droplets deformation
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Suarez, Miguel. „Etude et validation de nouveaux nano-émetteurs destinés à la microscopie optique en champ proche : développement de pointées fonctionnalisées“. Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373790.
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Un des problèmes majeurs et non encore résolu en microscopie optique champ proche est le choix de l'émetteur ou du capteur optimal. Parmi les techniques développées, l'utilisation de sondes métalliques a conduit aux résolutions les plus élevées. L'inconvénient de ces nano-sondes réalisées à partir de fil métallique, est leur opacité. Une solution hybride combinant un milieu transparent et une couche métallique, par exemple une fibre optique taillée en pointe et métallisée, présente l'intérêt à la fois du guidage de la lumière et de l'existence d'un certain confinement du champ lumineux. Toutefois ces nano-sondes, largement utilisées, présentent de nombreux inconvénients dont le principal est la faible quantité de lumière transmise ou captée. L'introduction du concept de pointe fonctionnalisée est envisagée dans ce travail afin de remédier à cette carence, en optimisant par segmentation adéquate de la couche métallique, le transfert électromagnétique de ou vers la pointe. Il s'agit ni plus ni moins de la transposition dans le domaine optique du principe de l'antenne segmentée. Ce travail constitue le début d'un vaste sujet de recherche portant sur la fonctionnalisation des sondes destinées à la microscopie champ proche. Nous avons réalisé dans cette étude le cas d'un anneau métallique nanométrique suivant deux approches, théorique et expérimentale, menées en parallèle. Pour l'approche théorique, nous nous sommes appuyés sur des simulations numériques à partir d'un code de calcul commercial basé sur des différences finies spatio-temporelles FDTD, et sur une approche analytique modale d'un cylindre métallique infini. Pour la partie expérimentale, nous avons mis en place des procédés de fabrication d'anneaux nanométriques assistée par lithographie électronique classique et nous proposons un procédé original qui combine la lithographie électronique et une attaque ionique argon, afin de surmonter les limites de résolution imposées par les performances de nos appareillages (MEB). Toutes ces techniques ont été réalisées au sein de la centrale de technologie MIMENTO de l'Institut FEMTO-ST.
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Abou, El Kassimi Abderrahim. „Etude par diffraction R. X. : microscope optique et microsonde électronique des transitions conformationnelles du poly d(a-t)#2 et de l'intercalation de composes dans l'ADN en fibres“. Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10038.
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Le but de ce travail est d'étudier les transitions de formes du poly d(a-t)#2 en fibres sous différentes conditions physico-chimiques, ainsi que le comportement des acides nucléiques en présence d'agents intercalants. En couplant les résultats de diffraction des r. X. Et de microscopie, nous avons établi des courbes de transitions de type d-a-b et d-b. Les caractères coopératifs et réversibles de ces transitions sont ainsi bien déterminés. Pour chaque transition, nous avons mesuré les variations du nombre de molécules d'eau associé à chaque nucléotide. La microsonde électronique a été utilisée pour doser le contenu en sel des fibres préparées. Nous avons abordé, aussi, le problème de l'interaction de composés avec l'ADN. A l'aide de la diffraction des r. X. , nous avons montré que la proflavine et l'ethidium s'intercalent entre les bases de l'ADN, alors que l'ellipticine ne s'intercale pas. Pour compléter ces résultats, nous avons établi une méthode expérimentale permettant de définir si un composé est intercalé ou pas dans l'ADN. Des exemples d'intercalation sont ainsi bien établis pour la proflavine, l'ethidium ou un composé du platine. Par contre, cette approche montre que le 9. A. A. Ou l'ellipticine n'intercalent pas dans les conditions expérimentales utilisées
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Elouali, Fatima-Zohra. „Élaboration et caractérisation de gels de polymères acryliques et méthacryliques en présence de solvants isotropes et anisotropes“. Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10175.
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Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation des systèmes à base de polymères biocompatibles en présence de solvants isotropes et anisotropes. La caractérisation de ces réseaux de polymères acryliques et méthacryliques, obtenus par photopolymérisation radicalaire, a été effectuée par gonflement en masse dans des solvants isotropes (l’eau) et anisotropes (des cristaux liquides de type cyanobiphényl). La cinétique de gonflement dans l’eau a été suivie en fonction du taux de réticulation et du pH. Le gonflement des réseaux polymères dans certains cristaux liquides a été étudié en fonction de la température à l’aide d’un microscope optique et une platine chauffante. Le taux de gonflement ne dépasse pas les 5% à cause des fortes interactions entre le polymère et le cristal liquide.Ces matériaux présentent un intérêt particulier dans le domaine des dispositifs électro-optiques. Une étude détaillée du comportement électro-optique a été effectuée pour des films polymères-cristaux liquides élaborés par la méthode de séparation de phases induite par rayonnement ultraviolet (UV). Certains systèmes binaires présentent des phénomènes de relaxation conduisant à l’obtention d’un effet de mémoire optique après la coupure du champ électrique.La caractérisation des structures synthétisées a été effectuée à travers l’utilisation de techniques expérimentales performantes telles que la spectroscopie Infra-rouge à Transformée de Fourier (FTIR), la résonance magnétique nucléaire (RMN), la microscopie optique à lumière polarisée (MOP), la microscopie électronique à balayage (MEB), la Chromatographie d’Exclusion Stérique (SEC) et l’analyse enthalpique différentielle (AED)This study focuses on the development and characterization of systems based on biocompatible polymers in the presence of isotropic and anisotropic solvents. The characterization of these networks of acrylic and methacrylic polymers obtained by radical photopolymerization was carried out by swelling experiments in an isotropic environment (water) and in anisotropic solvents (using cyanobiphenyls as liquid crystals). The kinetics of swelling in water was followed by the rate of crosslinking and pH. The swelling of polymer networks in some liquid crystals has been studied as a function of temperature using an optical microscope and a heating stage. The swelling ratio did not exceed 5% because of strong interactions between the polymer and liquid crystal.These materials are of particular interest in the field of electro-optical devices. A detailed study of electro-optical properties has been performed for polymer-liquid crystal films, prepared by the method of phase separation induced by ultraviolet (UV) radiation. Some binary systems exhibit relaxation phenomena leading to optical memory effects after stopping the electric field. The characterization of synthesized structures was performed through the use of powerful experimental techniques such as Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Polarized Optical Microscopy (MOP), Scanning Electron Microscopy (SEM), Size Exclusion Chromatography (SEC) and Differential Scanning Calorimetry (DSC)
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Baude, Agnès. „Distribution et origine de la substance P dans le noyau du faisceau solitaire et le noyau dorsal du nerf vague chez le chat : étude en microscopie optique et électronique en immunohistochimie, traçage et dégénérescence“. Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22029.
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Les fibres afferentes vagales, dont les corps cellulaires sont localises dans le ganglion plexiforme (gp), se projettent au niveau bulbaire sur le noyau du faisceau solitaire (nfs). Les fibres efferentes motrices vagales naissent des neurones du noyau dorsal du vague (n. X) et du noyau ambigu. Par immunohistochimie nous avons montre que la substance p (sp) est presente dans le gp et le nfs. Dans le nfs, les noyaux dorsal, interstitiel et commissural ainsi que la substantia gelatinosa possedent une importante immunoreactivite a sp dont l'intensite diminue fortement apres ablation du gp soulignant l'existence d'un contingent afferent vagal a sp dans ces parties du nfs. Le n. X contient une forte immunoreactivite a sp dont la distribution et l'origine sont etudiees en microscopie electronique. Nous avons montre en microscopie electronique qu'au moins 16% des terminaisons du n. X contiennent de la sp dont la majorite contactent des dendrites de taille moyenne. L'ablation du gp entraine l'apparition dans le neuropile du n. X, de terminaisons degenerees. L'injection d'agglutinine de germe de ble couplee a la peroxydase dans les afferences vagales permet de marquer des terminaisons dans le neuropile du n. X, apres transport anterograde et transganglionnaire du traceur. De plus l'ablation du gp entraine une diminution de l'immunoreactivite a sp dans le n. X ipsilateral a la lesion. Ces resultats montrent que des fibres afferentes vagales se terminent dans le n. X et suggerent que certaines contiennent de la sp
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Dittmar, Eric. „Etude des paramètres physico-chimiques lors de la thermolyse de matériaux utilisés en aéronautique et dans le bâtiment“. Rouen, 1990. http://www.theses.fr/1990ROUE5008.
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Le développement d'un modèle-feu permettant le suivi des débits massiques, des températures, de l'opacité des fumées, des taux de CO et de CO2, rend possible l'estimation des risques présentés en cas d'incendie, par des matériaux utilisés dans l'industrie du bâtiment ou en aéronautique. L'acquisition et le traitement informatiques des données permettent de proposer une méthode de classement des matériaux, pour un risque donné et pour un scénario donné. Cette étude est menée parallèlement à une étude toxicologique recourant à une exposition animale et les particules de fumée sont observées en microscopie électronique
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Hirrien, Bertrand. „Rugosité de surface et d'interface : méthodes de microscopie de force atomique et réflectivité de rayons-X rasants appliqués aux composants de la micro-électronique et de l'optronique“. Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0179.
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Face a la diminution continue des dimensions des composants, la rugosite aux interfaces des systemes micro-electroniques et optroniques devient un facteur limitant. Il convient donc de savoir caracteriser la rugosite le plus completement possible, afin d'en quantifier et comprendre les effets. Ce travail de these montre l'interet, dans le cas d'une topographie rugueuse, de separer les caracteristiques de repartition horizontale de matiere, de ses caracteristiques verticales. L'etude mathematique et la programmation d'une methode basee sur le formalisme des densites spectrales de puissance (dsp), ont permis la caracterisation et la comparaison quantitative - avec recoupement des differentes gammes spectrales - des mesures de rugosites provenant de deux types d'appareils : interferometre heterodyne et microscope a force atomique (afm). Cette technique a ete illustree experimentalement sur des couches minces d'aluminium ou encore de nitrure de titane. Nous mettons en evidence une forme de spectre qui semble assez typique du procede de depot, avec, pour l'evaporation d'aluminium, un creux dans la dsp autour de 5*10-4 nm-1 suivie d'un large maximum autour de 5*10-3 nm-1. Par ailleurs, nous etendons le concept de dsp de topographie a celui de densite spectrale de puissance de rugosite electrique. D'autre part, la modelisation et la simulation des effets d'un gradient vertical de composition dans un substrat, ont ete appliquees a sa detection par reflectivite speculaire de rayons x rasants notamment sur verre b16. Enfin, l'etude de films de tio2 deposes par pulverisation par faisceau d'ions (ibs), a montre que leur surface tres faiblement rugueuse permet un etalonnage vertical absolu pour microscope de force atomique, utilisant la mesure de hauteur de marches par reflectivite de rayons x-rasants.
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Lemerle, Eline. „Rôle des cavéoles dans la formation des tubules-T et dans la physiopathologie des cavéolinopathies“. Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2021SORUS010.pdf.
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Dans le muscle squelettique, des invaginations du sarcolemme appelées cavéoles et leur composant principal Cav-3 seraient impliqués dans la formation des tubules transverses, des structures musculaires permettant de propager le potentiel d'action dans la fibre musculaire. Pourtant, ce mécanisme demeure à ce jour inconnu. L’importance des cavéoles et de Cav-3 est accentuée par l’existence de défauts dans l’organisation et la fonction des cavéoles dans le cas de cavéolinopathies, des maladies neuromusculaires autosomiques dominantes dues à des mutations dans le gène CAV-3 et dont les mécanismes physiopathologiques sont à ce jour incompris. L’objectif de mon projet était de comprendre le rôle des cavéoles dans la formation précoce des tubules-T. Une technique de microscopie corrélative combinant de la fluorescence à super résolution et de la microscopie électronique sur répliques de métal a permis d’examiner en détails les composants moléculaires des cavéoles et des tubules-T dans des myotubes extensivement différenciés. J’ai ainsi montré l'organisation des cavéoles sur des plateformes de Bin1 formant ainsi une nouvelle structure en anneaux semblant optimiser la tubulation de la membrane afin d’initier la formation des tubules-T. Ces anneaux ainsi que la tubulation des membranes par Bin1 sont altérés dans le cas de défauts d’expression de Cav-3 et dans les myotubes de patients cavéolinopathes. Mes travaux suggèrent que les anneaux de cavéoles constituent le site d’initiation des tubules-T et apportent les bases d’une caractérisation de la biogénèse des tubules-T dans le muscle squelettique et dans la physiopathologie des cavéolinopathiesIn skeletal muscle, invaginations of the sarcolemma called caveolae and their main component Cav-3 are thought to be involved in the formation of transverse tubules. T-tubules are muscle structures that allow the action potential to be propagated into the muscle fibre. However, the mechanism linking them together remains unknown. The importance of caveolae and Cav-3 is accentuated by the existence of defects in the organisation and function of caveolae in caveolinopathies, autosomal dominant neuromuscular diseases due to mutations in the CAV-3 gene, the pathophysiological mechanisms of which are still not understood. The objective of my project was to understand the role of caveolae in the early formation of T-tubules. A correlative microscopy technique combining super-resolution fluorescence and electron microscopy on metal replicas was used to examine in detail the molecular components of caveolae and T-tubules in extensively differentiated myotubes. I showed the organisation of caveolae on Bin1 platforms forming a novel ring structure that appears to optimise membrane tubulation in the initiation of T-tubule formation. These rings and Bin1-mediated membrane tubulation are impaired in Cav-3 expression defects and in myotubes from caveolinopathic patients. My work suggests that caveolae rings are the site of T-tubule initiation and provides the basis for characterising T-tubule biogenesis in skeletal muscle and in the pathophysiology of caveolinopathies
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Toudert, Johann. „Croissance, nanostructure et réponse optique de films minces d'agrégats d'argent dans des matrices diélectriques“. Phd thesis, Université de Poitiers, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00502443.
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L'objectif de ce travail est d'élaborer par pulvérisation ionique des films minces nanocomposites d'agrégats d'argent dispersés dans des matrices diélectriques. Plus précisément, nous avons cherché à contrôler la morphologie des agrégats afin d'ajuster la position spectrale de la bande d'absorption associée à leur mode de résonance plasmon (1,1). Par des mesures de microscopie électronique en transmission et diffusion centrale des rayons X en incidence rasante, nous montrons que les agrégats élaborés sont de forme ellipsoïdale, de rapport hauteur/diamètre H/D dépendant fortement du mode de dépôt choisi : H/D>1 dans le cas d'un co-dépôt des espèces métallique et diélectrique, H/D§1 dans le cas d'un dépôt alterné (tricouches diélectrique/Ag/diélectrique). Pour les deux modes de dépôt, nous avons ajusté la valeur de H/D en jouant sur plusieurs paramètres d'élaboration : la quantité d'argent déposée, la nature de la matrice (Si3N4 ou BN), les conditions d'assistance (co-dépôts), et la durée de mûrissement des agrégats (tricouches). Nous utilisons ces résultats afin de discuter les mécanismes de croissance des films minces nanocomposites métastables élaborés : nous montrons que les aspects cinétiques de la croissance jouent un rôle prépondérant sur la structure finale de ces films. Nous montrons par ailleurs que H/D peut être modifié par des post-traitements (irradiations ou recuits) qui rapprochent les matériaux de leur état d'équilibre stable (H/D = 1). Ainsi, nous montrons que la position spectrale du mode (1,1) des agrégats peut être ajustée sur tout le spectre du visible en fonction de la forme des agrégats, en accord qualitatif avec les prévisions du modèle de Maxwell-Garnett. Enfin, nous présentons les résultats d'études préliminaires portant sur l'élaboration de nanocomposites auto-organisés (multicouches) et la caractérisation des résonances plasmon par spectroscopie de pertes d'énergie des électrons en réflexion.
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Bouroukba, Mohammed. „Stabilités thermodynamique et temporelle des alliages NI#1##XP#X amorphes“. Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10009.
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La stabilité des alliages amorphes est abordée sous deux aspects : thermodynamique (effet de la composition) et temporelle (cinétique de relaxation et de cristallisation). Mise en évidence de l'existence d'un minimum enthalpique profond à 25% AT P. Étude par dilatomètrie de la cinétique de relaxation (vieillissement). Influence des conditions d'élaboration sur la stabilité. Analyse de la structure des phases cristallines stable et métastable. Proposition d'une nouvelle approche de la théorie de Johnson-Mehl-Aurami sur la germination-croissance
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Beyer, Matthieu. „Elaborations et caractérisations d'auto-assemblages dipolaires par microscopie à effet tunnel“. Thesis, Besançon, 2015. http://www.theses.fr/2015BESA2056/document.
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Ce travail de thèse est consacré à l’étude d’auto-assemblages de molécules organiques π-conjuguées par microscopie à effet tunnel (STM)sous ultra-vide sur une surface de silicium dopée bore. Le manuscrit est constitué de cinq chapitres : dans le premier chapitre, nous présentons un état de l’art des assemblages organiques sur les surfaces métalliques et sur les semi-conducteurs. Le chapitre deux décrit le dispositif expérimental utilisé au cours de cette thèse. Il présente également le substrat de Si(111)-B et fournit les concepts théoriques associés à la microscopie à effet tunnel. Le troisième chapitre décrit en détail les réseaux supramoléculaires obtenus à partir d’une molécule aromatique halogénée de symétrieC2. L’adsorption de 4,4"-dibromo-p-terphényle conduit à la formation de deux types de structures compactes (l’une en bande et l’autre en chevron) stables à température ambiante et commensurables avec la surface. Nous montrons que ces architectures sont pilotées conjointement par la liaison hydrogène, la liaison halogène et du π -stacking. Le quatrième chapitre étudie l’influence du nombre de cycles aromatiques sur la géométrie et la périodicité d’auto-assemblages obtenus sur Si (111) -B. Pour cela, nous avons synthétisé deux molécules organiques composées d’une partie centrale aromatique et de deux chaînes latérales (O-(CH2)9-CH3). La partie centrale est constituée respectivement de trois ou cinq cycles phényles terminées par des groupements cyano. Nous nous sommes également intéressés à l’influence des groupements terminaux sur l’organisation du réseau. Nous montrons que l’effet des groupements cyano sur les interactions "molécule/molécule" et sur les interactions "molécule/surface" est négligeable. A partir des travaux obtenus dans le chapitre 4, nous concluons notre manuscrit en présentant des réseaux supramoléculaires de molécules dipolaires. Ces réseaux forment des lignes de dipôles. Nous montrons que sur de petites échelles les molécules favorisent un alignement de leurs moments dipolairesThis work is dedicated to the investigation under ultra high vacuum of _-conjugated molecule on a silicon surface by means of scanningtunneling microscopy (STM). The manuscript consists of five chapters.In the first chapter, we present a state-of-the-art of organic assembly on metal and semiconductor.Chapter two describes the experimental setup using during thesis. It also shows Si(111)-B substrate and gives theoretical conceptsassociated with the scanning tunneling microscopy.The third chapter describes in detail the supramolecular network obtained from an aromatic halogenated molecule with C2 symmetry. Theadsorption of 4,4"-dibromo-p-terphenyl leads to the formation of two kinds of compacts structures (a stripe structure and a herringbonestructure). The formed networks are stable at room temperature and commensurable with the surface. These architectures are promotedby hydrogen bond, halogen bond and _-stacking.Chapter four studies influence of benzene ring number on the geometry and the periodicity of self-assemblies on Si(111)-B. To do that,we have synthesis two organics molecules composed of an aromatic central part and two laterals chains (O-(CH2)9-CH3). The centralpart is composed of respectively three or five phenyl ring ended by cyano groups. We are also interested to the terminal groups effecton the network organisation. We show that the cyano groups effect on the "molecule/molecule" interaction and the "molecule/surface"interaction are negligible. Basis of the work conducted on the chapter four, we conclude our manuscript by presenting supramolecularsnetworks of dipolar molecule. These networks form dipole lines. We show that on small scale the molecules promote an alignment of theirdipolar moments
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Bayon, Chloé. „Microlentilles et micro-miroirs en cristal liquide cholestérique“. Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30289/document.
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La structure moléculaire d'un cristal liquide cholestérique (CLC) est hélicoïdale et donne lieu à des propriétés optiques remarquables comme la réflexion sélective de la lumière. La structure cholestérique soulève des questions fondamentales comme la relation entre chiralités moléculaire et mésoscopique, et son impact sur les propriétés optiques. Elle est omniprésente en biologie (organisation de la chitine, de la cellulose, du collagène ou de la chromatine). Elle est aussi utilisée en technologie : en cosmétologie, dans les afficheurs nématiques super-torsadés, les écrans réflecteurs, les capteurs de température ou pression, les matériaux pour les applications photoniques en général. Le but du présent travail est de décrire et comprendre l'interaction de la lumière avec différents types de structures hélicoïdales non-monotones élaborées dans cette thèse - films cholestériques synthétiques (monocomposant ou hybrides i.e. dopés en nanoparticules d'or) - ou dans un matériau biologique (carapace du scarabée Chrysina gloriosa). Différentes techniques de caractérisation optique ont été utilisées suivant le matériau à étudier et les questions posées. La partie principale du manuscrit est dédiée aux microlentilles et micro-miroirs cholestériques. Nous avons étudié la texture polygonale cholestérique et mis en évidence qu'elle se comporte comme un réseau de microlentilles chirales à l'aide de la microscopie confocale couplée à la spectrophotométrie. Ces microlentilles organiques, élaborées en deux étapes par auto-assemblage, ont la particularité d'être sélectives en longueur d'onde. Nous avons ensuite montré que la texture polygonale de la carapace de Chrysina gloriosa, analogue biologique, est un réseau de micro-miroirs sphériques et de microlentilles convergentes. La seconde partie du manuscrit est consacrée à l'élaboration de matériaux hybrides CLC et nanoparticules d'or et à l'étude de leurs propriétés optiques. Les propriétés optiques de ces nanocomposites ont été sondées à l'aide de différentes techniques (résonance plasmon, spectrométrie Raman etc)The molecular structure of a cholesteric liquid crystal (CLC) is helical and gives rise to outstanding optical properties like the selective reflection of the light. Cholesteric structure raises fundamental questions such as the relationship between molecular chirality and mesoscopic chirality, and its impact on optical properties. It is omnipresent in biology (organisation of chitin, cellulose, collagen or chromatin). It is also used in technology: cosmetology, super-twisted nematic displays, reflective screens, temperature or pressure sensors, materials for photonic applications in general. The purpose of this work is to describe and understand the interaction of light with different types of non-monotonous helical structures elaborated in this thesis - synthetic cholesteric films (single-component or hybrid i.e. doped with gold nanoparticles) - or in a biological material (Chrysina gloriosa beetle). Several optical characterisation techniques have been used, depending on the sample to study and the questions which are rised. The main part of the manuscript is dedicated to cholesteric microlenses and micro-mirrors. We studied the cholesteric polygonal texture and highlighted that it acts as a chiral microlens array by using confocal microscopy coupled to spectrophotometry. These organic microlenses, developed in a two-step process by self-assembly, have the specificity of being wavelength-selective. We then showed that the polygonal texture of Chrysina gloriosa, as a biological analogous, is an array of spherical micro-mirrors and convergent microlenses. The second part of the manuscript is devoted to the elaboration of hybrid materials composed of CLC and gold nanoparticules and the study of their optical properties. Optical properties of these nanocomposites were probed using various techniques (plasmon resonance, Raman spectroscopy etc)
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Benaissa, Djamila. „Approche théorique et expérimentale du comportement électro-optique des systèmes polymères/cristaux liquides“. Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10126.
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Une étude des matériaux à base de polymères et de cristaux liquides de type PDLC (pour Polymer Dispersed Liquid Crystals), élaborés par la méthode de séparation de phases induite par rayonnement ultraviolet (UV), a été effectuée pour des mélanges comportant le cristal liquide nématique E7 et le monomère tripropylèneglycoldiacrylate (TPGDA). Ces matériaux possèdent des fonctionnalités électro-optiques intéressantes notamment dans les vitrages à transparence contrôlée. Une analyse par spectroscopie infrarouge des réseaux de polymères élaborés a permis de déduire qu’une conversion quasi-totale des fonctions réactives de type acrylique du monomère est obtenue pour un mélange contenant 70% de cristal liquide et 30% de monomère. Ces matériaux ont été, ensuite, étudiés par différentes techniques de caractérisation, telles que la calorimétrie différentielle, la microscopie optique à lumière polarisée, la microscopie électronique à balayage, et la spectroscopie UV-visible, qui ont permis d’obtenir des renseignements sur les propriétés thermophysiques, morphologiques, et spectrales de ces systèmes.Une modélisation de la réponse électro-optique des films PDLC a été effectuée en utilisant un modèle simple, basé sur une hiérarchie de paramètres d’ordre. Ce modèle, dont les calculs sont effectués dans deux approximations théoriques (RGA et ADA), a donné une description convenable du comportement électro-optique de ces systèmes complexes. L’étude menée sur la confrontation de ce modèle à l’expérience a permis l’obtention d’un certain nombre de résultats intéressants qui sont utiles à la compréhension et à l’amélioration de la réponse électro-optique des films PDLCA study of materials based on polymers and liquid crystals of type PDLC (for Polymer Dispersed Liquid Crystals), elaborated by the method of phase separation induced by ultraviolet radiation (UV), was carried out for mixtures containing the nematic liquid crystal E7 and the monomer tripropyleneglycoldiacrylate (TPGDA). These materials possess interesting electro-optical features in particular for privacy windows with controlled transparency.An analysis by infrared spectroscopy of the elaborated polymer networks allowed to deduce that a quasi-total conversion of the reactive acrylic functions of the monomer was obtained for a mixture containing 70 % of liquid crystal and 30 % of monomer. These materials were, then, studied by various techniques of characterization, such as differential scanning calorimetry, polarized optical microscopy, scanning electron microscopy, and UV-visible spectroscopy, who allowed to obtain informations on the thermophysical, morphological, and spectroscopical properties of these systems.An attempt was made to rationalize the electro-optical response of PDLC films by using a simple model, based on a hierarchy of order parameters. Using the theoretical description from two theoretical approximations (RGA and ADA), this model gave a proper description of the electro-optical behaviour of these complex systems. The study led on the confrontation of this model to experimental results, allowing to obtain some interesting results which are useful in understanding and improvement of the electro-optical response of PDLC films
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Brouilly, Nicolas. „Dégénérescence musculaire chez Caenorhabditis elegans : caractérisation morphologique et étude de suppresseurs“. Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10143/document.
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Les dystrpohies musculaires sont des maladies génétiques rares qui se caractérisent par une dégénérescence musculaire progressive. la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) qui est la plus sévère d'entre elles est due à des mutations dans le gène de la dystrophine. Les mécanismes cellulaires impliqués dans le processus de dégénérescence des muscles restent peu compris et aucun traitement efficace n'existe à ce jour. Notre équipe a développé un modèle de la DMD chez le nématode C. elegans qui présente une dégénérescence musculaire progressive. Pendant ma thèse, j'ai caractérisé le processus de dégénérescence musculaire chez ce modèle par microscopie électronique. J'ai également contribué à une étude du rôle des mitochondries dans la dégénérescence musculaire dystrophine-dépendante chez le nématode. Par ailleurs, j'ai étudié l'effet de suppresseurs pharmacologique et génétiques de la dégénérescence musculaire dystrophine-dépendante. Enfin, j'ai pu mettre en évidence que la force exercée par le muscle influence le taux de dégénérescence musculaire. L'ensemble des résultats obtenus au cours de ma thèse, suggèrent que la perte de fonctions de la dystrophine affecte chez le nématode l'intégrité du sarcolemme et des structures d'ancrage des sarcomères et déclenche ainsi une cascade d'événements intracellulaires conduisant in fin à la mort de la cellule musculaire. Ainsi mes travaux dethèse mettent en évidence de nouveau mécanismes cellulaires impliqués dans la dégénérescence musculaire et ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de thérapie visant à cibler les défauts primaires ou secondaires induits par la perte de fonction de la dystrophineMuscle dystrophies are genetic diseases caraterized by progressive muscle degeneration. Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is the most severe and is due to a mutation in the gene coding the dystrophin protein. The cellular mechanisms implicated in the degenerating process arte not understood yet and there is still no efficient treatment to cure the disease. Our group decvelopped a DMD model in C. elegans that presents progressive muscle degeneration. During my PhD thesis, I characterized the process of muscle degeneration in this model by electron microscopy. I also contribued to an investigation of the role of mitochondira in dystophin-dependant muscle degeneration. I also studied the effect of pharmacological and genetic suppressors of muscle degeneration. Finally, I showed that the force developped by the worm to move influences the level of muscle degeneration. Altogether, the results I obtained during my PhD thesis, suggest that the loss of funciotnof the dystrophin protein affects the integrity of the muscle plasma membrane and the sarcomeres anchoring structures triggering a cascade of intracellular events leading to the muscle cell death in C. elegans. Therefore, my results highlight new cellular mechanisms implicated in the phenomenon of muscle degeneration and open new perspectives for the development of therapies targeting primary and secondary defects induced by the dystrophin loss of function
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Matskova, Natalia. „Approche multi-échelle pour la caractérisation de l'espace poreux des réservoirs pétroliers argileux non conventionnels“. Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2276.
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Les réservoirs pétroliers argileux sont caractérisés par des systèmes de pores associés à une distribution spatiale hétérogène à plusieurs échelles des phases minérales et organiques. Cette hétérogénéité nécessite une approche multi-échelle et multi-outils pour caractériser le réseau de pores. Une telle approche a été développée grâce à la sélection rigoureuse de 7 carottes issues de la formation de Vaca Muerta (Argentine), avec différentes maturations d'hydrocarbures mais des compositions minérales comparables. La tomographie RX 3D et la cartographie de la porosité par autoradiographie ont révélé les hétérogénéités à l'échelle des carottes, et permis d'identifier des zones homogènes pour le prélèvement de sous-échantillons comparables et représentatifs.Le couplage corrélatif de différentes techniques a permis d'atteindre un bilan quantitatif de la porosité / tailles de pores et pour la première fois, sur des blocs non broyées, notamment pour les expériences d'adsorption d'azote. Les résultats d’autoradiographie sont en accord avec les autres méthodes, indiquant que tous les pores sont connectés et accessibles par la résine d’imprégnation. Une diminution de la porosité totale ainsi que des tailles de pores a également été observée avec la maturation de la matière organique.Une approche innovante pour l'acquisition et le traitement de mosaïques d’images MEB a fourni des cartographies de la distribution des phases minérales et organiques à l'échelle du cm. Le couplage corrélatif avec la carte de porosité par autoradiographie des mêmes zones, a révélé les corrélations spatiales entre variations minéralogiques et de porositéGas shale reservoirs are characterized by pore systems, associated with a heterogeneous spatial distribution of mineral and organic phases at multiple scales. This high heterogeneity requires a multi-scale & multi-tool approach to characterize the pore network. Such an approach has been developed on 7 cores from the Vaca Muerta formation (Argentina), which belong to areas with various hydrocarbon maturities, but with comparable mineral compositions. 3D µtomography and quantitative 2D mapping of the connected porosity by autoradiography have been applied at the core scale, in aim to localize and analyze the spatial heterogeneities, and to identify similar homogenous areas for localizing comparable sub-samples.The correlative coupling of various techniques was applied to achieve quantitative balance of porosity and pore size distribution, from mm to nm scales on representative sub-samples and for the first time, on preserved blocks rather than crushed powders, even for nitrogen gas adsorption experiments. Results of autoradiography are in very good agreement with other total bulk porosities, indicating that all pores are connected and accessed by the 14C-MMA used for impregnation. Decreased total porosity and pore throat/body sizes were also observed as organic matter maturity increased. An innovative approach for electron microscopy images acquisition and treatment provided large mosaics, with the distribution of mineral and organic phases at the cm scale. The correlative coupling with the autoradiography porosity map of the same zone, revealed the spatial correlations between mineralogical variations and porosity
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Rouland, Solene. „Etude expérimentale des cinétiques de diffusion et de la ségrégation induite sous irradiation d'alliages modèles et industriel austénitiques“. Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR050.
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L’implication de la ségrégation induite par l’irradiation (SIR) dans la majorité des mécanismes de dégradation des composants du cœur des réacteurs nucléaires en aciers inoxydables austénitiques est avérée. Aux températures de fonctionnement des réacteurs actuels et possibles prototypes du futur, les éléments chimiques des pièces métalliques des structures internes se redistribuent de manière hétérogène en ségrégeant sur les défauts préexistants et nouvellement créés par l’irradiation. L’intensité des enrichissements ou des appauvrissements locaux dépendent, entre autres, de la nature de l'élément et du défaut concerné. Si les différents mécanismes de ségrégation sont aujourd’hui bien identifiés, leur cinétique et leur degré d’implication respectifs sont encore peu renseignés. En effet, les modèles théoriques actuels de la SIR souffrent d'un manque de données expérimentales. Ces deux aspects sont le moteur de cette étude. Dans un premier temps, les cinétiques d'interdiffusion après vieillissement thermique et sous irradiation ont été déterminées dans des alliages modèles du système Fe-Ni-Cr. L'effet de l'irradiation sur la diffusion a été étudié à 440°C. A cette température les coefficients de diffusion sont faibles et les méthodes classiques d'étude de la diffusion ne permettent pas d'y accéder dans un délai raisonnable. La mise en œuvre expérimentale de la méthode des multicouches à période nanométrique dans des alliages binaires et ternaires a montré, dans ce cas, des résultats encourageants. Toutefois, des divergences entre les résultats expérimentaux et les prévisions théoriques ont révélé la nécessité d'optimiser ces deux approches. Dans le cadre de cette étude, des recommandations ont été formulées pour tenir compte de l’impact de la microstructure et du choix des conditions de vieillissement sur les cinétiques effectives mesurées. Les expériences réalisées sur des alliages modèles offrent l’intérêt de pouvoir être directement confrontées à la simulation. Néanmoins, les aciers de l’industrie nucléaire contiennent une grande variété d'éléments d'alliage minoritaires et d'impuretés qui jouent un rôle clé sur le comportement des éléments impliqués dans la SIR. Ainsi, dans un second temps, une étude de la SIR sur différents défauts intragranulaires d'un acier inoxydable austénitique optimisé, un 316L(N) a été réalisée. Pour cela, des techniques couplées et corrélées à l'échelle nanométrique (Sonde Atomique Tomgraphique et Miscroscopie Electronique en Transmission) ont été mises en place. La complémentarité des techniques a rendu possible l'association des enrichissements locaux observés à la cristallographie des défauts concernés. Des tendances singulières de SIR ont été observées selon l'élément et la nature du défaut impliqués. Une teneur plus élevée en azote et en niobium dans la composition nominale de l'acier a entrainé la précipitation de phase Z primaire. La stabilité de cette phase sous irradiation dans les aciers inoxydables austénitiques a pour la première fois pu être étudiéeRadiation induced segregation (RIS) is a process identified to be involved in most of the degradation mechanisms of austenitic stainless steels core components of nuclear reactors. During irradiation within the operating temperature range of present and possible prototypes of future reactors, chemical elements of reactor internal metallic components redistribute heterogeneously and segregate on the pre-existent and newly created defects. Local enrichments or depletions levels depend, inter alia, on the element and nature of the defect affected. While mechanisms involved in RIS have already been identified, their kinetics and mutual weigh are still poorly known. Indeed, current theorical models of RIS suffer from a lack of experimental data. These two aspects motivated this study. First, by the determination of interdiffusion kinetics after thermal ageing and under irradiation on model alloys in the Fe-Ni-Cr system. Irradiation effect on diffusion have been studied at 440°C. At this temperature, conventional methods to study diffusion fail to give access to such slow kinetics under reasonable time. Experimental implementation of the nanolayers method on binary and ternary alloys gave, in this case, encouraging results. However, discrepancies between experiments and predictions revealed the need of optimizations on both sides. In the framework of this study, recommendations have been established to account for the effect of the microstructure and the selected ageing conditions on measured effective kinetics. Experiments on model alloys have the great interest to be directly confronted to simulation. Nevertheless, nuclear steels contain a large variety of minor alloying elements and impurities which have shown to play a key role on RIS behaviour. Thus, in a second part, RIS study on various bulk defects of an optimized nuclear austenitic stainless steel, a 316L(N) has been performed. Consequently, nanoscale coupled and correlated techniques (Atom Probe Tomography and Transmission Eelectron Microscopy) have been implemented. Techniques complementarity offered the possibility to associate enrichments to defect crystallography and revealed singular tendencies of RIS depending on the element and the defect involved. Furthermore, a higher nitrogen and niobium content in the steel nominal composition formed primary Z-phase, its stability under irradiation had also been for the first time studied in austenitic stainless steels
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Yuan, Yanyan. „Characterization of physico-chemical environment of Co-based multilayer mirrors working in the soft x-ray and EUV ranges“. Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066444/document.
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Dans ce travail, nous nous concentrons sur la caractérisation de l'environnement physico-chimique des éléments présents dans des multicouches à base de cobalt qui travaillent dans les domaines des rayons X mous et extrême ultra-violet (EUV). L'observation des modifications des interface des deux systèmes Co/Mo2C et Co/Mo2C/Y lors du recuit est important pour l'amélioration de leurs performance optique. Ils ont été étudiés en combinant des méthodes non destructives, spectroscopie d'émission des rayons X, résonance magnétique nucléaire, réflectométrie de rayons X et des méthodes destructrices, spectrrométrie de masse d'ions secondaires par temps de vol et la Microscopie électronique en transmission pour étudier leurs propriétés interfaciales. Ce travail vise non seulement à la conception et la fabrication de nouveaux éléments optiques pour faire face au développement des sources et des applications dans les demaines des rayons X mous et l'EUV, mais aussi à développer une méthodologie combinant des simulations et des expérimentations consacrée à l'analyse des interfaces dans structures multicouches afin d'améliorer leur propriétés optiquesIn this work, we focus on the characterization of physico-chemical environment of the element present in Co-based multilayers working in the soft x-ray and EUV ranges. The observation of interface changes of both systems Co/Mo2C and Co/Mo2C/Y upon annealing is important for improving their optical performance. They were studied by combining non-destructive methods, x-ray emission spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, x-ray reflectometry and destructive methods, time-of-flight secondary ions mass spectroscopy and transmission electron microscopy to investigate their interface properties. This work aims not only at designing and fabricating new optical elements to face the development of sources and applications in the EUV and soft x-ray ranges, but also at developing a methodology combining simulations and experiments devoted to the interface analysis in these multilayer structures in order to improve their optical properties
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Berthelot, Johann. „Contrôle de nano-antennes optiques par une commande électrique : tuner plasmonique et transduction“. Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741144.
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Les nano-antennes optiques constituent un élément clé pour le contrôle et l'intéraction lumière/matière à l'échelle nanométrique. Ces systèmes opèrent dans le domaine de l'optique visible et proche infrarouge. Les propriétés de ces composants sont contrôlées en modifiant la taille, la forme et le matériau utilisé. Ces paramètres sont ajustés par les processus de fabrication de l'antenne. Dans le domaine des radio-fréquences, le tuner permet d'ajuster la fréquence de résonance de l'antenne de façon dynamique. Nous avons dans le cadre de cette thèse voulu adapter ce concept de tuner au domaine de l'optique. Le principe employé consiste à changer la résistance de charge de l'antenne, c'est-à-dire l'indice du milieu électrique environnant. Pour cela, nous avons utilisé un matériau anisotrope constitué de molécules de cristaux liquides. L'indice optique est alors modifié par l 'application d'un champ électrique statique. Le changement des propriétés spectrales ainsi que de diffusion d'une antenne de type dimère sont ici démontrées.Toujours en analogie avec les antennes radio-fréquences, nous avons étudié la propriété de transduction électron-photon dans le cas des antennes optiques. Dans ce but, nous avons considéré deux configurations. La première concerne l'utilisation de nanotubes de carbone placés dans une configuration de transistor à effet de champ. Ces objets émettent de la lumière par une recombinaison de paires électrons-trous dans le domaine des longueurs d'ondes Télécom. La seconde configuration emploie des jonctions tunnels fabriquées par électro-migration. Dans ce cas là, la jonction est assimilée à une antenne à interstice. A cause des faibles dimensions des jonctions (autour de 1 nm), nous nous sommes intéressés à la réponse en optique non linéaire de ses objets. Cette technique permet de localiser la jonction tunnel grâce à une forte exaltation du signal. L'etude des différentes caractérisques de ses jonctions sont ici présentées. Une fois la transduction du signal réalisée par l'antenne radiofréquence, celui-ci est acheminé via une ligne de transmission. A l' échelle nanométrique, les guides plasmoniques s'avèrent être un type de structure approprié. Dans ce cas, les guides peuvent à la fois servir d''electrode mais aussi de guide. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié par microscopie à fuites radiatives, dans l'espace direct et réciproque, la plus simple des géométries : le guide ruban métallique. Nous avons cherché à comprendre, pourquoi ce type de structure présente une largeur de coupure.
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Itawi, Ahmad. „Dispositifs photoniques hybrides sur Silicium comportant des guides nano-structurés : conception, fabrication et caractérisation“. Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112363/document.
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Le contexte de cette thèse couvre les dispositifs photoniques hybrides III-V sur silicium. L’étude porte sur l’intégration par collage de matériau à base d'InP sur le silicium, puis la conception d’un guide optique comportant une nanostructuration qui permettra la sélection en longueur d’onde dans un laser DFB hybride. Enfin, on étudie les étapes technologiques de fabrication d’un laser hybride injecté électriquement fonctionnant dans le domaine spectral 1.55µm, et on caractérise les dispositifs. Pour associer les matériaux III-V sur Si, nous avons développé le collage sans couche intermédiaire que l’on nomme collage hétéroépitaxial ou oxide-free. Ce collage est reporté dans la littérature comme présentant une meilleure qualité électrique. Nous avons établi les conditions de préparation permettant d’obtenir des surfaces parfaitement désoxydées, et les conditions de recuit conduisant à une interface hybride sans oxyde et sans dislocation. Mais ce recuit est réalisé à température assez élevée (~450-500°C). Nous avons alors développé le collage avec une fine couche intermédiaire d’oxyde réalisé à plus faible température -300°C- qui présente l'avantage d'être compatible avec la technologie CMOS. Nous avons étudié différentes approches pour élaborer et activer une couche d’oxyde très fine (~3nm), de façon à obtenir une surface collée sans zones localement non collées. Le collage est dans les deux cas réalisé sous vide dans un équipement de type Bonder Suss SB6e. La qualité structurale de l’interface a été observée par STEM et la qualité mécanique du joint de collage a été caractérisée par indentation. Une méthode originale de mesure quantitative et locale de l’énergie du joint de collage a été développée. La qualité optique des couches collées a été étudiée par la mesure de la photoluminescence de puits quantiques placés proches du joint d’interface. En conséquence du collage sans couche intermédiaire ou avec une couche très fine, le design du mode optique est de type double-cœur, qui ne nécessite pas de taper. Le guide optique Si est de type shallow ridge, le confinement latéral étant assuré par un matériau nanostructuré à une période sub-longueur d’onde. Ce matériau fonctionne comme un matériau effectif uniaxe pour lequel on a calculé les indices optiques ordinaire et extraordinaire selon la géométrie de la nanostructuration. On peut rajouter sur cette nanostructuration une super-périodicité qui conduit à un fonctionnement sélectif en longueur d’onde. Le comportement modal du guide est simulé à l'aide du logiciel COMSOL Multiphysics, le comportement spectral est simulé par FTDT 3D. Nous avons validé la pertinence de ce design en mesurant la transmission de guides hybrides. Ce design sera inclus dans un laser et permettra d’obtenir une émission monofréquence de type DFB. Nous avons développé les étapes technologiques nécessaires à la fabrication d’un laser hybride à base d'InP sur Silicium fonctionnant en injection électrique. Nous avons mis en oeuvre de nombreuses techniques, et développé plusieurs procédés spécifiques, en particulier, des procédés de gravure sèche de type Inductive Coupled Plasma Reactive Ion Etching ICP-RIE pour la gravure de la nanostructuration dans le silicium, et pour la gravure du mésa du laser. La présence des 2 matériaux III-V et Si dans le dispositif hybride rend ces étapes complexes. Les premiers résultats peuvent être améliorés en optimisant la technologie des contacts. Un design permettant de s’affranchir de la pénalité thermique présenté par tous les dispositifs ayant les 2 contacts électriques du coté du matériau III-V a été proposé, exploitant le passage du courant à l’interface hybride III-V / Si, ce qui est possible dans le cas du collage oxide-free. Cette approche ouvre des perspectives d’intégration au-delà de la photoniqueThis work contributes to the general context of III-V materials on Silicon hybrid devices for optical integrated functions, mainly emission/amplification at 1.55µm. Devices are considered for operation under electrical injection, reaching performances relevant for data transfer application. The main three contributions of this work concern: (i) bonding InP-based materials on Si, (ii) nanostructuration of the Si guiding layer for spatial and spectral control of the guided mode and (iii) technology of an hybrid electrically injected laser, with a special attention to the thermal budget. Bonding has been investigated following two approaches. The first one we call heterohepitaxial or oxide-free bonding, is performed without any intermediate layer at a temperature ~450°C. This approach has the great advantage allowing electrical transport across the interface, as reported in the literature. We have developed oxide-free surface preparation for both materials, mainly InP-based layers, and established bonding parameter processing. An in-depth STEM and RX structural characterization has demonstrated an oxide-free reconstructed interface without any dislocation except on one or two atomic layers which accommodate the large lattice mismatch (8.1%) between InP and Si. Photoluminescence of quantum wells intentionally grown close to the interface has shown no degradation. We have also developed an oxide-based bonding process operated at 300°C in order to be compatible with CMOS processing. The original ozone activation of the very thin (~5nm) oxide layer we have proposed demonstrates a bonding surface without any unbonded area due to degassing under annealing. We have developed an original method based on nanoindentation characterization in order to obtain a quantitative and local value of the surface bonding energy. Related to the absence or to the very thin intermediate layer between the two materials, our modal design is based on a double core structure, where most of the optical mode is confined in the Si guiding layer, and no taper is required. The Si waveguide on top of the SOI stack is a shallow ridge. A nanostructured material on both sides of the waveguide core ensures the lateral confinement, the nanostructuration geometry being at a sub-wavelength period in order to operate this material well below its photonic gap. It behaves as an uniaxial material with ordinary and extraordinary indices calculated according to the structuration geometry. Such a structuration allows modal and spectral control of the guided mode. 3D modal and spectral simulation have been performed. We have demonstrated, on a double-period structuration, a wavelength selective operation of hybrid optical waveguides. Such a double-period geometry could be included in a laser design for DFB operation. This nanostructuration has larger potential application such as coupled waveguides arrays or selective resonators. We have developed all the technological processing steps for an electrically injected hybrid laser fabrication. Main developments concern dry etching, performed with the Inductive Coupled Plasma Reactive Ion Etching ICP-RIE technique of both the nanostructuration of the Silicon material, and the mesa of the hybrid laser. Efficient electrical contacts fabrication is also a complex step. First lasers operating performances could be improved. We have investigated a specific design in order to overcome the thermal penalty encountered by all the hybrid devices. This penalty is due to the thick buried oxide layer of the SOI stack that prevents heating related to the current flow to be dissipated. Taking advantage of the electrical transport we have shown at the oxide-free interface, we propose a design where the n-contact is defined on the guiding Si layer, suppressing thermal heating under electrical operation. Such an approach is very promising for densely packed hybrid devices integrated with associated electronic driving elements on Si
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Sall, Mamour. „Irradiation par des ions de grande énergie de semiconducteurs III-N (AlN, GaN, InN) : création de défauts ponctuels et étendus“. Phd thesis, Université de Caen, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936879.
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Les matériaux semiconducteurs III N (AlN, GaN, InN) présentent des propriétés intéressantes pour la micro et l'opto-électronique. Ils peuvent être soumis à différents types d'irradiation dans une large gamme d'énergie de projectile. Dans l'AlN, initialement considéré insensible aux excitations électroniques (Se), nous avons mis en évidence une synergie inédite entre Se et les chocs nucléaires (Sn) pour la création de défauts absorbants à 4.7 eV. Par ailleurs, un autre effet du Se est mis en évidence dans l'AlN : les dislocations vis subissent, sous l'effet du Se, une montée aux fortes fluences d'irradiation. Dans le GaN, deux mécanismes de création peuvent être à l'origine des défauts absorbants à 2.8 eV: une synergie entre Se et Sn, ou une création uniquement due à Sn mais avec un fort effet de la taille des cascades de déplacement. L'étude, par MET, des effets de Se dans les trois matériaux, montre un comportement très différent d'un matériau à l'autre bien qu'ils appartiennent à la même famille des nitrures avec la même structure atomique. Sous irradiation aux ions monoatomiques (vitesse entre 0.4 et 5 MeV/u), tandis que l'on observe des traces discontinues dans le GaN et l'InN, aucune trace n'est observée dans l'AlN avec le plus fort pouvoir d'arrêt électronique (33 keV/nm). Il faut des fullerènes pour observer des traces dans l'AlN. Le modèle de la pointe thermique inélastique a permis de calculer les énergies nécessaires pour produire des traces dans l'AlN, le GaN et l'InN, elles sont respectivement de 4.2 eV/atome, 1.5 eV/atome et 0.8 eV/atome. Cette différence de sensibilité aux effets de Se, se retrouve également aux fortes fluences d'irradiation.
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Baaboura, Jassem. „Effets de confinement quantique dans les matériaux de faible dimension dévoilés par des spectroscopies électroniques corrélées dans le temps“. Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP025.
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La compréhension approfondie des interactions au sein des matériaux luminescents sous excitation revêt une importance cruciale pour le développement de dispositifs optoélectroniques. Les matériaux de faibles dimensions présentent des propriétés optoélectroniques uniques, résultant des effets quantiques et du confinement spatial.L'approche pour l'analyse des propriétés optoélectroniques des nanomatériaux s'est caractérisée par une démarche polyvalente, explorant différentes méthodes intégrées au microscope à transmission électronique à balayage (STEM). Grâce à une source d'électrons accélérée à 60 keV, cette étude a échappé aux limitations de diffraction. Au cœur de cette étude, le microscope STEM, doté de sa capacité de résolution nanométrique, joue un rôle central en mesurant l'absorption énergétique à travers la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS) transmis. Complétée par un système spectroscopique combiné intégré au microscope, une analyse du spectre de luminescence (cathodoluminescence) des nanostructures a été réalisée.La combinaison de ces techniques a permis de caractériser les excitons dans les matériaux de dimension réduite, notamment des hétérostructures à base de TMDs monocouche (WS2 et MoSe2), préparées au préalable en salle blanche dans le cadre de cette thèse. Les cartographies de luminescence ont révélé des corrélations complexes entre l'intensité d'émission de l'exciton XA et le trion, dépendant des déplacements spatiaux de la sonde sur la surface de l'échantillon. Ces observations ont permis de déduire la dépendance de la génération de trions ou d'excitons en fonction des déformations des couches de l'hétérostructure.L'excitation par une source d'électrons engendre de multiples transitions électroniques, qui, contrairement à une excitation optique, sont difficiles à contrôler. Pour résoudre ce problème, l'équipe STEM au sein du LPS a développé une technique expérimentale, spectroscopie d'excitation en cathodoluminescence (CLE), permettant d'identifier l'électron responsable de l'émission de chaque photon. L'identification de l'électron responsable de l'émission du photon s'est faite par coïncidence temporelle entre l'électron transmis et le photon émis, au moyen d'un photomultiplicateur et d'un détecteur d'électrons résolu temporellement, Timepix3.Une exploration approfondie du détecteur Timepix3, menée au cours de cette thèse, a permis de dévoiler les mécanismes sous-jacents, depuis l'impact initial de l'électron sur la surface du détecteur jusqu'à la détection ultérieure des charges générées par celui-ci au sein de la couche de lecture. Cette étude, basée sur diverses approches expérimentales, a facilité la caractérisation précise du détecteur, contribuant ainsi à l'optimisation de sa résolution temporelle.Cette technique de coïncidence temporelle a été appliquée à d'autres matériaux de faible dimension, notamment aux nanofils d'AlN dotés de puits quantiques de GaN/AlN. Cette approche a permis d'explorer la durée de vie des excitations, révélant une étroite dépendance avec l'écrantage du champ électrique au sein de ces nanofils. Les simulations et les résultats expérimentaux ont révélé des variations notables en fonction du courant et de la position spatiale d'excitation au sein du nanofil. Ces deux dépendances, bien que distinctes, sont étroitement liées dans les effets observés, modulant la migration des charges des barrières vers le puits et exerçant ainsi une influence marquée sur la durée de vie et l'énergie d'émission des excitons.Enfin, une étude énergétique des électrons en coïncidence avec les photons a révélé l'efficacité d'émission pour chaque absorption énergétique, mettant en lumière des processus de désexcitation spécifiques conduisant à la génération d'excitons et à l'émission de photons.Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles perspectives dans le domaine des matériaux de faible dimension pour le développement de dispositifs optoélectroniques, notamment des LEDsA profound understanding of interactions within luminescent materials under excitation is imperative for advancing optoelectronic devices. Materials with small dimensions exhibit unique optoelectronic properties resulting from quantum effects and spatial confinement.Our approach to analyzing the optoelectronic properties of nanomaterials is marked by a versatile methodology, employing various techniques integrated into the scanning transmission electron microscope (STEM). Utilizing an accelerated electron source at 60 keV, our study successfully overcame diffraction limitations. The STEM microscope, with nanometric resolution capabilities in measuring energy absorption through transmitted electron energy loss spectroscopy (EELS), formed the central aspect of our exploration. Enhanced by an integrated spectroscopic system into the microscope, we performed an in-depth analysis of the luminescence spectrum (cathodoluminescence) of nanostructures.The integration of these techniques facilitates the exploration of optoelectronic effects induced by excitons in low-dimensional materials, particularly in monolayer TMD-based heterostructures (WS2 et MoSe2) that were carefully prepared in a cleanroom. Luminescence mappings revealed correlations between the emission intensity of exciton XA and the trion, depending on the spatial displacements of the probe across the sample surface. These observations enabled deductions about the dependence of trion or exciton generation on the deformations of the layers within the heterostructure.Excitation by an electron source induces multiple electronic transitions, presenting a challenge compared to optical excitation. To tackle this challenge, the STEM team at LPS developed an experimental technique, the cathodoluminescence excitation spectroscopy (CLE), to identify the electron responsible for the emission of each photon. This identification, coupled with the magnetic spectrometer providing information on the energy absorbed by the sample, facilitates identifying the type of excitation leading to photon emission. The identification of the electron responsible for photon emission was achieved through temporal coincidence, utilizing a photomultiplier and a temporally resolved electron detector, Timepix3.A thorough investigation of the Timepix3 detector during this thesis unveiled the underlying mechanisms, spanning from the initial impact of the electron on the detector surface to its subsequent detection within the readout layer. This study, incorporating various experimental approaches, significantly contributed to the precise characterization of the detector, ultimately optimizing its temporal resolution.The temporal coincidence technique was applied to other low-dimensional materials, such as AlN nanowires with GaN/AlN quantum wells. This approach provided insights into the lifetime of excitations, uncovering a close dependence on the screening of the electric field within these nanowires. Simulations and experimental results demonstrated notable variations based on the current and spatial excitation position within the nanowire. While these dependencies are distinct, they are closely interlinked, influencing the migration of charges from barriers to wells and thus exerting a significant impact on the lifetime and emission energy of excitons.Finally, an energy-dependent study of electrons coinciding with photons unveiled the emission efficiency for each energy absorption, highlighting specific de-excitation processes leading to exciton generation, resulting in photon emission.These results not only enhance our comprehension of low-dimensional materials but also forge new pathways for the development of optoelectronic devices, particularly LEDs
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Faraj, Achraf Al. „Biodistribution and biological impact of nanoparticles using multimodality imaging techniques : (Magnetic resonance imaging)“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00696221.
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As novel engineered nanoparticles such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are extensively used in nanotechnology due to their superior properties, it becomes critical to fully understand their biodistribution and effect when accidently inhaled. There fore, development of animaging technique which allow longitudinal in vivo follow-up of SWCNT effect based on their intrinsic properties is highly desirable. Non invasive free-breathing hyperpolarized 3He lung MRI protocol was developed complementary to proton systemic MR protocol to allow monitoring SWCNT based on their intrinsic iron impurities after intrapulmonary exposition. Combined toproton lung MRI and ex vivo optical and electron microscopy at different time points, this protocol represents a powerful multimodality imaging techniques which allows a full characterization of the biodistribution and biological impacts of iron containing SWCNT. SWCNT was found to produce granulomatous and inflammatory reactions in a time and dose dependent manner with their bio persistenc eafter intrapulmonary exposition.From biological impact evaluations after intrapulmonary exposition towards biomedical applications, SWCNT hold promise for applications in nanomedicine field with their distinct architecture and their novel physicochemical properties. The biodistribution and pharmacological profile of various well-dispersed pristine and functionalized SWCNT were assessed in blood and target tissues after their intra venous administration by longitudinal in vivo susceptibility weighted MRI and their potential effect on liver metabolism by ex vivo HRMAS 1H NMR. No presence ofacute toxicological effect (variation in liver metabolism) was observed confirmed by the absence of clustering in NMR spectra using Principal Component Analysis (specific biomarkers of toxicity).