Dissertations / Theses: 'Bruit de spin'

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Bouchiat, Hélène. "Transition verre de spin : comportement critique et bruit magnétique." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112055.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à deux problèmes différents concernant la transition verre de spin. 1. La première partie consiste en l’étude du comportement critique de l’aimantation non linéaire dont la singularité est reliée à celle du paramètre d’ordre verre de spin à la température de transition. Nos résultats sur les systèmes verre de spin AgMn, CuMn, AgMnAu et CuMnAu sont en faveur de l’existence d’une transition de phase dont nous déterminons les valeurs des exposants critiques différant notablement de celles prédites par le champ moyen. Nous étudions et discutons plus particulièrement l’influence des termes réguliers et de l’anisotropie sur le comportement critique. L’étude de l’aimantation non linéaire en dessous de Tg suggère que celle-ci reste singulière en H = O partout dans la phase basse température. 2. La seconde partie consiste en une exploration de la dynamique verre de spin en étudiant les fluctuations magnétiques en l’absence de tout champ excitateur. Nous observons un spectre de bruit qui varie comme 1/f sur au moins cinq décades de fréquences. Sa comparaison avec des expériences de susceptibilité montre la validité de la réponse linéaire et du théorème fluctuation dissipation à condition que les fonctions de corrélation et fonctions de réponse soient mesurées pour les mêmes conditions de préparation du système
This thesis is devoted to two different problems concerning the spin-glass transition. 1. The first part concerns the study of the critical behavior of the nonlinear magnetization, which is related to the spin-glass-order-parameter singularity at the transition temperature. Our results in the AgMn, CuMn, AgMn Au and CuMn Au spin-glass systems support the existence of a phase transition for which we determine the critical exponents, whose values are different from the mean-field ones. We discuss and investigate the influence of the regular terms and anisotropy on the critical behavior. The study of the non-linear magnetization below Tg suggests that it remains singular near H = 0 over the whole law-temperature phase. Preliminary results in the YEr system raise the question of the coexistence of a spin-glass-like order with long-range antiferromagnetic order. 2. The second part concerns an investigation of the spin-glass dynamics, by studying the magnetic fluctuations without any exciting field. The noise power spectrum is found to vary like 1/f over at least 5 decades of frequency. Its comparison with susceptibility measurements shows the applicability of the linear-response and fluctuation-dissipation theorem to spin glasses when time-correlation functions and response functions are measured when the system is prepared under the same conditions for the two experiments. Aging effects are also investigated

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Bouchiat, Hélène. "Transition verre de spin comportement critique et bruit magnétique." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37596281w.

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Cucchiara, Julien. "Spin transfer effects in nanopillars with perpendicular magnetizations." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10008/document.

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Abstract:

Le transfert de spin ouvre la voie à un nouveau contrôle de l'aimantation d'un nanoaimant utilisant un courant polarisé en spin plutôt qu'un champ magnétique. Plusieurs travaux ont montré l'efficacité de ce phénomène dans des nanopiliers aux aimantations perpendiculaires. Par conséquent, nous avons décidé pour cette thèse d'analyser en détail l'effet du transfert de spin sur ces dispositifs.Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à une approche globale du compor-tement de ces systèmes basée sur l'étude de leurs diagrammes de phase courant-champ. Grâce à la comparaison de nos données expérimentales avec différentes prédictions théoriques nous avons démontré que la plupart de nos observations sont expliquées par la brisure de la symétrie uni-axiale de nos systèmes engendrée sans doute par un axe d'anisotropie et/ou un champ magnétique non-perpendiculaires. De plus, nous avons développé une description purement énergétique de ces dispositifs permettant de comprendre simplement l'origine physique de leur comportement.Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés au processus de retournement de l'aimantation de ces nanopiliers commençant par la nucléation d'un domaine et se poursuivant par la propagation d'une paroi de domaine. Notre étude combine les analyses de phénomènes thermiquement activés, de diagrammes de phase et de simulations micromagnétiques. Elles tendent toutes à montrer que le processus de nucléation est proche d'un comportement de type Stoner-Wohlfarth alors que le processus de propagation semble très dépendant de la structure de la paroi de domaine en particulier pour l'action du transfert de spin
The discover of spin-transfer opens a new way to control the magnetization of a nano-magnet using a spin polarized current instead of a magnetic field. Many studies showed that it is particularly efficient in nanopillar spin-valves with perpendicular magnetizations. Therefore, we decided to analyse into more details the impact of a spin polarized current on these devices during this thesisFirst, we were interested in a global approach of the behavior of these systems based on the understanding of their field and current phase diagrams. Comparing our experimental re-sults with various theoretical predictions, we demonstrated that their main features are ex-plained by a breaking of the uniaxial symmetry of the spin-valves due, for instance, to a non-perpendicular anisotropy axis or applied magnetic field. Moreover, we developed a purely energetic description of these devices allowing to understand simply the physical origin of their behavior.Then, we focused on the magnetization reversal process of these nanopillars dominated by a domain nucleation followed by domain wall propagation. We combined for this study the analysis of a thermally activated phenomenon called telegraph noise, of phase diagrams and of micromagnetic simulations. They all lead to the conclusion that the nucleation process is well described by a Stoner-Wohlfarth behaviour whereas the propagation process seems very dependent on the structure of the domain wall especially for the action of the spin-transfer

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Hérisson, Didier. "Mesures de relations de fluctuation-dissipation dans un verre de spin." Paris 11, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002055.

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Liu, Shikang. "Spin noise spectroscopy in metatable helium." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASP051.

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Abstract:

Cette thèse porte principalement sur la spectroscopie de bruit de spin de l'hélium métastable.Nous rapportons pour la première fois dans cette thèse la mesure du bruit de spin spontané d'un ensemble d'atomes d'hélium métastable en utilisant la spectroscopie de bruit de spin non invasive.Nous utilisons un laser hors résonance pour étudier les fluctuations aléatoires des sous-niveaux Zeeman du niveau métastable de l'hélium sous un champ magnétique relativement faible d'environ 1 Gauss. De plus, nous examinons les changements dans le spectre lorsque la sonde s'approche de la résonance.Nous étudions les deux principaux types de bruit de polarisation de la sonde, à savoir le bruit de rotation de Faraday et le bruit d'ellipticité. Pour reproduire qualitativement et quantitativement le signal de bruit de spin expérimental, nous construisons un modèle de simulation qui fonctionne bien même près de la résonance.Après l'étude de la transition la plus simple de l'hélium métastable, nous étudions la spectroscopie de bruit de spin aux transitions de l'hélium métastable avec des structures plus compliquées.Nos résultats de simulation sont cohérents avec les résultats expérimentaux, qui sont distincts de ceux obtenus en utilisant la structure de niveau la plus simple. Pour expliquer les caractéristiques du SNS près des différentes transitions, nous avons développé un modèle théorique complet basé sur le modèle d'états de superposition.Nous avons ensuite étudié la corrélation entre le bruit de rotation de Faraday et le bruit d'ellipticité. En utilisant les huit modes de bruit du spin-1, nous sommes capables d'expliquer les corrélations dans différentes conditions. De plus, nous avons étudié l'effet du bruit du champ magnétique sur le modèle SNS. On a constaté que le bruit du champ magnétique altérait le spectre de bruit, et la théorie des huit modes de bruit est capable d'expliquer correctement ce phénomène.Ce travail de thèse sert principalement de preuve de principe. La structure de niveaux simple de l'hélium métastable a fourni un modèle idéal pour étudier le phénomène de spectroscopie de bruit de spin dans les systèmes de spin-1. Ces résultats offrent une nouvelle perspective pour comprendre le SNS et la caractérisation des systèmes de spin-1, ce qui peut aider à poursuivre les recherches dans ce domaine
This PhD thesis mainly addresses the spin noise spectroscopy of metastable helium.We report for the first time the measurement of spontaneous spin noise of metastable helium atom ensemble using non-invasive spin noise spectroscopy.We utilize an off-resonant laser to investigate the random fluctuations of the Zeeman states of the ground level of metastable helium with a mild magnetic field of approximately 1 Gauss. Moreover, we examine the changes in the spectral pattern when the probe approaches the resonance.We investigate the two main types of polarization noise of the probe, namely Faraday rotation noise and ellipticity noise. To replicate the experimental spin noise signal qualitatively and quantitatively, we construct a simulation model that performs well even near resonance.After the investigation of simpler level structure of metastable helium transition line, we extend spin noise spectroscopy to the transition lines with more complicated structures.Our simulation results are consistent with the experimental findings, which are distinct from those obtained using the simpler level structure. To explain the SNS pattern's characteristics near different transition lines, we have developed a comprehensive theoretical model based on the superposition states theory.We then investigate the correlation between Faraday rotation noise and ellipticity noise. Using the eight noise modes of spin-1, we are able to explain the correlation under different conditions. Additionally, we study the effect of magnetic field noise on the SNS pattern. The magnetic field noise is found to alter the noise spectra pattern, and the eight noise modes theory is able to well explain this phenomenon well.This PhD work mainly serves as proof of principle. The simple level structure of metastable helium provids an ideal model to study the phenomenon of spin noise spectroscopy in spin-1 systems. These findings provide a new perspective to understand SNS and the characterization of spin-1 systems, which can aid further research in this area

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Neveu, Pascal. "Propagation de lumière dans l'hélium métastable : stockage, amplification, fluctuations et bruit quantique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN044/document.

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Abstract:

Un état quantique de lumière est caractérisé par la statistique de son nombre de photons. Lorsque qu'un champ électromagnétique se propage dans un milieu, ses statistiques peuvent être modifiées, notamment en présence de phénomènes cohérents. Cette thèse s'intéresse expérimentalement et théoriquement à la propagation d'états quantiques de lumière dans une vapeur d'hélium métastable à température ambiante. Dans un premier temps, on étudie la propagation de lumière en présence d'oscillations cohérentes de populations ultrafines et montre qu'elles permettent de stocker efficacement une quadrature spécifique d'un champ lumineux. Néanmoins, ce protocole ne permet pas de stocker les deux quadratures d'un mode du champ électromagnétique, et les conditions de propagation dans le milieu dégradent leurs propriétés statistiques, empêchant son utilisation pour des applications quantiques. Ce travail montre ensuite qu'il est possible de générer des états comprimés à deux modes dans ce même système, par mélange à 4 ondes. Les états fortement comprimés (9 dB) peuvent être générés en exploitant les fortes non-linéarités induites par piégeage cohérent de population via une transition optique, ainsi que par la proximité d'une autre transition optique voisine. Enfin, une dernière partie s'intéresse au transfert de bruit par effet Faraday entre les fluctuations de spin atomique du milieu et les fluctuations de polarisation d'un champ lumineux. L'étude de ces fluctuations par spectroscopie de bruit de spin a mis en évidence des comportements originaux qui pourraient par la suite être utilisés dans d'autres milieux
A quantum state of light is characterized by its statistics of number of photons. These statistics can change in the presence of coherent phenomena. This PhD focuses both experimentally and theoretically on the propagation of quantum states within a room temperature vapor of metastable helium. First, we show that ultranarrow coherent population oscillations allow to efficiently store a specific quadrature of a light wave. Nevertheless, this protocol cannot be use to store the two quadratures of a light field. Indeed, the propagation conditions deteriorates its statistical properties, forbidding its use for quantum application. Secondly, we show that it is possible to generate twomode squeezed states of light in that system. High amplification can be achieved (9 dB), exploiting the strong nonlinearities enabled by coherent population trapping of a transition, and because of the energy level structure. Finally, we study atomic spin noise transfer to light polarization noise via Faraday effect. These fluctuations, probed by spin noise spectroscopy, show original behaviors that may be useful in another systems

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Abbas, Chahine. "Optical spectroscopy of indirect excitons and electron spins in semiconductor nanostructures." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS049.

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Abstract:

Ce travail porte sur l’étude optique de la dynamique de spin de deux systèmes: un gaz d’électrons dans des couches minces de CdTe d’une part et des excitons indirects dans un double puits quantique asymétrique en GaAs d’autre part. Des mesures de photoluminescence résolue en temps et en polarisation, et des mesures de spectroscopie pompe-sonde ont permis la détermination des temps de vie et des temps de relaxation de spin des excitons indirects. Le comportement général de la structure a été décrit, les contraintes techniques ont été mise en évidence et les meilleures conditions expérimentales ont été identifiées. En photoluminescence, nous avons mesuré des temps de vie de l’ordre de la quinzaine de ns et des temps de relaxation de spin de 5 ns dans le meilleur cas. L’utilisation d’un setup de spectroscopie pompe-sonde permettant d’étudier des délais très longs a démontré que des temps plus longs encore peuvent être atteints en séparant d’avantage deux impulsions lasers successives.Pour les électrons dans CdTe nous avons utilisé une autre méthode optique: la spectroscopie de bruit de spin qui s’est récemment imposée comme un outil de choix pour étudier la dynamique de spin dans les semi-conducteurs. Son principe consiste à sonder la dynamique d’un système de spins à travers ses fluctuations spontanées. Pour ce faire, ces fluctuations sont encodées dans le plan de polarisation d’un laser hors résonnant par l’intermédiaire de la rotation Faraday.Alors que les réalisations concrètes de cette technique se limitaient jusqu’à présent aux corrélations temporelles, nous proposons ici la première implémentation permettant d’accéder également aux corrélations spatiales du systèmes de spin. Cet accès à la dynamique spatiale est autorisé par une sélectivité en vecteur d’onde de la lumière diffusée venant de l’échantillon et nous offre l’opportunité de mesurer simultanément le temps de relaxation de spin et le coefficient de diffusion de spin. Ayant ainsi une vision complète de la dynamique de spin dans CdTe, nous avons pu confronter la physique du spin bien connue dans GaAs à nos observations dans CdTe. Contre toutes attentes, il semblerait que nos connaissances de GaAs ne soient pas directement transposables à CdTe
This work provides an optical study of spin dynamics in two different systems: electrons gas in n-doped CdTe thin layers, and indirect excitons in asymmetric GaAs coupled quantum wells. Time and polar resolved photoluminescence and pump-probe spectroscopy allowed the determination of both the lifetime and the relaxation time of indirect excitons.The global behaviour of the dedicated biased sample has been described, major technical constraints have been pointed out and optimal working conditions have been identified. In photoluminescence, we obtained a lifetime of 15 ns and a spin relaxation time of 5 ns. Pump-probe spectroscopy with an exceptional delay range shown that longer characteristic times could be obtained increasing the delay between two laser pulses.An other optical method has been used to study electrons in CdTe thin layers. Spin noise spectroscopy has recently emerged as an ideal tool to study dynamics of spin systems through their spontaneous fluctuations which are encoded in the polarisation state of a laser beam by means of Faraday rotation. Common spin noise setups provide only temporal fluctuations, spatial information being lost averaging the signal on the laser spot. Here, we demonstrate the first implementation of a spin noise setup providing both spatial and temporal spin correlations thanks to a wave vector selectivity of the scattered light. This gave us the opportunity to measure both the spin relaxation time and the spin diffusion coefficient. This complete vision of the spin dynamics in CdTe has been compared to our understanding of spin physics in GaAs. Against all odds, this knowledge seems not to be directly transposable from GaAs to CdTe

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Quinsat, Michaël. "Etude d'un auto-oscillateur non-isochrone : Application à la dynamique non-linéaire de l'aimantation induite par transfert de spin." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENY083/document.

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Abstract:

Les oscillateurs à transfert de spin (STO) sont des oscillateurs Radiofréquence nanométriques dont la fréquence peut être variée d'un ordre de grandeur. Cette forte agilité en fréquence provient des propriétés non-linéaires de la dynamique de l'aimantation induite par le transfert de spin (STT) dans des multicouches magnétiques nano-structurées. Cette forte agilité en fréquence a le désavantage d'induire une forte sensibilité au bruit. La pureté spectrale des STO est alors bien en dessous des pré-requis pour les applications en télécommunications. Les principales propriétés de la dynamique de l'aimantation induite par le STT ont été décrites simplement à l'aide de la théorie non-linéaire des ondes de spin. Cependant des informations importantes sur le mode d'excitation sont enfouies dans des paramètres phénoménologiques tels que le couplage amplitude-phase NU et le taux de relaxation Gp. La détermination de ces paramètres avec précision est d'un intérêt primordial pour la description de la dynamique non-linéaire. Cette thèse décrit plusieurs méthodes expérimentales pour extraire ces paramètres. La première est la spectroscopie de bruit depuis le domaine temporel qui permet l'extraction des Densités Spectrales de Puissance du bruit d'amplitude et de phase. Leur analyse dans le cadre des modèles théoriques permet non seulement d'extraire directement les paramètres non-linaires mais également de quantifier le bruit de phase qui a un intérêt technologique. Ceci est démontré pour des dispositifs basés sur des jonctions tunnels magnétiques. La deuxième méthode est basée sur l'analyse des largeurs de raies des harmoniques du signal, où il est montré que du fait des propriétés non-isochrones des STO, la relation entre Dfn et Df1 est non triviale et permet l'extraction de NU et Gp. Nous utilisons alors toutes les informations obtenues sur le régime autonome de la dynamique des STO pour comprendre leur dynamique non-autonome qui sont des pré-requis à leurs utilisations dans des architectures RF complexes
Spin Torque Oscillators (STO) are nano-sized Radio-Frequency oscillators whose frequency agility can be tuned by an order of magnitude. This tuning originates from the non-linear properties of the underlying magnetization dynamics that is induced by spin transfer torque (STT) in multilayered magnetic nanostructures. Being highly tunable in frequency has the inconvenient of creating a very strong sensitivity to noise. As a result the spectral purity of STOs is far below the one required for applications for instance in telecommunications. The magnetization dynamics induced by STT has been described theoretically in the frame of nonlinear spin wave theory that makes the essential features of the underlying properties very transparent. However important information on the excitation mode are "buried" in phenomenological parameters such as NU the amplitude-phase coupling and Gp the amplitude relaxation rate. Determining these parameters with accuracy from experiments is thus an important issue. This thesis describes several experimental methods to extract these parameters. The first is time domain noise spectroscopy which permits to extract phase and amplitude noise Power Spectral Densities. Their analysis in the frame of theoretical models allows direct extraction of the nonlinear parameters, but also to quantify the technological relevant phase noise. This is demonstrated for magnetic tunnel junction devices. A second method is the analysis of higher harmonics linewidth, where it is shown that due to the non-isochronous property of STOs, the relationship between Dfn and Df1 is non-trivial and allows to extract NU and Gp. We then apply the information gathered on the autonomous dynamics of STOs to understand the non-autonomous dynamics of STOs that are a prerequisite for the use of STOs in complex RF architectures. It is shown experimentally how the nonlinear parameters influence this non-autonomous behaviour

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Cucchiara, Julien. "Effets de transfert de spin dans des nanopiliers aux aimantations perpendiculaires." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00614929.

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Abstract:

Le transfert de spin ouvre la voie à un nouveau contrôle de l'aimantation d'un nanoaimant utilisant un courant polarisé en spin plutôt qu'un champ magnétique. Plusieurs travaux ont montré l'efficacité de ce phénomène dans des nanopiliers aux aimantations perpendiculaires. Par conséquent, nous avons décidé pour cette thèse d'analyser en détail l'effet du transfert de spin sur ces dispositifs. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à une approche globale du comportement de ces systèmes basée sur l'étude de leurs diagrammes de phase courant-champ. Grâce à la comparaison de nos données expérimentales avec différentes prédictions théoriques nous avons démontré que la plupart de nos observations sont expliquées par la brisure de la symétrie uniaxiale de nos systèmes engendrée sans doute par un axe d'anisotropie et/ou un champ magnétique non-perpendiculaires. De plus, nous avons développé une description purement énergétique de ces dispositifs permettant de comprendre simplement l'origine physique de leur comportement. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés au processus de retournement de l'aimantation de ces nanopiliers commençant par la nucléation d'un domaine et se poursuivant par la propagation d'une paroi de domaine. Notre étude combine les analyses de phénomènes thermiquement activés, de diagrammes de phase et de simulations micromagnétiques. Elles tendent toutes à montrer que le processus de nucléation est proche d'un comportement de type Stoner-Wohlfarth alors que le processus de propagation semble très dépendant de la structure de la paroi de domaine en particulier pour l'action du transfert de spin.

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Wittrock, Steffen. "From noise & stability to synchronization & complex dynamics in spin torque nano-oscillators." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS088.

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Abstract:

Les nano-oscillateurs à transfert de spin (STNOs) présentent des fonctionnalités uniques pour les communications rf, la collecte d'énergie ou encore de nouvelles approches de calcul. Ils unifient ainsi les capacités clés multifonctionnelles des nanodispositifs dans le cadre de l'industrie 4.0 et mettent l'accent sur les potentialités de la spintronique, même au-delà du paradigme du CMOS. En plus de leur taille nanométrique, leur résistance aux rayonnements, leur agilité en fréquence, leur faible consommation d’énergie et compatibilité CMOS, une de leurs propriétés clé est leur forte non-linéarité, qui ouvre la voie vers des divers phénomènes physiques intéressants. Toutefois, cette non-linéarité est également à l'origine de la faible cohérence spectrale des oscillateurs, ce qui est un des obstacles jusqu'à présent dans les développements applicatifs. Cette thèse vise à fournir une compréhension plus approfondie du bruit du STNO sous l’influence de la non-linéarité. Généralisable à tous les types d'oscillateurs spintroniques, nous avons étudié à la fois expérimentalement et théoriquement la contribution du bruit de scintillement en 1/f dans le signal proche porteuse de STNO à base de vortex. Par ailleurs, l'influence de ce type de bruit sur la forme spectrale de l'oscillation a été étudiée et des moyens potentiels d'améliorer efficacement la cohérence sont proposés. Un autre axe de ce travail a été consacrée à l'étude du couplage et de la synchronisation de plusieurs STNOs, puisque ces capacités facilitent différents schémas d'application dans les technologies prospectives. En effet, au-delà de la synchronisation, de nouveaux phénomènes complexes sont démontrés et étudiés expérimentalement, tels que l'émergence de points exceptionnels dans le système couplé. En résumé, les résultats obtenus ouvrent de nouvelles perspectives non seulement pour la recherche fondamentale sur les STNOs, mais aussi pour de nouveaux types d'applications futures
Spin torque nano-oscillators (STNOs) present unique potential functionalities for rf-communications, energy harvesting or next-generation computing. Therewith, they unify hardware multifunctional key capabilities in the framework of Industry 4.0 and emphasize the potentialities of spintronics, even beyond the paradigm of CMOS. Along with the STNO’s nano-size, radiation-hardness, frequency tunability, low energy consumption and CMOS compatibility, their key characteristics is their strong nonlinearity, which opens up the path to various interesting physical phenomena. However, their nonlinearity also causes the oscillators’ poor spectral coherence, which so far limits their applicability in real practical devices. This PhD thesis aims at providing a deeper understanding of the STNO’s noise in the framework of nonlinearity. Generalizable to all types of spintronic oscillators, we experimentally and theoretically study the contribution of 1/f flicker noise at low frequency offsets in vortex based STNOs. We discuss the influence of this type of noise on the oscillation’s spectral shape and demonstrate potential means for efficient coherence improvements. Moreover, this PhD thesis is also dedicated to the coupling and synchronization of several STNOs, since these capabilities facilitate different applicational schemes in prospective technologies. Indeed, beyond synchronization, novel complex phenomena are experimentally demonstrated and studied, such as the emergence of exceptional points in the coupled system. In summary, the obtained results open up new perspectives not only for the fundamental research on STNOs, but also for novel types of future applications

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Polovy, du Souich Hedwige. "Capteurs mixtes pour applications médicales." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066087.

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Un capteur mixte est un capteur magnétique fondé sur l’association d’un transformateur flux-champ et d’une magnétorésistance locale très sensible. L’objectif de cette thèse a été de développer ce type de capteur et de rechercher des voies d’optimisation afin de pouvoir les utiliser pour des applications médicales, magnétoencéphalographie (MEG) et magnétocardiographie (MCG). Dans un premier temps, l’étude a porté sur l’optimisation de la géométrie du transformateur flux-champ afin d’avoir des gains les plus grands possibles. On peut ainsi arriver à des gains de l’ordre de 2500 avec des boucles de 25 mm de côté, conduisant à des capteurs mixtes présentant des sensibilités de quelques femtoteslas. L’optimisation de la magnétorésistance a été ensuite réalisée en explorant d’une part différentes configurations utilisant des magnétorésistances géantes et d’autre part en explorant l’utilisation de magnétorésistances à jonction tunnel qui permettent d’obtenir de grandes sensibilités avec une dissipation thermique beaucoup plus faible. Les magnétorésistances présentant un bruit à basse fréquence important, le bruit des magnétorésistances a été étudié et en parallèle des techniques de modulation ont été proposées et testées. Enfin, un prototype transportable de MCG reposant sur la technologie des capteurs mixtes GMR a été mis au point, aboutissant aux premières mesures biomagnétiques réalisées avec des capteurs mixtes.

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Adrados, Claire. "Polaritons en microcavité semi-conductrice : dynamique de fluide quantique, effets de spin et mesures de bruit en régime d'oscillation paramétrique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789192.

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Ce travail est consacré à l'étude des propriétés des polaritons, particules mi-lumière mi-matière, en microcavité semi-conductrice. Leur caractère bosonique autorise l'accès à des régimes de cohérence macroscopique tels la condensation de Bose-Einstein et la superfl uidité que nous avons démontrée expérimentalement. Nous avons également développé une technique permettant de modifier optiquement l'environnement polaritonique par création de défauts arti ficiels, ce qui facilite l'obtention de comportements particuliers du fluide polaritonique comme la turbulence. Les fortes interactions dépendantes du spin entre ces particules, alliées à des vitesses de propagation très élevées du fait de leur composante photonique, nous ont permis de réaliser un interrupteur performant contrôlé optiquement, codé en polarisation et en intensité. Nous avons également réussi à manipuler la distribution spatiale en spin d'un faisceau de polaritons, et notamment à confi ner des états de spin pur sur des zones de quelques microns. Le phénomène de bistabilité présent dans le système nous a amené à reconsidérer le signe de la constante d'interaction entre polaritons de spin opposés. En fin, en régime d'oscillation paramétrique par mélange à quatre ondes, nous avons poursuivi l'étude de génération de photons jumeaux grâce à des mesures de corrélations et des analyses en bruit de la distribution modale transverse, dans diff érents types de cavités planaires puis dans des micropiliers (0D).

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Réfrégier, Philippe. "Étude de la cinétique lente de l'aimantation des verres de spin isolants : réponse et fluctuations." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112321.

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Nous étudions la cinétique lente de l'aimantation des verres; de spin isolants CsNiFeF6 et CdCr1. 7 In3S4. Dans ce but, essentiellement deux techniques expérimentales ont été utilisées: la mesure de la susceptibilité alternative basse fréquence (jusqu'à 10-2Hz) et la mesure des fluctuations spontanées de l'aimantation (où bruit magnétique). Dans leur phase basse température les verres de spin présentent une cinétique lente non-exponentielle et non-stationnaire. L'analyse précise de la cinétique permet de séparer deux régimes: une cinétique stationnaire quand le temps d'observation est très petit face au temps passé à la température du système (l'âge); une cinétique non-stationnaire qui est généralement appelée vieillissement. Partie stationnaire: La relaxation de l'aimantation thermorémanente, la susceptibilité alternative et les fluctuations spontanées sont reliées par les résultats de la théorie de la réponse linéaire. La mesure des fluctuations pour plusieurs températures a notamment permis de montrer précisément que la relation du Théorème de Fluctuation-Dissipation (T. F. D. ) est applicable: la partie stationnaire de la cinétique est équivalente à celle à l'équilibre. Nous proposons une interprétation du comportement cinétique original du composé CsNiFeF6: la prise en compte de la tendance ferromagnétique de ce système dans une analyse en champ local, permet de retrouver un comportement comparable aux autres verres de spin. La mesure des fluctuations a permis l'étude du comportement dynamique de CdCr1. 7 In3 S4 autour de sa température de transition en champ rigoureusement nul. Partie non-stationnaire: Nous montrons tout d'abord sur le système CdCr1. 7 In3 S4 que si durant le temps d'observation l'évolution des propriétés du matériau peut être négligée, les relations de la théorie de la réponse linéaire (notamment la relation du T. F. D. ) sont satisfaites. Nous proposons ensuite l'étude des effets des changements de température sur le vieillissement afin de mieux le caractériser: nous montrons que ce phénomène est une propriété intrinsèque de la phase verre de spin cohérente avec les schémas théoriques existants.

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Videlier, Hadley. "Détection Térahertz par transistor à effet de champ à base de Silicium." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20241.

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Abstract:

Ce travail expérimental traite de la détection de radiations Térahertz (THz) par des transistors à base de silicium. Après avoir exposé le contexte de l'étude et les bases théoriques des modèles nécessaires à la compréhension du sujet, le manuscrit débute par une comparaison des transistors de haute mobilité électronique (HEMTs à base de matériaux III-V), aux transistors à base de silicium (Si-MOSFETs). Cette étude permet une meilleure compréhension du mécanisme physique responsable de la détection de radiations THz par les transistors à effet de champ de manière générale. La seconde partie de ce travail est consacrée à l'étude théorique et expérimentale de la longueur critique du canal Lc, liée à la distance d'amortissement des ondes de plasma et à partir de laquelle le signal de détection sature. Par ailleurs, le signal de détection THz de différents types de Si-MOSFETs a été étudié en fonction du champ magnétique, de la température et de la fréquence de l'onde THz incidente. Des raies inattendues et extrêmement marquées sont observées, jusqu'à la température ambiante, dans le signal de détection et dans la résistance du canal en champ magnétique. Celles-ci semblent être liées à une résonance de spin de facteur gyromagnétique égal à 2. L'allure générale du signal THz en champ magnétique est également discutée. Enfin, l'une des premières générations de détecteurs optimisés pour le THz et conçue dans le cadre d'un partenariat avec le CEA-LETI est présentée. Il s'agit notamment d'une matrice de pixels composés de Si-MOSFETs connectés à des antennes adaptées, à des amplificateurs de signaux, et à une première ébauche de circuit de lecture. La sensibilité, la puissance équivalent bruit (NEP) et la polarisation de ces détecteurs, est également étudiée en fonction de la fréquence incidente. Les résultats de cette étude mettent en exergue le potentiel de ces transistors nanométriques à base de Silicium entant que détecteur dans un système d'imagerie THz performant à température ambiante
The experimental study reported here, deals with Therahertz (THz) radiation detection with silicon based transistors. After a brief overview of the context and the basics of the theory necessary to understand the subject, the report starts with a comparison betwen high mobility transistors (HEMTs based on III-V technolgies), and silicon transistors (Si-MOSFETs). This study allows a better understanding of the physical phenomenom responsible for THz radiation detection with field effect transistors in general. The second part is focalized on theoretical and experimental study of the critical chanel length (Lc), correlated to the distance of the plasma waves damping, from which the detection signal saturates. Beside, this THz detection signal, from diffrent kind of Si-MOSFETs, has been studied in magnetic field, in temperature, and in the frequency of the incomming radiation. Very pronounced and odd peaks are observed and studied, up to the ambiant temperature, inside the THz signal and the resistance of the MOS submited to magnetic field. These peaks seems to be linked by some way to a spin resonnance with a gyromagnetic factor of 2. The global tendancy of the evolution of the signal in magnetic field is also studied. Finally, one of the first generation of THz optimized detectors, develloped in partnership with CEA-LETI, is presented. Indeed, matrixes of pixels, composed of Si-MOSFETs connected to specific antennas, integrated amplifiers, and a basic reading circuit are studied. Sensitivity, noise equivalent power (NEP), polarization, of these detectors are caracterized. This study demonstrates the whole potential of these silicon based transistors as efficient THz imagery detectors for room temperature

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Leyder, Charles. "Optique quantique et dynamique de spin dans les microcavités semiconductrices." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00169855.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude d'effets d'optique quantique et de dynamique de spin dans les microcavités semi-conductrices. La réponse optique de ces dispositifs est décrite en termes de modes mixtes exciton-photon, les polaritons de cavité.
Nous avons d'abord effectué une étude théorique et expérimentale d'un mélange à quatre ondes dégénéré, sous excitation résonnante par deux faisceaux pompe se propageant en sens inverse, de même polarisation linéaire. Les états finaux du processus ont une polarisation orthogonale à celle des faisceaux pompes et sont fortement corrélés en intensité. Lorsque les deux faisceaux pompes ont des polarisations croisées, le processus est totalement inhibé. Ce processus permet d'utiliser la microcavité comme une porte logique binaire optique.
Nous avons ensuite généré des photons corrélés quantiquement en utilisant un mélange à quatre ondes, sous excitation résonnante par un faisceau pompe, dans une microcavité triple.
Enfin, nous avons étudié l'effet Hall optique de spin et mis en évidence la propagation de courants de spin excitonique sur une centaine de microns.

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Grimaldi, Eva. "Étude des propriétés non-linéaires et de l’origine du bruit d’oscillateurs à transfert de spin à base de vortex : vers le développement de nano-dispositifs radiofréquences spintroniques." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112082/document.

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Abstract:

L’objectif principal de cette thèse vise la compréhension et la maitrise des mécanismes physiques menant à l’excitation du mode gyrotropique de vortex magnétique par transfert de spin, et en particulier l’origine des sources de bruit affectant sa dynamique. Ce travail est effectué dans la perspective de parvenir à l’amélioration des propriétés radiofréquences de ces dispositifs appelés Spin Transfer Oscillator.En effet, ces oscillateurs ont l’avantage d’être de taille submicronique (quelques dizaines à quelques centaines de nm), d’être compatibles avec les technologies CMOS et d’être résistants aux radiations. De plus, les mécanismes d’aimantation mis en jeu leur assurent une forte dépendance de la fréquence avec le courant, i.e. une bonne accordabilité, ainsi qu’une réponse dynamique rapide i.e. une agilité élevée. Cependant, différentes questions restent en suspens quant à la possibilité d’améliorer leurs conditions d’oscillations, leur puissance et la cohérence de leurs oscillations.Un premier aspect de mon travail de thèse a été d’étudier l’influence des fluctuations thermiques sur la dynamique entretenue du mode gyrotropique du cœur de vortex. Un des résultats a été de montrer que le bruit de phase du mode gyrotropique résulte majoritairement de fluctuations de phase issues directement des fluctuations thermiques auxquelles s’ajoutent des fluctuations d’amplitude converties en fluctuations de phase. Grâce à un modèle analytique, nous avons pu mettre en évidence le rôle important joué par les non-linéarités des forces agissant sur le vortex. De plus, nous avons pu mesurer les paramètres caractéristiques de l’oscillateur, à savoir, la rapidité à changer sa fréquence mais aussi le facteur de couplage amplitude-phase.La seconde étape de mes travaux a consisté à améliorer les conditions d’obtention de signal rf. Un résultat majeur de ce travail a été l’obtention d’un signal rf puissant en absence de champ magnétique. Les puissances mesurées sont de quelques centaines de µW correspondant à des largeurs de raie faibles allant de quelques centaines de kHz à quelques MHz. Cette spécificité est rendue possible pour une structure complexe de l’oscillateur où la couche magnétique qui polarise en spin le courant a une aimantation perpendiculaire et est différente de la couche de référence pour la magnétorésistance.La troisième étape a été d’optimiser le rendement de l’oscillateur. Un des résultats marquants est que nous avons pu mesurer une puissance rf émise record s’élevant à 3.6 µW, encore jamais obtenue à température ambiante pour les oscillateurs à transfert de spin à base de vortex. Ces fortes puissances résultent du développement de nouvelles jonctions à base de FeB effectués par le groupe de S. Yuasa (AIST, Japon) pour lesquelles l’amélioration de la qualité de la jonction, nous a permis d’obtenir une magnétorésistance atteignant 125% .La faible taille de l’oscillateur a donc un coût qui se paye en termes de bruit de phase. Une solution qui permettrait de résoudre cette limitation et d’améliorer la cohérence des oscillations est la synchronisation mutuelle de plusieurs oscillateurs à transfert de spin au travers des courants rf émis par chacun. Ainsi, la dernière étape de ma thèse a été d’étudier le comportement du mode gyrotropique lorsqu’il est soumis à un courant alternatif. Un résultat important a été de montrer, grâce à une étude expérimentale appuyée sur un modèle analytique, le rôle crucial des non-linéarités et des symétries des forces de synchronisation du mode excité.Ces différents travaux nous ont fournis les outils pour mieux comprendre la dynamique du vortex magnétique et nous ont amené à mettre en place un banc de mesure original pour lequel l’oscillateur se synchronise sur lui-même. En fonction du retard avec lequel le signal émis par l’oscillateur est réinjecté, nous avons pu montrer pour la première fois que la fréquence, la puissance mais aussi la largeur de raie des oscillations peuvent être modulées
The main goal of this thesis is the understanding of the physical mechanisms and the subsequent control of the properties at the origin of the spin transfer induced magnetic vortex gyrotropic motion in confined systems. In particular the origin of the noise affecting the dynamics has been investigated. This work has been performed with a view to improving the radiofrequency (rf) properties of the so-called Spin Transfer Oscillator (STO).The advantages of such oscillators are their sub-micron size (from few tens to hundreds of nanometres), their compatibility with CMOS technologies and their radiation hardness. Moreover, the magnetization dynamics involved permit a large tunability of frequency as a function of the applied current and a high agility i.e. a fast dynamical response. Nevertheless, several open questions exist regarding the possible optimization of the sustained oscillation conditions and the improvement of the STO power and spectral coherence.The first aspect of my work was to investigate the influence of thermal fluctuations over the sustained vortex core gyrotropic motion. One of the key results of my thesis was to show that the phase noise results from direct phase fluctuations from thermal fluctuations plus amplitude fluctuations converted to phase noise. With an analytical model, we were able to highlight the major role played by the non-linearities of the forces acting on the vortex core. In addition, we were able to measure the characteristic parameters of the oscillator, namely, the speed of frequency response to perturbations as well as the phase-amplitude coupling coefficient.The second important part of my work has been to improve the conditions for obtaining an rf signal. An important result of this work was the measurement of a powerful rf signal in the absence of a magnetic field. The measured powers are a few hundred milliwatts and correspond to low linewidths, ranging from a few hundred kilohertz to a few megahertz. The zero field behaviour was made possible due to the complex structure of the oscillator where the magnetic layer which polarizes the spin current has a perpendicular magnetization, in contrast to the in-plane polarized reference layer.The third step was to optimize the performance of the oscillator. One of the striking results of this thesis is that we measured a record rf output power, up to 3.6 µW, the largest obtained at room temperature for vortex based STOs so far. This high output power results from the development of new FeB based junctions made by the group of Pr. S. Yuasa (AIST, Japan), where the improvement of the quality of the junction allowed us to obtain a magnetoresistance up to 125%.The small size of the oscillator has a cost that is paid in terms of the phase noise. One possible solution that would solve this limitation and enhance the coherence of the oscillations is via mutual synchronization of several STOs through rf currents emitted by each oscillator. Thus, the last stage of my thesis was to study the behaviour of gyrotropic motion when subjected to an alternating current. An important result was to show, through an experimental study in conjunction with an analytical model, the crucial role of the non-linearities and symmetries of the synchronization forces.These various studies have provided us the tools to better understand the dynamics of magnetic vortex and led us to develop an original tester for which the oscillator synchronizes itself with its own rf signal. Depending on the delay at which the oscillator is fed back, we showed for the first time that the frequency, the power and also the linewidth of the oscillations can be modulated

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Didier, Herisson. "Mesure de relations de fluctuation-dissipation dans un verre de spin." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002055.

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Abstract:

Ce travail de thèse présente un dispositif expérimental original permettant la mesure, dans des conditions comparables, des fluctuations de l'aimantation d'un échantillon et de sa réponse à un champ magnétique. Une comparaison quantitative permet, via le théorème de fluctuation-dissipation, une mesure absolue de la température lorsque l'échantillon est à l'équilibre thermodynamique. Pour des systèmes vitreux, la "température effective" ---une extension conservant le formalisme du théorème de fluctuation-dissipation de la température pour les système à faible production d'entropie--- est rendue accessible. Un échantillon "verre de spin" ($CdCr_{1,7}In_{0,3}S_4$) aux propriétés vitreuses étudiées depuis de nombreuses années a permis cette mesure. Le régime fortement vieillissant, non-stationnaire, est étudié; la mesure nécessaire des fluctuations thermiques est très délicates (l'amplitude de ces fluctuations correspond à la réponse de l'échantillon à des variations de l'ordre du millionième du champ magnétique terrestre).
Les résultats obtenus montrent en premier lieu une dynamique de quasi-équilibre, confirmant des résultats précédents. Le régime fortement vieillissant est maintenant également atteint. Toutefois, les mesures ne peuvent pas être traduites directement en terme de température effective, car expérimentalement, on observe systématiquement la coexistence d'une dynamique stationnaire et de la dynamique de vieillissement. Une analyse par scaling est proposée pour séparer ces deux contributions. Sous réserve de validité de cette analyse, les mesures confirment alors les principales caractéristiques attendues pour la température effective, et notamment son indépendance en fonction de l'âge du système.
Les différents modèles connus ne permettent cependant pas d'expliquer complètement toutes les caractéristiques de la température effective mesurée, certaines d'entre elles paraissant encore antinomiques...

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Cousson, Rémi. "Identification de sources acoustiques au passage d'un véhicule routier par imagerie acoustique parcimonieuse dans le domaine temporel." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI106/document.

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Abstract:

Le présent travail de recherche s'inscrit dans le cadre de la caractérisation de l'émission de bruit des véhicules routiers. On désire identifier les sources de bruit d'un véhicule en mouvement, lors de son passage sur une voie de circulation en conditions réelles, à partir de mesures acoustiques effectuées à poste fixe en bord de voie. Les méthodes d'imagerie acoustique utilisées actuellement présentent des performances insuffisantes sur véhicules routiers. Un état de l'art a permis d’identifier une méthode existante, MSA-PSF, consistant à effectuer sous certaines hypothèses une déconvolution sur sources mobiles dans le domaine fréquentiel, et originellement utilisée en aéronautique. Cette méthode est ici adaptée au contexte des véhicules routiers. Dans un deuxième temps, une approche originale est introduite pour répondre spécifiquement aux contraintes de ce contexte : CLEANT. Il s’agit d’une méthode itérative, dans le domaine temporel avec une approche large bande, qui prend en compte les effets du déplacement des sources et qui comporte deux paramètres permettant d’affiner les résultats : le facteur de boucle et le critère d’arrêt. Une version filtrée en fréquence est également proposée et montre une amélioration de l’identification de sources secondaires dans certains cas. CLEANT présente l’avantage d’obtenir des signaux-sources temporels reconstruits, ouvrant la voie à d’autres analyses, en particulier l’utilisation de la cohérence avec des signaux issus de mesures embarquées pour la séparation des contributions de sources décorrélées. MSA-PSF et CLEANT sont évaluées sur des simulations numériques à l'aide d'indicateurs mesurant leurs performances sur les aspects localisation et quantification de sources. Elles sont par la suite testées expérimentalement en conditions contrôlées de laboratoire, par l'utilisation d'une source mobile. Cette expérience permet une première application à un cas pratique, impliquant un mouvement linéaire, la présence de deux sources simultanées et des signaux de différentes natures (tonale et large bande). Enfin, elles sont comparées à l’approche classique de formation de voies sur source mobile, dans le cadre d’une expérience avec véhicule en conditions réelles. L'approche originale CLEANT fournit des résultats très encourageants, représentant une amélioration de la formation de voies classique, notamment en basse fréquence sur les cas testés. L'application à un véhicule en conditions réelles illustre certains comportements potentiellement problématiques de CLEANT et les solutions apportées par sa version filtrée en fréquence ou par l'ajustement de ses différents paramètres. Un premier test des approches par référencement avec des signaux issus de mesures embarquées est également présenté pour discriminer l'origine physique des sources, et souligne l'incidence de la brièveté des signaux inhérente au contexte de sources au passage
The study detailed in this manuscript is part of the effort to characterize the noise emission from road vehicles. We wish to identify the noise sources of a moving vehicle, when driven on a roadway in real-world conditions, with roadside acoustic measurements. The current acoustic imaging methods do not provide sufficient performance on road vehicles. A state of the art led to the selection of an existing method, MSA-PSF, which consists in deconvolving signals from mobile sources in the frequency domain under certain assumptions, and was originally developed for aeroacoustics. This method is adapted here to the context of road vehicles. Then, an original approach is proposed in order to tackle the specific constraints of this context: CLEANT. This is an iterative method, performed in time domain with a wideband approach, which takes into account the effect of sources motion and includes two parameters designed to refine the result: the loop factor and the stopping criterium. A further version of the algorithm, including a frequency filter, is also proposed and shows significant improvement in identifying secondary sources in some particular cases. An interesting point of CLEANT is the availability of the sources reconstructed time signals, which enables other types of analysis, especially the use of the coherence with signals from on-board measurements in order to separate the contributions of uncorrelated sources. MSA-PSF and CLEANT are evaluated with numerical simulations and a set of indicators to measure their source localization and quantification performance. They are then tested in a controlled laboratory conditions experiment, using a moving source. This experiment represents a first application of the methods to a practical case, involving a linear motion, two simultaneous sources and different kinds of signals (tone and wideband). They are finally compared to the classical approach of moving source beamforming, within the frame of an experiment on a road vehicle, in real-world conditions. The original approach CLEANT yields very encouraging results, and is a clear improvement from the conventional beamforming, especially at low frequency for the tested cases. Applying it to a road vehicle in real-world conditions highlights a potentially troublesome behavior of the method, and the solution brought by CLEANT's frequency filtered version, or by adapting its various parameters. The coherence with reference signals to discriminate the physical origins of the sources is also tested and underlines the role of the short duration of the signals related to the sources passing-by context

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Quinsat, Michael. "Etude d'un auto-oscillateur non-isochrone : Application à la dynamique non-linéaire de l'aimantation induite par transfert de spin." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00846484.

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Abstract:

Les oscillateurs à transfert de spin (STO) sont des oscillateurs Radiofréquence nanométriques dont la fréquence peut être variée d'un ordre de grandeur. Cette forte agilité en fréquence provient des propriétés non-linéaires de la dynamique de l'aimantation induite par le transfert de spin (STT) dans des multicouches magnétiques nano-structurées. Cette forte agilité en fréquence a le désavantage d'induire une forte sensibilité au bruit. La pureté spectrale des STO est alors bien en dessous des pré-requis pour les applications en télécommunications. Les principales propriétés de la dynamique de l'aimantation induite par le STT ont été décrites simplement à l'aide de la théorie non-linéaire des ondes de spin. Cependant des informations importantes sur le mode d'excitation sont enfouies dans des paramètres phénoménologiques tels que le couplage amplitude-phase NU et le taux de relaxation Gp. La détermination de ces paramètres avec précision est d'un intérêt primordial pour la description de la dynamique non-linéaire. Cette thèse décrit plusieurs méthodes expérimentales pour extraire ces paramètres. La première est la spectroscopie de bruit depuis le domaine temporel qui permet l'extraction des Densités Spectrales de Puissance du bruit d'amplitude et de phase. Leur analyse dans le cadre des modèles théoriques permet non seulement d'extraire directement les paramètres non-linaires mais également de quantifier le bruit de phase qui a un intérêt technologique. Ceci est démontré pour des dispositifs basés sur des jonctions tunnels magnétiques. La deuxième méthode est basée sur l'analyse des largeurs de raies des harmoniques du signal, où il est montré que du fait des propriétés non-isochrones des STO, la relation entre Dfn et Df1 est non triviale et permet l'extraction de NU et Gp. Nous utilisons alors toutes les informations obtenues sur le régime autonome de la dynamique des STO pour comprendre leur dynamique non-autonome qui sont des pré-requis à leurs utilisations dans des architectures RF complexes.

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Petit, Sébastien. "Influence du couple de transfert de spin sur les fluctuations magnétiques thermiquement activées dans les jonctions tunnel magnétiques." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00293055.

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Abstract:

La réduction croissante des tailles des dispositifs de l'électronique de spin s'accompagne d'une diminution du rapport signal sur bruit, notamment du fait de l'augmentation des fluctuations magnétiques à l'approche de la limite super paramagnétique. Simultanément la réduction des dimensions de ces dispositifs a entraîné l'apparition d'un nouveau phénomène : le transfert de spin, qui se traduit par un couple exercé par un courant polarisé en spin sur l'aimantation d'une couche ferromagnétique. Pour une densité de courant supérieure à une valeur seuil appelée courant critique, l'aimantation de la couche ferromagnétique peut être renversée ou être mise en précession. De nombreuses études ont été réalisées sur ces deux effets que ce soit d'un point de vue fondamental ou appliqué. Mais peu ont été effectuées pour des courants inférieurs au courant critique, c'est-à-dire dans un régime où le transfert de spin doit exister sans présenter d'effets macroscopiques sur la dynamique de l'aimantation.

Dans ce contexte, nous avons montré que le couple de transfert de spin agit fortement sur les fluctuations de l'aimantation à la résonance ferromagnétique dans les jonctions tunnel magnétiques, même pour des courants bien inférieurs au seuil critique. Pour ce faire, nous avons mis en place un banc de mesure de bruit large bande : DC − 26 GHz dont le seuil de détection est inférieur à 0, 5 nV/pHz. De plus, grâce à un modèle développé à partir du théorème de fluctuation-dissipation, nous avons pu expliquer les modifications du spectre des fluctuations magnétiques induites par le courant. Nous avons ainsi pu mettre en évidence l'existence de deux termes de couple de transfert de spin.

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Nirrengarten, Thomas. "Piégeage magnétique d'atomes de Rubidium au voisinage d'une surface supraconductrice." Paris 6, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410067.

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Abstract:

Le but des expériences de puces à atomes est la réalisation de micropièges magnétiques et la manipulation très précise d'un nuage d'atomes refroidis. La présence de la surface de la puce à proximité des atomes peut toutefois se révéler gênante pour le piégeage. Les fluctuations du champ magnétique induites par le bruit de courant dans la puce engendrent des pertes et diminuent le temps de vie dans le piège. Ce bruit est dû à la résistivité finie du métal utilisé pour réaliser la puce. Des modèles théoriques présentés dans cette thèse laissent penser que l'utilisation de pistes supraconductrices pourrait réduire ces pertes. Nous décrivons ensuite le dispositif cryogénique et la séquence expérimentale qui nous ont permis d'observer le premier piège magnétique sur puce supraconductrice. Le temps de vie à 440 microns de la surface avoisine deux minutes ce qui est très prometteur. Nous présentons enfin l'étape de refroidissement du nuage jusqu'à l'obtention d'un condensat de Bose-Einstein.

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Kontos, Takis. "Transport quantique dans des nanostructures hybrides." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00528940.

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Abstract:

Ce mémoire illustre les recherches que j'ai menées pendant les sept dernières années. Depuis ma thèse, mon activité a visé à explorer le transport quantiques dans différents types de nanostructures hybrides. Dans ces structures, il s'agit de combiner des conducteurs comportant différents ordres électroniques ou bien différentes dimensionalités. Une des idées principales qui ont guidé mes recherches est d'implémenter des expériences de pensée de transport quantique en utilisant de tels systèmes. Mon travail s'est décliné autour de trois thématiques distinctes : la coexistence entre l'ordre ferromagnétique et l'ordre supraconducteur, l'électronique de spin moléculaire et l'effet Kondo dans les boîtes quantiques. Le premier chapitre a pour but de mettre en exergue la richesse des nanotubes de carbone pour l'élaboration de structures hybrides. Au chapitre 2, je présente l'expérience d'injection de spin dans les nanotubes et la replace dans son contexte général. Dans le chapitre 3, je détaille les expériences de mesures de bruit que j'ai menées récemment. Les chapitres 1, 2 et 3 sont indépendants. A la fin des chapitres 2 et 3, je détaille les développements immédiats des études présentées. Je conclue enfin en indiquant les perspectives de mon travail, essentiellement reliées à la mesure directe des aspect dynamiques de nano-circuits hybrides.

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Nirrengarten, Thomas. "Piégeage magnétiques d'atomes de Rudibium au voisinage d'une surface supraconductrice." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410067.

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Abstract:

Le but des expériences de puces à atomes est la réalisation de micropièges magnétiques et la manipulation très précise d'un nuage d'atomes dont la température est abaissée à quelques microkelvins. De tels pièges peuvent être obtenus en utilisant par exemple le champ magnétique créé par des courants portés par des pistes conductrices de taille micrométrique lithographiées sur un substrat. La présence de la surface de la puce à quelques dizaines de micromètres du nuage atomique peut toutefois se révéler gênante pour le piégeage. Les fluctuations du champ magnétique induites par le bruit de courant dans la puce engendrent des pertes et diminuent le temps de vie dans le piège. Ce bruit est dû à la résistivité finie du métal utilisé pour réaliser la puce (bruit de Johnson-Nyquist).

Des modèles théoriques présentés dans cette thèse laissent penser que l'utilisation de pistes supraconductrices pourrait réduire ces pertes. L'effet du réseau de vortex présent dans le supraconducteur sur le champ magnétique proche de la surface est également étudié. Nous décrivons par la suite le dispositif cryogénique et la séquence expérimentale qui nous ont permis d'observer le premier piège magnétique sur puce supraconductrice. Le temps de vie dans ce piège à 440 micromètres de la surface avoisine deux minutes ce qui est très prometteur. Nous présentons enfin l'étape de refroidissement du nuage jusqu'à l'obtention d'un condensat de Bose-Einstein.

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Manninen, P. (Pekka). "Breit-Pauli Hamiltonian and Molecular Magnetic Resonance Properties." Doctoral thesis, University of Oulu, 2004. http://urn.fi/urn:isbn:9514274318.

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Abstract:

Abstract In this thesis, the theory of static magnetic resonance spectral parameters of nuclear magnetic resonance (NMR) and electron spin resonance (ESR) spectroscopy is investigated in terms of the molecular Breit-Pauli Hamiltonian, which is obtained from the relativistic Dirac equation via the Foldy-Wouthuysen transformation. A leading-order perturbational relativistic theory of NMR nuclear shielding and spin-spin coupling tensors, and ESR electronic g-tensor, is presented. In addition, the possibility of external magnetic-field dependency of NMR parameters is discussed. Various first-principles methods of electronic structure theory and the role of one-electron basis sets and their performance in magnetic resonance properties in terms of their completeness profiles are discussed. The presented leading-order perturbational relativistic theories of NMR nuclear shielding tensors and ESR electronic g-tensors, as well as the theory of the magnetic-field dependent NMR shielding and quadrupole coupling are evaluated using first-principles wave function and density-functional theories.

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Frecus, Bogdan. "Theoretical studies of EPR parameters of spin-labels incomplex environments." Doctoral thesis, KTH, Teoretisk kemi och biologi, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-119515.

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Abstract:

This thesis encloses quantum chemical calculations performed in the framework of density functional response theory for evaluating electron paramagnetic resonance (EPR) spin Hamiltonian parameters of various spin-labels in different environments. These parameters are the well known electronic g-tensor and the nitrogen hyperfine coupling constants, which are extensively explored in this work for various systems. A special attention was devoted to the relationships that form between the structural and spectroscopic properties that can be accounted for as an environmental inuence. Such environmental effects were addressed either within a fully quantum mechanical formalism, involving simplified model structures that still capture the physical properties of the extended system, or by employing a quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) approach. The latter implies that the nitroxide spin label is treated quantum mechanically, while the environment is treated in a classical discrete manner, with appropriate force fields employed for its description. The state-of- the art techniques employed in this work allow for an optimum accounting of the environmental effects that play an important role for the behaviour of EPR properties of nitroxides spin labels. One achievement presented in this thesis includes the first theoretical con_rmation of an empirical assumption that is usually made for inter-molecular distance measurement experiments in deoxyribonucleic acid (DNA), involving pulsed electron-electron double resonance (PELDOR) and site-directed spin labeling (SDSL) techniques. This refers to the fact that the EPR parameters of the spin-labels are not affected by their interaction with the nucleobases from which DNA is constituted. Another important result presented deals with the inuence of a supramolecular complex on the EPR properties of an encapsulated nitroxide spin-label. The enclusion complex affects the hydrogen bonding topology that forms around the R2NO moiety of the nitroxide. This, on the other hand has a major impact on its structure which further on governs the magnitude of the spectroscopic properties. The projects and results presented in this thesis offer an example of successful usage of modern quantum chemistry techniques for the investigation of EPR parameters of spin-labels in complex systems.

QC 20130318

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Pruvost, L. "Extraction du bruit de combustion d'un moteur Diesel. Développement et application d'un spectrofiltre." Phd thesis, INSA de Lyon, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00429987.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la validation et l'application d'un spectrofiltre pour séparer le bruit de combustion et le bruit mécanique d'un moteur Diesel. Le spectrofiltre est un estimateur de fonction de transfert. Dans le contexte de notre étude, il estime les transferts vibroacoustiques des forces de combustion entre les cylindres du moteur et le point d'écoute. Le spectrofiltre s'obtient à partir des pressions-cylindre et du bruit rayonné par le moteur. La méthode que nous examinons est une application de la théorie de la cyclostationnarité. Elle consiste à calculer le spectrofiltre à partir de la partie aléatoire des signaux. L'intérêt de cette méthode est de fortement réduire une erreur provenant de la cohérence entre la combustion et les sources de bruit mécanique. Cette méthode est d'abord justifiée sur la base d'arguments théoriques, et formalisée de façon à mettre en évidence ses avantages et ses inconvénients. Elle est ensuite validée par deux expériences numériques et une expérience en conditions réelles. Elle est finalement appliquée à l'étude des transferts vibroacoustiques des forces de combustion, et de la composition du bruit du moteur, relativement au point de fonctionnement (régime, charge, et teneur en GTL du carburant).

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Reboul, Gabriel. "Modélisation du bruit à large bande de soufflantes de turboréacteurs." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00562647.

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Abstract:

Cette thèse propose différentes méthodologies de calcul du bruit à large bande générée par l'interaction rotor-stator d'une soufflante de turboréacteur et ce de la génération des sources acoustiques jusqu'au rayonnement en champ lointain. En premier lieu, le mécanisme d'interaction rotor-stator est étudié à travers une turbulence de grille homogène et isotrope (THI) impactant un profil isolé. Le cas de l'interaction rotor-stator en milieu guidé est ensuite traité et appliqué à une maquette de compresseur axial. Enfin, la dernière partie traite de la simulation du rayonnement aval en sortie de conduit. Dans chacune de ces parties, des approches analytiques et numériques sont proposées. Les méthodes analytiques permettentune prévision rapide du problème simplifié, et les méthodes numériques permettent de leverles hypothèses au prix d'un temps de calcul plus long.Le modèle d'Amiet est mis en œuvre pour simuler le bruit d'interaction THI-profil àtravers une expérience en soufflerie anéchoïque. Ce modèle simplifiant le profil en une plaque plane non portante, une approche numérique est également mise en place. La convection de perturbations de vitesse incidentes synthétisant une THI et impactant un profil isolé est simulée à l'aide d'un code CAA (Computational AeroAcoustics) résolvant les équations d'Euler en deux dimensions. Les différences de rayonnement entre une plaque plane et un profil cambré épais observées expérimentalement sont en partie retrouvées. Une simulation plus avancée d'un calcul LES (Large Eddy Simulation) 3D est également abordée.Dans la deuxième partie du mémoire, le modèle d'Amiet est étendu au problème de l'interaction rotor-stator en conduit. Différentes formulations sont proposées et discutées. Elles sont appliquées au cas d'un banc d'essai du DLR (centre de recherche aérospatiale allemand) avec des données d'entrée provenant d'un calcul RANS (Reynolds Averaged Navier-Stockes) ou bien directement de mesures. Les prévisions acoustiques ainsi obtenues sont satisfaisantes (+/-2 dB avec des données d'entrée expérimentales) compte tenu de la relative simplicité des modèles. Un calcul LES est exploité pour fournir directement les sources de bruit (fluctuations de pression pariétale). Les spectres obtenus montrent des tendances similaires à ceux issus du modèle d'Amiet malgré certains phénomènes non-physiques encore présents au niveau du calcul LES.Pour terminer, le rayonnement en champ libre est traité. Une manière simple et rapidede résoudre ce problème consiste à utiliser une intégrale de Kirchhoff, en supposant unécoulement moyen uniforme. Une comparaison avec une solution analytique (technique deWiener-Hopf) exacte pour les mêmes conditions montre que le rayonnement du bruit largebande est bien prévu par la méthode de Kirchhoff pour des angles de rayonnement inférieursà 90°. Cependant, pour prendre en compte la géométrie d'éjection de la nacelle et l'effet d'un écoulement hétérogène (cisaillement) sur le rayonnement en champ libre, une approche numérique est mise en place. Une technique permettant de simuler le caractère aléatoire des sources turbulentes ainsi que de satisfaire l'hypothèse de modes acoustiques incohérents est développée. Cette méthodologie est appliquée au cas simple du conduit semi-infini, puis à une tuyère réaliste. Les calculs sont validés à l'aide de solutions analytiques sur les configurations simplifiées. Une analyse critique des instabilités créées dans la couche de cisaillement et de leur influence sur les formulations intégrales couplées au calcul Euler pour obtenir le bruit en champ lointain complète ce dernier chapitre.

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De, Cacqueray Nicolas. "Méthodes numériques pour les écoulements supersoniques avec application au calcul du bruit rayonné par un jet sur-détendu." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00587092.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée au calcul et à l'étude du champ acoustique rayonné par un jet fortement supersonique, sur-détendu et chauffé. L'approche numérique utilisée consiste à résoudre simultanément l'écoulement turbulent et le champ proche acoustique par simulation des grandes échelles.Afin de résoudre les équations de Navier-Stokes instationnaires et compressibles, des schémas numériques de dérivation spatiale et d'intégration temporelle peu dissipatifs et peu dispersifs sont utilisés. Pour le système de coordonnées cylindriques, une procédure de déraffinement progressive au voisinage de l'axe du jet est proposée pour augmenter le pas de temps de l'intégration temporelle. Une procédure de capture de choc est finalement développée pour supprimer les oscillations de Gibbs aux voisinages des chocs. Cette procédure est explicite, adaptative et conservative.Un jet rond, sur-détendu et présentant un nombre de Mach d'éjection de 3.30 ainsi qu'une pression et une température de réservoir de 28.6 × 105Pa et 1144K est résolu par simulation des grandes échelles. Ce jet est initialement laminaire et possède un nombre de Reynolds de 0.94 × 105. Les champs aérodynamique et acoustique obtenus sont comparés aux données disponibles dans la littérature. Afin de pouvoir identifier les sources acoustiques,le champ turbulent est caractérisé le long de la couche de mélange, notamment en utilisant une analyse spectrale et une décomposition selon les modes azimutaux. Les champs acoustiques proche et lointain sont enfin étudiés et différentes composantes de bruit sont identifiées à partir de comparaisons avec des mesures et des modèles de la littérature, ainsi qu'en établissant des liens avec les propriétés de l'écoulement turbulent. L'influence des effets de la propagation non linéaire des ondes acoustiques est finalement discutée.

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Tartarin, Jean-Guy. "LE BRUIT DE FOND ÉLECTRIQUE DANS LES COMPOSANTS ACTIFS, CIRCUITS ET SYSTÈMES DES HAUTES FRÉQUENCES : DES CAUSES VERS LES EFFETS." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539034.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire d'habilitation portent sur l'impact du bruit de fond électrique sur les technologies des composants actifs, les circuits et les systèmes des hautes fréquences. Durant nos 12 dernières années de recherche, nous nous sommes notamment intéressés à des filières émergentes à fort potentiel d'intégration (BiCMOS Silicium-Germanium) ou encore à forte puissance (GaN) : nous avons ainsi développé des modèles électriques (petit signal et fort signal) et en bruit (basse fréquence et haute fréquence) des composants actifs pour identifier les pistes d'améliorations technologiques, pour localiser les défauts structurels ou pour étudier le comportement de ces mêmes défauts après l'application de contraintes simulant un vieillissement accéléré. Sur la base de la connaissance des composants actifs (transistor bipolaire à hétérojonction et transistors à effet de champ), nous avons développé des circuits intégrés MMIC faible bruit à 10 GHz et 20 GHz (amplificateurs et oscillateurs) dont certains se positionnent à l'état de l'art : des comparaisons de topologies ont notamment été réalisées sur différentes versions intégrées d'oscillateurs contrôlés en tension de type MMIC SiGe. Nous proposons également une discussion sur la pertinence des facteurs de mérite usuellement employés. D'autres études sur des atténuateurs programmables MMIC SiGe ont fait l'objet de brevets. La troisième partie, orientée système, aborde l'étude du bruit d'un récepteur : nous traitons ainsi le cas d'un étage de réception affecté par la chaîne d'émission, en proposant différentes parades permettant de limiter les dégradations de son plancher de bruit ; une technique de filtre compact intégré à l'amplificateur faible bruit a ainsi été brevetée. Enfin, le cas d'un système de liaison hertzienne embarqué sur automobile est abordé. Diverses stratégies sont ainsi proposées pour pallier les évènements conduisant à une rupture de la liaison (diversité temporelle, diversité spatiale et diversité de polarisation). Ces études reposent sur une approche mixte de traitement de mesures par des modèles théoriques, et des simulations électromagnétiques.

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Lesshafft, Lutz. "Modes globaux non-lineaires et generation de son dans les jets chauds." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002958.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est double : d'une part, étudier la dynamique intrinsèque dans le champ proche des jets chauds axisymétriques par simulation numérique directe, et décrire ces oscillations synchronisées sous l'angle de la théorie des modes globaux non-linéaires. D'autre part, caractériser le champ lointain aéro-acoustique généré par les oscillations synchronisées du champ proche, également par simulation numérique directe, et identifier la nature physique des sources aéro-acoustiques dans le jet. Ainsi il est établi que les oscillations synchronisées intrinsèques que l'on observe dans les simulations possèdent toutes les caractéristiques d'un mode global non-linéaire, régi par un front stationnaire situé au bord amont d'un milieu absolument instable. Une analyse d'instabilité linéaire révèle qu'un jet suffisament chaud devient absolument instable près de la buse, grâce à l'effet déstabilisant du couple barocline. L'apparition des oscillations auto-entretenues ainsi que leur fréquence, observées numériquement, suivent précisement les prédictions déduites des critères théoriques. Les résultats numériques sont en bon accord avec les expériences tirées de la littérature. Le mode global d'un jet chaud émet un champ sonore dipolaire; une analyse de l'équation de Lighthill révèle que ce rayonnement est dû aux fluctuations d'entropie, à la différence d'un jet isotherme forcé, pour lequel les sources quadripolaires liées au tenseur de Reynolds sont dominantes.

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Lemoult, Mélanie. "Contribution à l'étude et la modélisation du bruit à large bande à l'éjection des moteurs d'hélicoptères." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625731.

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Abstract:

Le travail réalisé au cours de cette thèse, suite à l'initiative de Turbomeca, est une contribution à l'étude du bruit à large bande à l'échappement d'un turbomoteur d'hélicoptère, portant plus précisément sur la gamme de fréquences qui s'étend sur la gamme de fréquences qui s'étend de 100 à 5000 Hz. Contrairement au bruit à l'échappement des turboréacteurs d'avion sur lesquels le bruit de jet prédomine, ici ce dernier est négligeable en raison de la faible vitesse d'échappement des gaz. L'analyse des données disponibles à Turbomeca et une étude bibliographique approfondie ont permis de préciser la signature fréquentielle du bruit à large bande à l'échappement avec notamment trois contributions distinctes :- Le bruit de combustion direct généré au niveau de la chambre par la flamme (100-400 Hz)- Le bruit de la combustion indirect généré par la turbine haute-pression (500-800 Hz)- Le bruit de combustion indirect généré par la turbine libre (1-3 Hz)Le bruit de combustion indirect est issu de la déformation des perturbations tourbillonnaires et entropiques issues de la combustion lors de leur passage dans les turbines. Ce travail de thèse porte plus précisément sur ce mécanisme. Notamment, des essais sur une turbine industrielle ont été réalisés afin de mettre sa présence en évidence. En parallèle, un modèle analytique de type " disque d'action " (c'est-à-dire dans lequel la turbine est assimilée à une surface de discontinuité) a été développé. Ceci est justifié par le fait que les longueurs d'ondes (acoustique et aérodynamique) sont grandes devant les dimensions des aubes, notamment la corde axiale. On néglige ainsi la géométrie fine des aubes. Seule est prise en compte leur influence sur l'écoulement qui se traduit uniquement par l'accélération et/ou la déviation de ce dernier, et le changement des propriétés thermodynamiques correspondant. La difficulté de la modélisation réside dans l'écriture des relations de saut entre les grandeurs de l'écoulement en amont et en aval de la grille d'aubes.

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Adrados, Claire. "Polaritons en microcavité semi-conductrice : dynamique de fluide quantique, effts de spin et mesures de bruits en régime d'oscillation paramétrique." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066115.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude des propriétés des polaritons, particules mi-lumière mi-matière, en microcavité semi-conductrice. Leur caractère bosonique autorise l'accès à des régimes de cohérence macroscopique tels la condensation de Bose-Einstein et la superfluidité que nous avons démontrée expérimentalement. Nous avons également développé une technique permettant de modifier optiquement l'environnement polaritonique par création de défauts artificiels, ce qui facilite l'obtention de comportements particuliers du fluide polaritonique comme la turbulence. Les fortes interactions dépendantes du spin entre ces particules, alliées à des vitesses de propagation très élevées du fait de leur composante photonique, nous ont permis de réaliser un interrupteur performant contrôlé optiquement, codé en polarisation et en intensité. Nous avons également réussi à manipuler la distribution spatiale en spin d'un faisceau de polaritons, et notamment à confiner des états de spin pur sur des zones de quelques microns. Le phénomène de bistabilité présent dans le système nous a amené à reconsidérer le signe de la constante d'interaction entre polaritons de spin opposés. Enfin, en régime d'oscillation paramétrique par mélange à quatre ondes, nous avons poursuivi l'étude de génération de photons jumeaux grâce à des mesures de corrélations et des analyses en bruit de la distribution modale transverse, dans différents types de cavités planaires puis dans des micropiliers (0D).

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Sameur, Abdelaziz. "Modèle de contact pneumatique/chaussée pour la prévision du bruit de roulement." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001035.

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Abstract:

Ces vingt dernières années les constructeurs d'automobiles ont réduit progressivement le bruit émis par les véhicules par une action portant sur les sources d'origine mécanique (réduction du bruit du moteur, meilleure conception des transmissions, amélioration des silencieux...). Il s'avère maintenant que le bruit de contact pneumatique/chaussée est la source principale des nuisances sonores à plus de 50 Km/h. La génération du bruit de contact a comme sources de nombreux phénomènes impliquant des mécanismes compliqués. L'un des principaux phénomènes étant les vibrations du pneumatique dues à la rugosité de la chaussée. Pour modéliser les vibrations du pneumatique, il faut connaître d'une part le comportement vibratoire du pneumatique et d'autre part les forces de contact. Le problème de contact entre un pneumatique et une chaussée est un contact dynamique tridimensionnel qui est difficile à modéliser dans toute sa généralité. Les modèles de contact avec la chaussée utilisés font appel à une modélisation simple en 2D et les modèles de contact existant en 3D sont trop lourds pour le calcul. Dans ce mémoire on apporte une contribution à l'étude des forces de contact engendrées par l'influence de la rugosité de la chaussée et ceci afin d'avoir une bonne approximation des sources de vibrations du pneumatique et prédire le bruit de roulement. On a développé un modèle semi analytique 3D qu'on a validé expérimentalement pour un contact ponctuel élastique et viscoélastique avec différentes formes de pointes de contact. La validation expérimentale et numérique du modèle pour un contact multipoints élastique a été abordée. On a terminé par une application de la méthode pour résoudre un problème de contact sur des profils de chaussées modèles.

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Avril, Gautier. "Etude et optimisation des systèmes à courant porteurs domestiques fac aux perturbations du réseau électrique." Phd thesis, INSA de Rennes, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00334464.

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Abstract:

Avec le développement des techniques d'accès telles que le xDSL ou le FTTH, la plupart des opérateurs de télécommunications proposent de nouveaux services à très haut débit, tels que l'Internet, la téléphonie ou la télévision sur IP. En prolongement du réseau d'accès, l'utilisation de systèmes à courants porteurs domestiques permet d'accéder à l'ensemble de ces services au niveau de chaque prise de l'habitation. Cependant, le réseau électrique n'est pas adapté pour la transmission d'un signal numérique et les autres dispositifs électriques connectés risquent de perturber la communication. Ce travail de thèse consiste à analyser le fonctionnement des systèmes à courants porteurs face à ces perturbations et propose plusieurs solutions d'optimisation complémentaires. D'une part, nous nous sommes intéressés à la détection et la mitigation des perturbations impulsives, en exposant des techniques qui ont permis d'améliorer les performances et la qualité de service des systèmes. D'autre part, nous développons des algorithmes de diminution du bruit introduit par le convertisseur analogique/numérique, ce qui permet de résoudre de fortes contraintes d'implémentation. Enfin, l'étude s'attache à définir une meilleure gestion du spectre de puissance, afin d'augmenter les débits et la qualité de service tout en respectant les contraintes de la réglementation.

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Boivin, D. "Systèmes de communications cohérents : estimation du bruit de phase non-linéaire et étude de la modulation de phase duobinaire." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373736.

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Abstract:

Récemment, nombres d'alternatives à la traditionnelle modulation d'intensité ont été proposées dans le contexte des télécommunications optiques. Les systèmes dits cohérents, utilisant la phase de l'onde optique, présentent de nombreux avantages : meilleure sensibilité, resistance à divers effets non-linéaires. Ils montrent néanmoins un comportement différent vis à vis du bruit accumulé lors de la propagation. L'effet Kerr dans la fibre induit un bruit de phase non-linéaire qui limite les performances de ces systèmes.
Dans une première partie, l'estimation rapide, analytique ou semi-analytique, de ces fluctuations est proposée dans deux contextes différents. Les résultats alors obtenus par application de la méthode des moments et de la théorie des perturbations sont validés par des simulations numériques de la propagation. Nous menons également une étude expérimentale de l'influence de la carte de dispersion sur le bruit de phase.
Dans une deuxième partie, nous proposons et étudions un format de modulation basé sur la modulation de phase différentielle continue, dans le but d'améliorer l'efficacité spectrale. Ce format est obtenu en modulant la phase optique par un signal à trois niveaux de type duobinaire. Ses performances sont comparées à celles des formats standards au débit de 10 Gbit/s lors d'une expérience utilisant une boucle à recirculation.

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Fedala, Djaafer. "Modélisation du bruit à large bande rayonné par un profil isolé : application aux turbomachines." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003209.

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Abstract:

Les nuisances sonores sont devenues une importante préoccupation environnementale. L'accroissement des exigences de confort et le durcissement des réglementations européennes et mondiales ont rendu la réduction du bruit aérodynamique des turbomachines un enjeu primordial pour plusieurs industries. Ce travail a pour objectif principal le développement d'outils de modélisation de la composante à large bande du bruit des ventilateurs de façon à l'intégrer comme critère d'optimisation dès leur phase de conception. L'étude est concentrée sur les deux sources reconnues pour leurs contributions significatives dans le bruit rayonné : l'interaction des pales avec l'écoulement turbulent amont et la diffraction de la couche limite turbulente au niveau du bord de fuite. Dans un premier temps, une approche reposant sur la formulation analytique d'Amiet pour la prédiction du bruit d'un profil isolé disposé dans un écoulement turbulent est mise en oeuvre. L'effet de l'épaisseur n'est pas pris en compte dans la formulation initiale d'Amiet. Une correction gaussienne a été proposée sur la base des travaux de Gershfeld améliorant ainsi considérablement les résultats de calculs. Une extension vers la turbomachine est ensuite proposée et validée expérimentalement. Un ventilateur axial est disposé à l'amont de différents écoulements incidents turbulents générés par cinq dispositifs de contrôle de turbulence. La turbulence incidente est caractérisée par le modèle spectral de von Kármán à partir des mesures à fils chauds. La confrontation des spectres de puissance acoustique calculés à ceux mesurés donne un accord satisfaisant sur une large bande fréquentielle audible. Dans la deuxième partie, une modélisation hybride combinant des Simulations des Grandes Echelles avec une solution intégrale dans le domaine temporel de l'analogie de Ffowcs Willimas & Hawkings est développée. Une validation complétée par une étude des erreurs numériques du code acoustique développé sur la base de la formulation intégrale 1A de Farassat avec une surface perméable de Di Francescontonio a été réalisée. Les simulations LES bidimensionnelles de l'écoulement turbulent autour d'un profil ont reproduit la transition de la couche limite turbulente et le détachement tourbillonnaire au bord de fuite. L'analyse des spectres de pression pariétale a révélé que l écoulement amont a un important effet sur les fluctuations de pression pariétale et leurs localisations.

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Hurault, Jérémy. "Métrologie instationnaire embarquée pour la modélisation du bruit à large bande dans les turbomachines." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005984.

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Abstract:

Les nuisances sonores sont devenues une importante préoccupation environnementale. L'accroissement des exigences de confort et le durcissement des réglementations tant européennes que mondiales ont rendu la réduction du bruit aérodynamique des turbomachines un enjeu primordial pour de nombreuses industries. Ce travail a pour objectif principal le développement d'outils de modélisation de la composante à large bande du bruit des ventilateurs de façon à l'intégrer comme critère d'optimisation dès leur phase de conception. L'empilement (dévers) étant connu pour avoir une influence sur les émissions acoustiques des ventilateurs, trois ventilateurs à empilements différents seront comparés tout au long de ce mémoire. Un banc d'essai permettant l'acquisition des pressions moyennes et instationnaires sur les pales des ventilateurs est conçu puis fabriqué. Ces données sont nécessaires comme entrées d'un modèle de prévision du bruit de bord de fuite. Les spectres de pressions mesurés sont comparés à différents modèles puis utilisés pour obtenir le spectre acoustique en champ lointain à partir du modèle d'Amiet de bord de fuite. Ce modèle prévu pour un profil fixe est adapté pour un ventilateur. Puis une simulation numérique RANS avec modèle de turbulence du deuxième ordre, de ces trois ventilateurs, est réalisée afin d'obtenir : les performances globales des ventilateurs à différents débits, la morphologie de l'écoulement notamment les profils des vitesses aval, les composantes du tenseur des contraintes de Reynolds, les champs de pression sur les pales et les variables de la couche limite. Toutes ces données sont comparées avec différentes mesures sur un banc normalisé permettant la mesure du débit de fonctionnement

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Ojeda, Javier Matias. "Dimensionnement et commande d'actionneurs piézoélectriques en vue du contrôle des vibrations des machines à réluctance variable rapides." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00402784.

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Abstract:

Dans un contexte actuel de diminution des pollutions sonores, et plus particulièrement des pollutions sonores introduites par le fonctionnement des machines électriques, nous avons développé durant cette thèse une méthode originale de réduction des vibrations dans les machines à réluctance variable. Des actionneurs piézoélectriques dimensionnés et placés de manière optimale sur la machine, et contrôlés à partir de la mesure de l'accélération vibratoire d'une ou plusieurs positions de celle-ci, permettent une diminution significative des vibrations. Durant cette thèse l'étude du dimensionnement et du placement de ces actionneurs, leurs contrôles optimaux ainsi que l'étude de l'applicabilité de la méthode de compensation ont été développés.

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Volyanskiy, Kirill. "Etudes spectrales du bruit de phase dans les oscillateurs opto-électroniques micro-ondes à ligne à retard." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00392571.

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Abstract:

Ce manuscrit est consacré à l'étude du bruit de phase dans les oscillateurs optoélectroniques (OEO) à ligne à retard à fibre optique. Cette classe particulière d'oscillateurs dans la gamme micro-onde a été développée (1994) récemment, et étudiée par différents groupes de recherche dans le monde, du fait de son important potentiel en termes de très faible bruit de phase à court terme (applications radar, spatial, et télécom haut débit). Sur la base d'un modèle théorique s'appuyant sur une description temporelle, nous avons étudié la dynamique de l'oscillateur, et ses propriétés de bruit de phase. L'équation différentielle stochastique, non linéaire, et à retard, est directement dérivée de la description des différents éléments de la chaîne d'oscillation : la non linéarité prédominante d'un modulateur électro-optique de Mach-Zehnder, le temps de retard induit par plusieurs kilomètres de fibre, la dynamique résonante du filtre micro-onde à 10 GHz sélecteur des modes à retard, et les différentes sources de bruit additif et multiplicatif (laser, photodiode, amplificateur RF). La linéarisation de ce modèle autour du point de fonctionnement a permis d'obtenir une expression théorique du bruit de phase et d'amplitude de l'OEO. Ces résultats sont confrontés à une exploration expérimentale des caractéristiques de bruit, à la fois des composants utilisés, et du système complet de l'OEO en régime d'oscillation monomode. Des techniques de mesure de bruit ultra-sensibles, utilisant des architectures optoélectroniques d'un banc de mesure, ainsi que des principes de mesure par corrélation, sont décrites. Une très bonne correspondance entre théorie et expérience est ainsi obtenue. Le travail a abouti à l'identification quantitative des principales sources de bruit limitant les performances de l'OEO. Par l'utilisation de composants optimaux, un niveau de bruit de phase de l'ordre de –?143 dBrad2/Hz à 10 kHz de la porteuse à 10 GHz, a été atteint. La discussion des sources de bruit résiduelles a également permis de proposer des améliorations pour les architectures futures d'OEO.

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Akrout, Akram. "Contribution à l'étude des lasers à verrouillage de modes pour les applications en télécommunications." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01057726.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'étude des lasers à verrouillage de modes à bâtonnets quantiques (MLL QD) sur le système de matériau InAs/InP en vue de leur utilisation pour les applications télécoms. Contrairement aux lasers à deux sections, nous exploitons, tout au long de cette thèse, le phénomène du mélange à quatre-ondes qui est à l'origine du verrouillage de modes dans ces structures. Une analyse du " chirp " des impulsions générées par ce type de lasers, ainsi qu'une étude théorique et expérimentale pour le compenser, ont été décrites. En particulier, nous démontrons la compensation du " chirp " linéaire par un filtrage et par une fibre présentant une dispersion adéquate. D'autre part, une compensation du " chirp " d'ordre supérieur est possible en utilisant une fibre à dispersion spécifique. Une étude a été consacrée à la gigue temporelle, un autre paramètre crucial pour la plupart des applications utilisant les MLLs QD. Dans une première étape, nous avons mis en œuvre une technique de mesure par cross-corrélation optique pour caractériser la gigue temporelle des MLLs à haute fréquence de répétition. Contrairement à la technique de mesure par analyse spectrale, celle-ci permet d'effectuer des mesures à des fréquences de répétitions supérieures à 50 GHz et sur une plage de fréquence allant de presque 0 Hz à quelques centaines de MHz. Ensuite, nous avons caractérisé des diodes lasers présentant une largeur de raie RF record d'une valeur de 850 Hz. Une valeur de gigue de 500 fs a été mesurée sur la bande de fréquence [150 kHz-320 MHz]. Cette valeur correspond à une amélioration d'un facteur 25 par rapport à la valeur mesurée sur une structure à base de puits quantiques pour les mêmes bornes d'intégration. Nous avons également présenté une étude de la réduction du bruit de phase des MLLs basée sur l'effet de la réinjection optique. Nous avons ainsi obtenu une amélioration du niveau de bruit de phase d'un facteur supérieur à 15 dB par rapport à la technique optoélectronique standard. Ces résultats mettent en évidence le potentiel des MLL QD pour la génération des impulsions à très faibles gigue temporelle et ouvrent la voie pour la conception des oscillateurs tout-optiques à faible bruit de phase. Enfin, nous présentons la génération d'un peigne de fréquences WDM en utilisant un MLL QD. En utilisant une telle source, nous avons démontré une transmission canal par canal sur une distance de 50 km de fibre SMF à un débit de 10 Gbit/s. Ce résultat de toute première importance permet d'envisager l'utilisation des MLLs QD pour la transmission WDM

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Rivière, Antoine. "Protection des Circuits Intégrés CMOS Profondément Submicroniques contre les Décharges Electrostatiques." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00341887.

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Abstract:

La première partie de ce manuscrit rappelle l'implication des décharges électrostatiques au sein des circuits CMOS submicroniques, les moyens d'évaluation de la protection d'un circuit ainsi que les différentes stratégies de protection couramment employées pour protéger un circuit vis-à-vis des décharges électrostatiques et présente également les résultats silicium obtenus des structures de test utilisant le bipolaire parasite comme élément de protection (ggNMOS, LVTpnp). Par la suite, notre travail s'est concentré principalement sur la conception et le développement des protections centrales utilisant la conduction MOS pour évacuer les décharges électrostatiques. Nous apportons notamment une amélioration significative vis-à-vis des déclenchements intempestifs causés par les phénomènes de bruit rencontrés sur les alimentations, un dimensionnement robuste du circuit de déclenchement ainsi qu'une approche permettant de s'affranchir des effets néfastes rencontrés lors de mise sous tension très lente du circuit sont proposés. Nous présentons également une méthode de conception d'une protection centrale dynamique associée à la présentation d'un flot global de caractérisation automatisé dans le cadre de l'utilisation d'une stratégie de protection globale d'un circuit.

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Aubourg, Lucile. "Contrôle et transmission de l'information dans les systèmes de spins." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD003/document.

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Abstract:

Au niveau atomique, le contrôle de spins est un objectif primordial en physique quantique. Malheureusement la présence de bruits gêne ce dernier. Le but est de trouver les conditions à imposer à l’environnement pour que le contrôle ne soit pas perturbé par le bruit. L’étude d’une chaîne de spins caractérisée par trois couplages : interactions d’Heisenberg, d’Ising-Z et d’Ising-X, évoluant librement est prise comme référence. Nous observons que l’interaction d’Heisenberg correspond à un couplage isotrope. Celle d’Ising-Z conserve l’ordre dans la chaîne tandis que celle d’Ising-X est très désordonnée. Nous rendons le système plus complexe en ajoutant du contrôle et en analysant le comportement adiabatique d’un système quantique. Ce dernier est composé d’un système et d’un environnement, dont le couplage est perturbatif. Trois régimes adiabatiques ont été mis en évidence. Des formules permettant d’obtenir la fonction d'onde au cours du temps ont alors été établies pour ces trois régimes. Cependant, dans la pratique, les systèmes quantiques ne sont en aucun cas isolés. L’interaction avec leur environnement peut entraîner des comportements plus complexes, rendant le contrôle très difficile. Nous avons alors étudié des systèmes de spins, couplés ou non, frappés par des trains d’impulsions magnétiques ultracourtes. Ces trains traversent un environnement classique (stationnaire, de dérive linéaire, Markovien, microcanonique) modifiant la force et le retard de chaque impulsion. La modification des trains par l’environnement classique est une des sources du désordre dans le système de spins. Ce désordre est transmis entre les spins par le couplage. Dans cette étude nous n’arrivons pas à contrôler le système lorsque les trains sont en présence des environnements précédents. Pour palier à ce problème, nous imposons aux impulsions magnétiques de traverser un environnement chaotique. Avant un temps t, appelé horizon de cohérence, le système couplé par une interaction d’Heisenberg et soumis à un environnement chaotique reste cohérent alors qu’après, la population et la cohérence d'un spin et du spin moyen du système tendent à se rapprocher de la distribution microcanonique. Pendant cet horizon, il est possible de réaliser du contrôle quantique soit par contrôle total (contrôle du système à chaque instant), soit par transmission d’information. Cette étude nous a permis de déterminer une formule empirique de l’horizon de cohérence. Finalement, nous nous sommes attachés à trouver une formule plus formelle de cet horizon
At an atomic level, the spin control is an essential aim in quantum physics. Unfortunately, the presence of noises disturbs this last. The goal is to find the conditions which we have to impose to the environment in order that the control is not disturbed by the noise. The study of a spin chain characterized by three couplings (Heisenberg, Ising-Z and Ising-X interactions) freely evolving is taken as reference. We observe that the Heisenberg interaction corresponds to an isotropic coupling. The Ising-Z one conserves the order into the chain whereas the Ising-X one is really disordered. We consider a more complex quantum system by adding some control and analyzing its adiabatic behavior. This last is composed by a system and an environment, for which the coupling is perturbative. Three adiabatic regimes have been highlighted. Some formulas allowing to obtain the wave function across the time have been established for these three regimes. However, in practice, quantum systems are not isolated. The interaction with their environment can lead to more complex behaviors, driving the control more difficult. We have studied spin systems, coupled or not, kicked by some ultrashort magnetic pulse trains. These trains cross a classical environment (stationary, drift, Markovian, microcanonical) modifying the strength and the delay of each pulse. The modification of the trains by the environment is one of the sources of the disorder into the spin system. This disorder is transmitted between the spins by the coupling. In this study we do not succeed in controlling the system when the trains are in the presence of the previous environments. To remedy this situation, we force the magnetic pulses to cross a chaotic environment. Before a time t, called horizon of coherence, the system coupled by an Heisenberg interaction and submitted to a chaotic environment remains coherent whereas after, the population and the coherence of one spin and of the average spin of the system tend to go near the microcanonical distribution. During this horizon, it is possible to realize some quantum control either by total control (control of the system at every instants) or by information transmission. This study allows us to determine an empirical formula of the horizon of coherence. Finally, we have tried to find a more formal approach for this horizon

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Karr, Jean-Philippe. "Optique quantique dans les microcavités semi-conductrices. Spectroscopie de l'ion moléculaire H2+." Habilitation à diriger des recherches, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00347825.

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Abstract:

Je présente dans une première partie mes travaux de recherche sur les microcavités semi-conductrices en régime de couplage fort exciton-photon. Les modes propres dans ces systèmes sont des états mixtes exciton-photon appelés polaritons de cavité, qui présentent de fortes non-linéarités optiques provenant de l'interaction exciton-exciton. Je présente plusieurs applications de ces dispositifs dans les domaines de l'optique quantique (compression du bruit quantique, génération de faisceaux corrélés) des communications optiques et de l'opto-électronique de spin.

J'aborde dans la deuxième partie mes activités théorique et expérimentale autour de la spectroscopie de l'ion H2+. Le but de l'expérience, qui a débuté en 2003 à l'université d'Evry, est de mesurer la fréquence d'une transition vibrationnelle à deux photons sans effet Doppler, et de la comparer à des prédictions théoriques précises pour en déduire une nouvelle détermination du rapport mp/me. Je décris les progrès des calculs de haute précision sur l'ion H2+ (niveaux d'énergie non relativistes, structure hyperfine), ainsi que le dispositif expérimental mis en place et les perspectives de l'expérience.

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Desvigne, Damien. "Bruit rayonné par un écoulement subsonique affleurant une cavité cylindrique : caractérisation expérimentale et simulation numérique par une approche multidomaine d'ordre élevé." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00589006.

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Abstract:

Le bruit de cavité est un phénomène très fréquent dans le domaine des transports aériens.Il survient notamment lors de l'approche à l'atterrissage, où des interactions entre la cellule de l'aéronef et l'écoulement sont à l'origine de fortes émissions tonales. Il devient dès lors une source de pollution acoustique non-négligeable pour les populations résidant à proximité de zones aéroportuaires. Les études numériques et expérimentales décrites jusqu'à présent dans la littérature abordent essentiellement le cas des cavités rectangulaires. Pourtant, les cavités rencontrées en pratique dans l'industrie aéronautique impliquent des géométries souvent plus complexes. Lorsque ces cavités sont soumises à une excitation de nature aérodynamique, leur spécificité géométrique conduit le plus souvent à des réponses acoustiques assez éloignées des estimations issues de modèles académiques construits sur l'observation de cavités rectangulaires. Quelques travaux seulement abordent le cas des cavités cylindriques.Ce travail est consacré à l'étude aéroacoustique des cavités cylindriques, à l'initiative d'Airbus. Il s'inscrit dans le cadre du projet AEROCAV soutenu par la Fondation de Recherche pour l'Aéronautique & l'espace (FRAE). Son objectif est de déterminer les mécanismes impliqués dans les émissions acoustiques intenses et tonales pour les configurations étudiées.Une première partie présente les résultats expérimentaux issus des campagnes de mesures menées dans la soufflerie anéchoïque du Centre Acoustique du LMFA et de l'école Centrale de Lyon. Un modèle semi-empirique, reposant sur l'hypothèse d'une résonance acoustique pilotée par les instabilités présentes dans la couche de cisaillement à l'ouverture de la cavité,est construit à partir du modèle d'Elder (1978). Le modèle permet d'estimer les fréquences susceptibles de dominer l'acoustique rayonnée en champ lointain à partir de la donnée du champ moyen de vitesse longitudinale, que l'on mesure dans le plan de l'écoulement par Vélocimétrie par Imagerie des Particules (PIV).Une seconde partie est destinée au calcul direct du bruit rayonné par un écoulement laminaire ou turbulent affleurant une cavité cylindrique de référence. Il consiste à calculer le champ acoustique directement à partir de la résolution des équations tridimensionnelles de la mécanique des fluides. Le solver Alesia est présenté dans une version modifiée et adaptée à la mise en oeuvre d'une approche multidomaine d'ordre élevé faisant intervenir plusieurs maillages se recouvrant. Des techniques d'interpolation sont spécifiquement développées en vue d'assurer une communication bidirectionnelle entre les différents maillages, malgré des contraintes géométriques fortes. Un modèle d'excitation de l'écoulement est aussi développé afin de disposer de fluctuations dans l'écoulement incident, pour le cas turbulent. Ces deux points font l'originalité des calculs réalisés.Les simulations, menées sur une cavité de rapport d'aspect géométrique égal à 1 et soumise à un écoulement incident à Mach 0.2, montrent que le rayonnement acoustique peut être fidèlement reproduit numériquement. La couche de cisaillement est caractérisée par la présence de deux larges structures tourbillonnaires s'amplifiant lors de leur convection. Leur présence s'accompagne de fortes fluctuations de vitesse à l'origine d'un débit aérodynamique de fluide à l'ouverture qui excite la cavité acoustiquement. Une résonance forcée s'établit dans celle-ci, excitant la couche de mélange au voisinage du point de séparation. Ce couplage auto-entretenu est à l'origine du rayonnement acoustique intense et fortement tonal de la cavité. Il s'établit à une fréquence proche de la fréquence prédite par le modèle semi-empirique développé.

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Liang, Chenghua. "Caractérisations électriques de polymères conducteurs intrinsèques Polyaniline / Polyuréthane dans une large gamme de fréquence (DC à 20 GHz)." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596089.

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Abstract:

L'objectif général de ce travail est d'accroître les connaissances fondamentales des Polymères Conducteurs Intrinsèques (PCI), et plus particulièrement de la Polyaniline (PANI) mélangée à du polyuréthane (PU), afin d'améliorer leurs propriétés électriques. Une étude morphologique montre que ces matériaux sont composés de chaines conductrices de type " spaghetti " mélangées dans une matrice isolante. Une première partie de ce travail est consacrée à la caractérisation diélectrique d'échantillons composés de 0.5%, 1%, 5% de PANI déposés sur de la fibre de verre dans une gamme de fréquence de 20 Hz à 20 GHz. Les résultats font apparaître une relaxation diélectrique qui évolue fortement avec la concentration du mélange. Ce phénomène est expliqué par un modèle théorique basé sur une distribution gaussienne des longueurs des îlots conducteurs. Une étude de vieillissement par voie thermique montre que les chemins de percolation finissent par se casser au cours du temps, ce qui entraine une diminution de la longueur moyenne des îlots et une dégradation des propriétés électriques des polymères conducteurs. La 2ème partie de ce travail concerne des mesures de bruit en 1/f sur des échantillons de 5%, 10%, 20%, 50% et 100% de PANI déposés en couche mince. Pour ces mesures, nous avons été amenés à mettre en place des méthodes utilisant des configurations spécifiques et à choisir la mieux adaptée à nos échantillons. Les résultats de cette étude montrent un fort excès de bruit en 1/f comparativement à ceux obtenus sur des matériaux homogènes. Ces excès de bruit sont expliqués par un modèle développé à partir de la morphologie de type " spaghetti ".

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Vinay, Guillaume. "Modélisation du redémarrage des écoulements de bruts paraffiniques dans les conduites pétrolières." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001842.

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Abstract:

Même si le transport par pipelines de bruts conventionnels reste relativement aisé, il devient plus problématique si le brut est composé d'un grand nombre de molécules hydrocarbonées comme les paraffines. Ces bruts paraffiniques ont la particularité d'avoir une température de prise en gel élevée, souvent supérieure à la température de l'environnement dans lequel il s'écoule. Lorsque l'écoulement dans la conduite est arrêté, la température diminue et entraîne la formation de bouchons de gel de plusieurs centaines de mètres. Après un long arrêt, il devient difficile de redémarrer l'écoulement. Le manque de compréhension des phénomènes impliqués lors du transport d'un brut paraffinique conduit à une surestimation des pressions de redémarrage et donc à un surcoût pour les compagnies pétrolières. Ainsi, ces travaux de thèse s'attachent à améliorer la compréhension du comportement d'un brut paraffinique et à enrichir sa modélisation afin que les simulations numériques prévoient des pressions et des temps de redémarrage plus précis. En faisant référence aux travaux théoriques, expérimentaux et numériques, il est décrit le comportement viscoplastique, thixotrope et compressible d'un brut paraffinique. Les propriétés thermiques et mécaniques liées à l'histoire du brut jouent un rôle essentiel sur le comportement du brut au redémarrage. Ainsi, le transport d'un brut paraffinique avant l'arrêt de la conduite correspond à l'écoulement stationnaire non-isotherme dans une conduite 2D axisymétrique d'un fluide viscoplastique dont les propriétés rhéologiques dépendent de la température. Le comportement d'un brut paraffinique au redémarrage est décrit par le déplacement d'un fluide viscoplastique, thixotrope et compressible par un autre fluide. Le caractère thixotrope est pris en compte par le modèle de Houska et la compressibilité est introduite dans le modèle de redémarrage. La loi de comportement est implémentée grâce à une technique de Lagrangien augmenté associée à un algorithme d'Uzawa afin d'appréhender sa non-dérivabilité. Les équations du problème sont discrétisées grâce à une méthode de Volumes Finis et un schéma TVD (Total Variation Diminishing) est utilisé pour traiter les termes de transport. La méthode de résolution habituellement utilisée pour les fluides viscoplastiques incompressibles est adaptée à des situations compressibles. Différents tests numériques sont menés et montrent les bonnes propriétés de convergence des algorithmes de résolution. Les résultats non-isothermes montrent la sensibilité des zones cisaillées/non-cisaillées aux variations de la température. L'influence des effets combinés de la thixotropie et de la compressibilité sur la capacité de redémarrage est également observée. Un fluide thixotrope incompressible ne pouvant être redémarré, peut être remis en écoulement si une compressibilité lui est ajoutée. Enfin, une étude comparative entre les résultats numériques et expérimentaux permet de valider le code numérique.

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Bouhier, Marie Edith. "Amélioration des performances en portée et en précision de localisation angulaire des systèmes de navigation sous-marine." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0122.

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Abstract:

L'amelioration de la precision de localisation angulaire des systemes de navigation base-courte et ultra-courte necessite de considerer des bruits correles ou non sur les deux capteurs de reception selon la taille de la base acoustique par rapport au rayon de correlation spatiale du bruit

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Fischer, Stéphane. "Développement d'une instrumentation ultrasonore pour la mesure des vitesses des liquides au-delà de la limite de Nyquist par une approche spectrale." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011601.

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Abstract:

La vélocimétrie Doppler par ultrasons pulsés permet d'obtenir, le profil de vitesses d'un écoulement de fluide. L'estimation de la vitesse est réalisée, pour chaque volume de mesure, à partir du signal Doppler, obtenu à partir du signal rétrodiffusé démodulé et échantillonné, dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse des particules. On démontre, dans le cas d'un transducteur plan et circulaire, pour un écoulement homogène et uniforme dans le volume de mesure, que la densité spectrale de puissance (DSP) de ce signal peut être modélisée par une gaussienne. Un algorithme de suppression du bruit blanc, basée sur l'identification paramétrique de la DSP est proposée et validée. Elle consiste à identifier, en temps réel, les différentes composantes de la DSP du signal Doppler en utilisant la méthode de Levenberg-Marquardt avec un modèle général gaussien. Le bruit blanc identifié est soustrait à la densité afin de permettre un calcul de moment non-biaisé par celui-ci.

Le signal Doppler étant échantillonné par nature, il est soumis au théorème de Shannon qui impose une vitesse maximale mesurable nommée vitesse de Nyquist. Celle-ci est directement proportionnelle à la fréquence de répétition des trains d'ondes (PRF pour Pulse Repetition Frequency). La profondeur d'exploration est également liée au PRF. Ceci impose la principale limite de cette méthode, à savoir la relation inverse liant la profondeur d'exploration et la vitesse maximale mesurable. Une méthode permettant des mesures de vitesses au-delà de la limite de Nyquist est proposée. Elle se base sur l'utilisation de plusieurs fréquences de répétition des trains d'ondes. Le repliement différent pour chaque PRF permet l'apport d'information nécessaire à la résolution de l'ambiguïté sur les vitesses. Un algorithme original de reconstruction spectrale est proposé. Il permet de recombiner les DSP repliés obtenus pour chaque PRF afin de reproduire la DSP du signal Doppler.

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Alkheir, Marwan. "Contrôle du champ acoustique des sons auto-entretenus via la dynamique tourbillonnaire : application au jet plan heurtant une plaque fendue." Thesis, La Rochelle, 2020. http://www.theses.fr/2020LAROS018.

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Abstract:

Une étude expérimentale d’un jet d’air plan heurtant une plaque fendue a été menée. Cette étude a été réalisée pour deux nombres de Reynolds Re=5900 et Re=6700, avec un rapport d’impact L/H=4. Les écoulements associés produisent des sons auto-entretenus. Leurs dynamiques tourbillonnaires ainsi que les champs acoustiques rayonnés présentent des comportements atypiques. Afin de réduire les nuisances sonores dues à l’installation de sons auto-entretenus, un mécanisme de contrôle (tige de 4 mm) a été installé dans l’écoulement pour perturber la dynamique tourbillonnaire responsable de l’installation du son auto-entretenu. L’influence de 1085 positions de la tige entre la sortie du jet et la plaque fendue a été étudiée. Des moyens et des codes spécifiques ont été développés pour des investigations appropriées notamment une technique laser optique spécifique de double SPIV en un seul plan « D-SPIV » a été conçue réalisée. En absence de la tige, pour se renseigner sur la dynamique tourbillonnaire des écoulements pour les deux Reynolds Re=5900 et Re=6700, des mesures SPIV ont été réalisées permettant ainsi de caractériser les états de références des deux écoulements. Pour le premier nombre de Reynolds (Re=5900), deux boucles de sons auto-entretenus ont été mises en évidence. Une à la fréquence de 160 Hz et l’autre à la fréquence de 320 Hz. Ces deux boucles, installées, sont caractérisées respectivement par les organisations tourbillonnaires symétriques et antisymétriques du jet qui alternent dans le temps d’une façon aléatoire. Cependant, le régime antisymétrique à la fréquence 320 Hz est plus persistant dans le temps. Pour le deuxième nombre de Reynolds (Re=6700), l’étude dynamique de l’écoulement a montré que le jet est antisymétrique avec une fréquence de détachement tourbillonnaire de 380 Hz alors que la fréquence la plus énergétique qui caractérise le son auto-entretenu de l’écoulement est de 168 Hz. Lors de la mise en place du mécanisme de contrôle par l’installation de la tige, pour les deux nombres de Reynolds étudiés, il a été trouvé deux zones de contrôle. La première zone est sur l’axe du jet. Lorsque la tige est positionnée dans cette zone, le niveau de pression acoustique baisse d’environ 20 dB. De plus, il y a une disparition de la boucle de sons auto-entretenus. Lorsque la tige occupe des positions dans la deuxième zone qui est située aux environs de la tangente inférieure du jet, le niveau acoustique augmente d’environ de 12 dB. Cependant, il y a disparition de la boucle de sons auto-entretenus. Pour les deux nombres de Reynolds, l’étude de la dynamique des écoulements en présence de la tige, montre que lorsque la tige est installée dans la zone 2, le jet est dévié et une partie des structures tourbillonnaires passe directement par la fente sans se déformer expliquant ainsi la disparition de la boucle d’auto-entretien et l’augmentation de 12 dB du niveau acoustique du champ rayonné, alors que le débit à travers la fente est réduit d’environ 50 %. Lorsque la tige est installée dans la zone 1, aucune structure ne passe par la fente ce qui explique la disparition de la boucle d’auto-entretien et la baisse du niveau de pression acoustique d’environ 20 dB. L’activité tourbillonnaire installée de part et d’autre de la fente crée des zones de recirculations inversant ainsi le débit à travers la fente
An experimental study of a rectangular jet of air impinging on a slotted plate is considered in this work. This study is performed for two Reynolds numbers Re = 5900 and Re = 6700, with an impact ratio L/H=4, where L is the plate-to-nozzle distance and H is the height of the slot. This configuration consists of a flow producing self-sustaining tones. Atypical behavior of the flow through its vortices and acoustic field is found in this study. In order to reduce the noise generation, a control mechanism comprising a 4mm rod is installed in the flow to disturb the vortex dynamics responsible for the loop of self-sustaining tones installed along the jet. A total of 1085 rod positions are tested between the nozzle and the impinged plate in order to find optimal positions. Specific metrologies and codes are developed for appropriate investigations. In particular, a laser technique consisting of double Stereoscopic PIV in a plane « D-SPIV » is employed.In the absence of the rod, in order to visualize the vortex dynamics for both Reynolds numbers Re = 5900 and Re = 6700, SPIV measurements are performed. This allows to characterize these flows in their reference states. For the first Reynolds number (Re = 5900), two self-sustaining tones loops are highlighted. The first has a frequency of 160 Hz and the second has a frequency of 320 Hz. These two loops characterize respectively a symmetric and an asymmetric vortex organization of the jet and alternate in a random pattern with respect to time. The asymmetric regime (f=320 Hz) is more persistent over time. For the second Reynolds number (Re = 6700), the dynamic study of the flow shows that the jet is asymmetric with a vortex shedding frequency equal to 380 Hz, while the more energetic frequency which characterizes the self-sustaining tones of the flow is equal to 168 Hz.When control mechanism is employed through the rod, for both Reynolds numbers, two control zones could be distinguished. The first one is on the axis of the jet. Once the rod is positioned in this zone, the sound pressure level drops by approximately 20 dB. Moreover, the self-sustaining tones loop disappears. When the rod is positioned in the second zone which is located around the lower mixing layer of the jet, the sound pressure level increases by about 12 dB and the self-sustaining tones loop disappears.The study of the dynamics of the flow in the presence of the control mechanism for both Reynolds numbers shows a deflection of the jet when the rod is installed in the second zone (near from the lower mixing layer of the jet). Actually, a part of the vortices escape directly through the slot of the plate without deformation, what explains the disappearance of the self-sustaining loop and the increase of the acoustic level by 12 dB. At the same time, the flow rate through the slot is reduced by about 50%. When the rod is installed in the first zone (on the axis of the jet), no vortices are found to escape through the slot of the plate what explains the disappearance of the self-sustaining loop and the drop in sound pressure level by approximately 20 dB. The vortex activity on both sides of the slot creates recirculation zones in such a way that the flow through the slot is reversed

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Florens, Corine. "Modeling of the viscoelastic honeycomb panel equipped with piezoelectric patches in view of vibroacoustic active control design." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545422.

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Abstract:

Active control has often been considered for low frequency control of noise radiated by trim panels inside aircraft or helicopter cabins. Trim panels are usually made of honeycomb core sandwich because of their high strength to mass ratio. Active control techniques applied to honeycomb panel have not always given results as good as expected and this thesis aims to understand these limitations based on validated mechanical models of the active panels. For the modeling of honeycomb panels, the main difficulty is to estimate equivalent properties for the core. A numerical homogenization procedure is introduced to estimate effective parameters of a shell/volume/shell model based on the correlation with periodic modes of a detailed 3D model. The use of periodic modes allows a detailed analysis of the influence of constituent properties, especially glue and skin. Tests show that the considered Nomex based honeycomb has significantly viscoelastic behavior. In the model, the viscoelastic behavior of the core is taken into account by a frequency dependence of material parameters. Piezoelectric actuators and sensors are included in the validated honeycomb model. Strategies for integration in a numerical design process are discussed. Finally, the static response to an applied voltage is shown to correspond to a blister shape with local bending of the skin rather than global bending of the panel. This behavior results in poor actuator performance, which is also found in a realistic panel configuration studied at ONERA.

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Dissertations / Theses on the topic 'Bruit de spin'

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