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Dissertations / Theses on the topic 'Chiralité (physique)'
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Dentin, Serge. "Contribution à l'étude du secteur baryonique dans la théorie des perturbations chirales." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22077.
Full textAbstract:
Le lagrangien fondamental des interactions fortes (chromodynamique quantique, ou qcd) est invariant, quand les masses des quarks sont nulles, sous l'action d'un groupe de symetrie su(3)su(3) (groupe chiral) agissant dans l'espace des saveurs. Cette symetrie est spontanement brisee, laissant place a huit bosons de nambu-goldstone sans masse: les mesons pseudoscalaires de l'octet de su(3). La theorie des perturbations chirales (cpt) offre la possibilite d'une description a basses energies des etats hadroniques les plus legers: par rapport aux echelles typiques d'energie mises en jeu dans ces processus, les masses des quarks peuvent etre traitees comme de petites perturbations. Nous avons considere dans cet ouvrage l'application de ces techniques a la description du secteur des baryons les plus legers. En particulier, nous avons etudie sur quelques exemples precis (masses, terme sigma, facteurs de forme electromagnetiques) la structure a une boucle des amplitudes (corrections non-analytiques, etc. . . ). Enfin, nous montrons que les baryons ne contribuent que tres faiblement aux constantes de couplage effectives du secteur mesonique, utilisant pour cela les techniques modernes d'evaluation des determinants d'operateurs elliptiques
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Chang, Emmanuel. "QCD sur réseaux et les propriétés des mésons lourd-légers : les distributions radiales dans les mésons lourd-légers et le mélange Bº-B̄º dans la limite statique." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077204.
Full textAbstract:
La phénoménologie des mesons lourds-légers est étudiée à l'aide de simulations de QCD sur reseau. Le présent travail est particulièrement centre sur la dynamique du quark léger dans des systèmes lourds-légers lorsque le quark lourd est infiniment massif. La différence de masse entre l'état fondamental et les états excites est étudiée grâce a des données reseau "unquenched" possédant SN__f=2S quarks légers dynamiques. Une très haute précision des résultats sur reseau pour les couplages d'un pion mous est obtenue en améliorant plusieurs aspects des précédents calculs sur reseau de ces couplages. De plus, ce travail propose une nouvelle méthode permettant de déterminer pour la première fois l'émission d'un pion au cours'de la transition entre l'état fondamental et le premier état excite d'un meson lourd-léger. Ces couplages constituent des ingrédients nécessaires pour la description des mesons lourds-légers a l'aide d'une théorie effective connue sous le nom de Théorie Chirale des Perturbations pour les Mesons Lourds. Ils sont aussi essentiels pour l'extrapolation chirale des résultats obtenus sur reseau en matière de phénoménologie de la physique du SBS. Nous portons un soin particulier a l'amélioration de la méthode employée pour calculer le propagateur du quark lourd statique sur reseau en utilisant les techniques de mise en bloc hyper-cubique (HYP). Nous procédons ensuite a une étude détaillée des éléments de matrice hadronique de tous les operateurs S\Delta B=2S a quatre quarks conservant la parité qui entrent dans la description théorique de l'amplitude du mélange SB~0S-S\bar B~0S dans le Modèle Standard ainsi que dans ses extensions supersymetriques. C'est la première étude de ce genre avec des lignes de Wilson avec mise en bloc HYP, avec un bénéfice supplémentaire : le mélange spurieux d'operateurs calcules sur reseau est nettement réduit par rapport aux travaux antérieurs sur le sujet. La renormalisation et le matching de la Théorie Effective de Quark Lourd sur reseau et de la QCD dans le continu est effectue en utilisant la théorie de perturbations boostee. Nous fournissons également une brève discussion de l'impact de nos résultats sur la phenomenolgie du meson SBSPhenomenology of the heavy-light mesons is investigated by using QCD simulations on the lattice. The work is particularly focused on the light quark dynamics in the heavy-light Systems when the heavy quark is infinitely heavy. The mass splitting between the excited and the lowest lying states has been studied with the unquenched lattice data containing SN__f=2S dynamical light quarks. A very high accuracy of the lattice results for the coupling to the pions is achieved through several improvements over previous lattice computations of these couplings. Moreover, the present study provides a new method which allows for the first lattice determination of the pion emission in the transition between the first excited and the lowest lying heavy-light meson. These couplings are necessary ingredients for the description of heavy-light mesons by an effective theory known as the Heavy Meson Chiral Perturbation Theory. They are also essential in the chiral extrapolations of the lattice results for the quantities which are relevant to the SBS-physics phenomenology. Special attention is devoted to the improvement of the technique of Computing the static heavy quark propagator on the lattice by using the hyper-cubic blocking techniques (HYP). We then make a detailed study of the matrix elements of ail parity conserving four-quark S\Delta B=2S operators which enter the theoretical description of the SB~0S-S\bar B~0S mixing amplitude in the Standard Model, and in its supersymmetric extensions. This is the first such study with HYP-blocked Wilson lines, which provides us with an extra benefit: the spurious mixing of operators computed on the lattice is much smaller with respect to what has been done in the past. Renormalization and matching of Heavy Quark Effective Theory on the lattice to the continuum QCD is made by using boosted perturbation theory. A short discussion of impact of our results on the SBS-physics phenomenology is provided too
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Marloie, Gaël. "Des précurseurs organiques à la chiralité : simulations de processus élémentaires en environnement primitif." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066353.
Full textAbstract:
À l’heure actuelle, il est admis que l’apparition de la vie sur Terre est liée à l’émergence de l’homochiralité des molécules bio-organiques. Le but de cette thèse est d’étudier, dans le cadre de la panspermie, les conditions nécessaires à cette apparition. Cette étude, réalisée au moyen des méthodes de la chimie théorique, est centrée sur trois points clés de la problématique. À ce jour aucune molécule chirale n’a été observée dans le MIS. La recherche de telles molécules constitue donc un point fondamental. En utilisant un critère de sélection basé sur le principe d’énergie minimale, nous avons proposé une série de molécules chirales que nous considérons comme des cibles de choix pour une première observation dans le MIS. Une solution pour l’obtention de milieux homochiraux consisterait à adsorber de manière énantiosélective un mélange racémique sur une surface chirale. Après avoir évalué les limites des modèles que nous proposons d’utiliser pour notre modélisation d’adsorption, nous avons recherché les divers points d’adsorption existant sur la surface. Les résultats obtenus nous ont poussés à étudier la sélectivité de la surface dans sa globalité au moyen d’une approche statistique de l’adsorption. Enfin, on place communément la formation des acides aminés dans les glaces interstellaires. Se pose alors la question de la résistance de la chiralité des acides aminés au rayonnement interstellaire auquel ils sont soumis lors de leur voyage vers la Terre. À travers l’exemple de l’alanine nous évaluons le problème de la racémisation des acides aminés présents dans les glaces cométaires
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Atawa, Bienvenu. "Mobilité moléculaire et vieillissement physique des composés amorphes chiraux." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR125/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre de cette thèse, nous avons réalisé l’étude de systèmes amorphes moléculaires chiraux en évaluant leur vieillissement, leur mobilité ainsi que leur capacité à recristalliser en fonction de la composition énantiomérique du matériau. Pour limiter les facteurs additionnels à la chiralité, ce travail s’est concentré sur des systèmes modèles formant des conglomérats stables : N-acetyl-α-methylbenzylamine (Nac-MBA) et 5-ethyl-5-methylhydantoin (12H). De ces travaux il ressort que l’impact le plus spectaculaire de la chiralité est exprimé dans la propension à la cristallisation ou l’habilité à former un verre (qui augmente de façon inversement proportionnelle de l’excès enantiomérique (ee)). Les cinétiques de vieillissement sont implicitement impactées par l’ee : Celles-ci sont plus lentes pour les ee importants. Enfin, il semble que les processus de relaxation ainsi que les temps associés soient identiques quelle que soit l’ee, bien que le comportement à la cristallisation soit lui significativement impacté. A noter que la signature la plus manifeste de la chiralité dans l’état amorphe du Nac-MBA s’exprime dans l’intensité diélectrique des processus D et αIn the framework of this thesis, we carried out the study of amorphous chiral molecular systems by evaluating their molecular mobility, the evolution of physical properties during aging and the recrystallization behavior as function of the initial enantiomeric excess (ee). In order to avoid factors additional to chirality itself, we focused on enantiomeric systems forming stable conglomerates (full chiral discrimination in the solid state) by choosing two model compounds: 5-ethy-5-methylhydantoin (12H) and N-acetyl-α-methylbenzylamine (Nac-MBA). From this thesis it was shown that the most spectacular effects of chirality in the amorphous state is expressed in the GFA or the crystallization propensity. The GFA increases as the ee decreases. The kinetics of physical aging is implicitly impacted by chirality. Glassy pure enantiomer requires more time to reach equilibrium than that of an intermediate composition. This situation is hypothetically due to constraints effects mostly resulting from a strong nucleation behavior in the glass state at high ee. Furthermore, the time scale of all the processes (D, α, βJG, γ) and the evolution of their temperature dependency are approximatively identical even though the crystallization behavior is highly impacted by ee. it seems that molecular mobility would not be a key parameter in the crystallization behavior of Nac-MBA. The main expression of chirality in amorphous Nac-MBA is evidenced in the signature of the dielectric strength of both D and α processes
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Pham, Kim Anh Aline. "Caractérisation de la chiralité optique dans des systèmes plasmoniques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAY051/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce projet de thèse est de mettre en évidence des phénomènes de chiralité optique induits dans des systèmes plasmoniques. La manipulation des différents degrés de liberté de la lumière est mise en évidence par le biais de techniques expérimentales complémentaires basées sur la tomographie en polarisation, la microscopie à fuites radiatives et la microscopie en champ proche optique (SNOM). D'une part, nous rapportons une méthode de caractérisation non-invasive afin de révéler la présence conjointe de chiralité planaire et volumique au sein de métasurfaces plasmoniques. Pour décrire cette chiralité mixte, une généralisation du modèle de Kuhn est développée. D'autre part, nous démontrons deux dispositifs plasmoniques exploitant le couplage spin-orbite optique pour contrôler les moments angulaires de spin et orbitaux de la lumière. En particulier, le mécanisme réciproque de l'effet spin Hall optique est démontré à l'aide de nano-ouvertures en forme de T: la trajectoire des plasmons de surface est adressée dans le moment angulaire de spin des photons. Cette fonctionnalité est ensuite mise en œuvre dans une expérience de brouillage d'interférence. La génération de vortex plasmoniques est également réalisée par le biais de cavités spirales, dont la chiralité conditionne l'intensité et le moment angulaire orbital des vortex. Enfin, une preuve de concept sur la mesure de la densité locale d’états optique, façonnée par un environnement chiral, est démontrée à l'aide d'une sonde SNOM classique et quantique. Ce travail permet de connecter les grandeurs de densité et de flux de chiralité aux interactions lumière-matière. L'étude de la chiralité dans le contexte de la plasmonique ouvre des perspectives prometteuses dans la nano-manipulation optique, la séparation de molécules chirales et le contrôle de sources quantiquesIn this thesis, we aim at demonstrating chiral optical effects in plasmonic systems. The manipulation of the different degrees of freedom of light is evidenced by complementary experimental approaches based on polarisation tomography, leakage radiation microscopy and scanning near-field optical microscopy (SNOM). On one hand, we report on a non-invasive method to reveal the coexistence of surface and bulk chirality in plasmonic metasurfaces. Specifically, we extend the model of Kuhn to describe this chirality mixture. On the other hand, we demonstrate two plasmonic devices which rely on the optical spin-orbit coupling to control the spin and the orbital angular momentum of light. In particular, the reciprocal mechanism of the spin-Hall effect of light is shown using T-shaped nano-apertures: the trajectory of surface plasmons can be encoded in the spin of the photons. This which-path marker is then implemented in an interference erazer experiment. Plasmonic vortex generation is also reported in spiral cavities. The spiral chirality rules the intensity as well as the angular orbital momentum of the singular fields. Finally, as a proof of concept, we demonstrate using a conventional and quantum SNOM probe that the local density of optical states can be structured by a chiral environment. We also connect the density and flux chirality to light-matter interactions. Studying chirality in the context of plasmonics opens promising prospects in the optical nano-manipulation, chiral molecules discrimination and the control of quantum sources
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Lopez, Xavier. "Production d'étrangeté dans les collisions Ni+Ni à 1. 93 AGeV." Clermont-Ferrand 2, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009052.
Full textAbstract:
Les principaux objectifs des collisions d'ions lourds relativistes sont l'étude de l'équation d'état de la matière nucléaire et des effets du milieu nucléaire sur la production et la propagation des particules étranges. Le détecteur FOPI installé auprès de l'accélérateur SIS du GSI de Darmstadt permet de mesurer et de reconstruire une grande variété de particules étranges, sensibles au milieu nucléaire dense et chaud. L'étude de la production des hypérons A et E- dans les collisions Ni+Ni à 1. 93 AGeV, collectées par la collaboration FOPI, est présentée dans ce document. Plusieurs méthodes d'analyse ont été utilisées avec notamment une analyse basée sur les réseaux de neurones. Les taux de production des A sont en particulier discutés en fonction de la centralité de la réaction. Les résultats sont comparés aux prédictions de divers modèles théoriques et résultats déja existants. Une étude détaillée de la mesure des hypérons doublement étranges E- sous le seuil de création est présentée. L'ensemble des résultats permet d'apporter de nouvelles contraintes aux modèles et une meilleure compréhension de la production d'étrangeté dans un domaine en énergie proche du seuil de création
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Lv, Bingfeng. "Chirality in the ¹³⁶Nd and ¹³⁵Nd nuclei." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS353/document.
Full textAbstract:
Le mode d’excitation collective exotique appelé chiralité a été étudié et des isomères de longue durée de vie ont été recherchés dans les noyaux ¹³⁶Nd et ¹³⁵Nd. Cinq paires de bandes Δ I=1 presque dégénérées et de même parité ont été identifiées à des spins élevés dans ¹³⁶Nd Les bandes observées ont été étudiées en utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité covariante contrainte et rotation autour d'une axe incliné, et par un nouveau modèle de rotor plus particules développé pour décrire le couplage de particules dans quatre couches j à un rotor triaxial. Les propriétés de ces bandes doublet sont en bon accord avec les résultats des calculs théoriques. Par conséquent, l'existence de bandes chirales multiples (MχD) dans le noyau ¹³⁶Nd a été établie. Il s'agit de la première preuve expérimentale de l'existence de bandes chirales dans des noyaux pairs. Les cinq paires de bandes chirales constituent le plus grand ensablé de bandes chirales observé jusqu'à présent dans un seul noyau. De plus, le schéma de niveaux de ¹³⁶Nd a été considérablement étendu aux spins bas, moyens et très élevés. Les configurations possibles de toutes les bandes rotationnelles ont été attribuées á l'aide du modèle Nilsson-Strutinsky en rotation. La structure de ¹³⁶Nd a été clarifiée et les divers types d'excitations uni-particule et collectives ont été bien compris. Une nouvelle paire de bandes chirales á parité positive a été identifiée dans. Les caractéristiques des bandes soutiennent leur interprétation en termes de bandes chirales. Des bandes chirales à parité négative ayant été identifiées précédemment, la présence de multiple bandes chirales dans ¹³⁵Nd est ainsi établie. Les bandes chirales observées ont été étudiées en utilisant la théorie avec fonctionnelle de densité covariante contrainte et avec le modèle rotor plus particules; elles reproduisent fidèlement les données expérimentales, confirmant ainsi le phénomène MχD dans ce noyau. Les bandes chirales nouvellement observées dans ¹³⁵Nd représentent une étape importante dans la confirmation de l'existence du phénomène MχD dans les noyaux. La recherche d'états isométriques à longue durée de vie dans ¹³⁵Nd et ¹³⁶Nd a été aussi effectuée, mais n'a pas permis d'identifier de nouveaux isomères. Cependant, nous avons pu confirmer la présence des isomères déjà identifiés dans les noyaux ¹³⁸Nd, ¹³⁴Ce, ¹³⁶Pr, et ¹³⁷Pr dans nos donnéesThe exotic collective excitation mode called chirality has been investigated and long-lived isomers have been searched for in the ¹³⁶Nd and ¹³⁵Nd nuclei. Five pairs of nearly degenerate Δ I=1 bands with the same parity have been identified at high spins in ¹³⁶Nd. The observed bands were investigated by the constrained and tilted axis cranking covariant density functional theory and a new developed four single-j shells particle-rotor model. It was found that the properties of these doublet bands are in good agreement with results of the model calculations. Therefore, the multiple chiral doublets (MχD) phenomenon in the nucleus ¹³⁶Nd was confirmed. This was the first experimental evidence for the MχD bands in even-even nuclei. The five pairs of chiral doublet bands is the largest observed in a single nucleus until now. In addition, the level scheme of the ¹³⁶Nd has been extended significantly at low, medium, and very high spins. Possible configurations of all rotational bands have been assigned by using the cranked Nilsson-Strutinsky model. The band structure of ¹³⁶Nd was clarified and the various types of single-particle and collective excitations were well understood. A new pair of positive-parity chiral doublet bands has been identified in ¹³⁵Nd. The characteristics of the doublet bands support the chiral interpretation. Together with the previously reported negative-parity chiral doublet bands show the presence of MχD bands in ¹³⁵Nd. The observed doublet bands were compared with constrained covariant density functional theory and particle-rotor model calculations which nicely reproduce the experimental data, confirming the MχD phenomenon in this nucleus. The newly observed MχD bands in ¹³⁵Nd represent an important milestone in supporting the existence of MχD in nuclei. The search for long-lived isomeric states in ¹³⁵Nd and ¹³⁶Nd has also been performed. This did not lead to the identification of new isomers, but we could confirm the existence of the previously reported isomers in the nuclei ¹³⁸Nd, ¹³⁴Ce, ¹³⁶Pr, and ¹³⁷Pr in our data
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Pasquier, Corinne. "Nouveaux ligands aminophosphinephosphinites et diphosphanes à chiralité métallocénique : application en hydrogénation énantiosélective de cétones et approche du mécanisme par modélisation moléculaire." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-221.pdf.
Full textAbstract:
La synthèse d'aminoalcools a été effectuée suivant deux procédures à partir d'alpha-aminoacides. La présence d'un noyau aromatique a permis la synthèse de diastéréoisomères arène tricarbonylchrome optiquement purs. Ces aminoalcools ont ensuite été transformés en une seule étape en ligands phosphorés pour conduire aux aminophosphinephosphinites. L'hydrogénation énantiosélective de cétones fonctionnalisées a été réalisée en présence de complexes du rhodium et du ruthénium modifiés par ces ligands AMPP. Les catalyseurs rhodiés modifiés par des alkyl-AMPP issus de la (S)-2-hydroxyméthylindoline et de la (S)-3-hydroxyméthyl-1,2,3,4- tétrahydroisoquinoléine ont permis d'hydrogéner la cétopantoyllactone, le N-benzylbenzoylformamide et le chlorhydrate de 2-(N,N-diméthylamino)-acétophénone avec des énantiosélectivités supérieures à 99%, ainsi que le pyruvate d'éthyle avec un excès énantiomérique de 87%. La présence du greffon Cr(CO)3 dans certains ligands a permis de mettre en évidence l'effet bénéfique de la chiralité métallocénique sur l'énantiosélection de la réaction d'hydrogénation. Une approche du mécanisme réactionnel a été effectuée par chimie théorique avec une méthode DFT. Un cycle catalytique pour l'hydrogénation de cétones en présence d'un complexe neutre du rhodium a été calculé.
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Bideo, Lionel. "Etude par la méthode des moments des caractéristiques chirales d'un réseau d'hélices dans un diélectrique." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30113.
Full text
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Thomas, Jean-Charles. "Spectroscopie des noyaux légers déficients en neutrons : Étude des noyaux ²¹Mg, ²⁵Si et ²⁶P, approche systématique du phénomène de l'asymétrie miroir, conception d'un détecteur à gaz pour l'étude de la radioactivité 2 protons." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12555.
Full textAbstract:
L'étude des modes de décroissance des noyaux ²¹Mg, ²⁵Si et ²⁶P permet de tester la validité des modèles théoriques lorsqu'ils sont appliqués à la description des propriétés de noyaux particulièrement instables. Des approches de type "modèle en couches" ainsi que l'hypothèse d'indépendance de charge des forces nucléaires sont confrontées aux résultats expérimentaux. Enfin, l'observation du phénomène rare de l'émission de deux protons constitue le premier pas vers la recherche et l'étude de la radioactivité 2He.
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Laux, Valérie. "Effets de la chiralité dans les nouvelles phases hélicoïdales et frustrées de cristaux liquides : SC*[alpha], TGB, phases bleues TGB et isotropes anomales." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10146.
Full textAbstract:
Le mémoire traite des effets d'une très importante chiralité dans de nouveaux cristaux liquides, présentant des phases smectiques helicoidales frustrees (s#c#*fi ferrielectrique, s#c#*, phases a torsion par joints de grains tgb#a et tgb#c, phases bleues tgb) et phases isotropes anomales. Dans un premier temps est présentée une nouvelle méthode de mesure du pas helicoidal, fondée sur l'étude de franges d'ellipticite, dites franges de friedel, obtenues sur gouttes très aplaties observées au microscope polarisant en lumière réfléchie. Cette technique, élaborée pour la phase s#c#*, a permis d'en démontrer le caractère helicoidal, et de suivre les variations de la torsion avec la température. L'étude d'une série de thiobenzoates montre que le pas peut atteindre des valeurs très faibles (0. 05 m), et présenter d'apparentes divergences et inversions. Ces résultats sont confrontes a trois modeles de structure de la phase s#c#*. L'étude de nombreux autres composes vient confirmer les résultats expérimentaux obtenus pour la série de thiobenzoatesUne nouvelle séquence de phases, ainsi que la présence d'une phase s#c#* entre les phases s#c#* et tgb#a, ont de plus été mises en évidence. Dans un deuxième temps a été étudiée une série présentant les phases s#c#*, tgb#a tgb#c et phases bleues tgb. Les mesures de pas effectuées dans les trois premières phases ont révèle une torsion tres forte ; il est ainsi montre que l'existence de ces nouvelles phases bleues tgb est, comme pour l'habituelle phase bleue cholesterique, une conséquence d'une très forte chiralité. Les trois phases bleues tgb sont mises en évidence avec des textures optiques bien définies, en particulier pour la phase bpiii qui n'avait jamais été observée auparavant. Enfin les phases isotropes anomales présentées par deux types de matériaux sont étudiées optiquement, amenant a la détermination d'une texture particulière, et a l'observation de plusieurs phases de ce type dans la séquence d'un des composes
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Olbratowski, Przemyslaw. "Chiral and magnetic rotation in atomic nuclei studied within self-consistent mean-field methods." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007048.
Full textAbstract:
Currently, one application of the mean-field methods in nuclear physics is the investigation of exotic nuclear symmetries. This is related, in particular, to the study of nuclear rotation about an axis tilted with respect to the principal axes of the mass distribution in the Tilted-Axis Cranking (TAC) model. The present work presents one of the first TAC calculations performed within fully self-consistent methods. The Hartree-Fock method with the Skyrme effective two-body interaction has been used. A computer code has been developed that allows for the breaking of all spatial symmetries of the solution. As a first application, calculations for the magnetic bands in 142Gd and for the chiral bands in 130Cs, 132La, 134Pr, and 136Pm have been carried out. The appearance of those bands is due to a new mechanism of breaking the spherical symmetry and to the spontaneous breaking of the chiral symmetry, respectively. The self-consistent solutions for 142Gd confirm the important role of the shears mechanism in generating the total angular momentum. However, the agreement with experimental data is not satisfactory, probably due to the lack of the pairing correlations in the calculations or to the possibly overestimated deformation. The results obtained for 132La constitute the first fully self-consistent proof that the nuclear rotation can attain a chiral character. It has been shown that the chiral rotation can only exist above a certain critical angular frequency. It has also been checked that the terms of the Skyrme mean field odd under the time reversal have no qualitative influence on the results.
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Ribière, Patrice. "Déroulage d'un cholestérique frustré en champ électrique." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10289.
Full textAbstract:
Nous etudions experimentalement et theoriquement la topologie des textures rencontrees dans un echantillon homeotrope de cristal liquide cholesterique, lorsque son epaisseur est de l'ordre du pas et qu'il est soumis a un champ electrique. Trois phases stables sont mises en evidence suivant la valeur des parametres de controle qui sont l'epaisseur et la tension appliquee: la phase nematique homeotrope, une phase invariante par translation horizontale ou tic, et des doigts cholesteriques. Ceci permet de construire dans le plan des parametres de controle des diagrammes de phases qui sont plus riches pour les materiaux d'anisotropie dielectrique negative, que pour ceux d'anisotropie positive car ils contiennent alors un point triple et un point tricritique. Nous calculons a partir de notre modele theorique les diagrammes de phases correspondants, ainsi que le pouvoir rotatoire du tic et le contraste optique des doigts. Les resultats obtenus sont en accord avec l'experience. Nous decrivons aussi la topologie des spherulites qui peuvent apparaitre dans le meme type d'echantillon, et leur comportement sous champ electrique. Contrairement aux textures precedentes, ces objets possedent des defauts. Enfin, nous presentons trois effets electrohydrodynamiques: la reptation des doigts et leur mise en spirales, et, dans le cas d'un cholesterique a petit pas, la rotation dans la phase isotrope de germes cholesteriques colles aux plaques
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Teyssier, Boris. "Étude de la production de méson neutre léger dans la voie de désintégration dimuonique en collision proton-proton à sqrt(s) = 13 TeV en rapidité vers l'avant dans ALICE au LHC du CERN." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1240/document.
Full textAbstract:
La matière qui nous entoure est formé de hadrons, eux-même constitués de quarks et de gluons. Ces derniers sont des composants élémentaires qui n'existent pas sous forme libre. Cependant nous savons à l'heure actuelle que la matière confinée dans des hadrons peut, dans des conditions de haute température et/ou de haute densité baryonique, se retrouver sous une forme déconfinée de plasma de quarks et de gluons. Pour réaliser expérimentalement les conditions permettant de former ce plasma de quarks et de gluons, nous avons besoin d'une machine capable de faire entrer en collision des noyaux à des énergies très élevées: cela est notamment possible au CERN, où se situe le plus grand accélérateur de particules du monde, le Large Hadron Collider, qui a permis de faire entrer en collisions des noyaux de plomb à une énergie par paire de nucléons de 2.76 et 5.02TeV, et des protons à des énergies allant de 0.9 à 13TeV. Les collisions entre noyaux de plomb permettent, en particulier, d'atteindre les conditions de densité d'énergie nécessaires à la formation de la phase de plasma de quarks et de gluons. Ce travail de thèse contribue à ce programme de physique par l'étude de la production de mésons neutres légers en collisions proton-proton à 13TeV, référence nécessaire pour comprendre les observations en collisions plomb-plomb. L'étude des mésons neutres légers a été menée dans le canal dimuonique par l'analyse du spectre de masse invariante des dimuons de masse inférieure à 1.5 GeV/c², permettant notamment de mesurer les sections efficaces des mésons eta, rho/omega et phiThe ordinary matter surrounding us is made of hadrons which in turn are composed of quarks and gluons. These latter are elementary constituents which cannot be observed in a free state. However it is at present recognized that this matter confined within hadrons can undergo, under extreme conditions of high temperature and/or highnet baryonic density, a transition to a state of deconfined quarks and gluons whichcalled quark gluon plasma. The conditions required to form this quark gluon plasma can be experimentallyachieved using a machine capable of colliding nuclei at very high energies: this is particularly the case at CERN where is located the world’s largest and most powerful particle accelerator, the Large Hadron Collider, which collided Pb ions at a center-of-mass energy of 2.76 to 5.02 TeV per nucleon pair and protons of 0.9 to 13 TeV. Pb-Pb collisionssuch relativistic energies definitely allow for the suitable density conditions to form the quark gluon plasma phase. This thesis work contributes to this physics program by studying the production of neutral light mesons in collisions of proton-proton at 13 TeV, which provides the necessary reference to understand further observations done in Pb-Pb collisions. This study has been performed in the dimuon decay channel by analyzing the dimuon invariant mass spectrum in the region of masses lower than 1.5 GeV/c2 , giving accessthe measurement of the cross sections of eta, rho/omega and phi mesons
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Cui, Lingfei. "Antennes photoniques pour amplifier les interactions entre la lumière et la matière chirale." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS392.
Full textAbstract:
La détection de molécules chirales à l'aide de résonateurs plasmoniques est un domaine de recherche prometteur pour améliorer la sensibilité et la flexibilité de la détection. Cette approche vise à surmonter les limitations des méthodes conventionnelles, telles que la méthode chiroptique, qui présente des limitations en termes de sensibilité. Les résonateurs plasmoniques sont capables d'interagir de manière résonante avec la lumière, ce qui permet d'augmenter le couplage entre les molécules chirales et la lumière, tout en offrant un contrôle sur les propriétés de polarisation de la lumière. Les avancées récentes dans ce domaine ont porté sur la création de surfaces nanostructurées chirales avec des résonateurs spécifiques, mais le mécanisme sous-jacent à la réponse différentielle des biomolécules à la lumière polarisée circulairement reste mal compris. Dans le cadre de ce projet de doctorat, l'approche novatrice consiste à utiliser des nanostructures achirales anisotropes, telles que des nanoslits, pour interagir avec des molécules chirales. Ces nanostructures achirales offrent l'avantage de pouvoir inverser le signe du dichroïsme circulaire en contrôlant la polarisation incidente ou le sens de propagation de la lumière. En manipulant les symétries du champ électromagnétique à proximité des résonateurs, il devient possible d'étudier plus en détail le couplage électromagnétique entre les biomolécules chirales et les nanorésonateurs. Le projet vise à développer des nanorésonateurs plasmoniques innovants, basés sur des nanoslits, qui seront fonctionnalisés pour détecter des biomolécules chirales. Contrairement aux résonateurs chiraux, les résonateurs achiraux peuvent générer des signes de champs chiraux, offrant ainsi une grande flexibilité dans la détection. Le travail comprend la caractérisation et la compréhension de l'origine des champs chiraux, ainsi que des méthodes pour les rendre homogènes. Une partie de la recherche se concentre sur la conception d'une source de lumière superchirale pure à l'aide de nanoslits, qui peut être accordée en longueur d'onde et en polarisation. Dans cette perspective, des méthodes expérimentales sont présentées, notamment l'utilisation de la fluorescence détectée par dichroïsme circulaire (FDCD) pour les molécules sensibles aux énantiomères. Pour la réalisation de ces expériences, des résonateurs plasmoniques avec une résonance à 680 nm ont été choisis, correspondant à la bande d'absorption chirale de LHCII. Une idée intéressante consiste à bloquer le faisceau d'excitation pour ne recueillir que l'émission des molécules chirales, en étudiant les résonances des ouvertures dans une couche d'or opaque. En résumé, ce projet de doctorat vise à exploiter les avantages des nanostructures plasmoniques achirales pour améliorer la détection des molécules chirales en offrant une plus grande flexibilité dans la manipulation de la polarisation de la lumière et en explorant de nouvelles méthodes expérimentales pour cette détectionThe detection of molecules based on fluorescence or Raman scattering has been widely studied and is currently used in industry and laboratories. However, many organic molecules of interest are chiral, and their chemical and biological properties depend on their enantiomer as well as on the chirality of their secondary structure. The quantity and chirality of biomolecules are classically determined by measuring the differential absorption between the two opposite circular polarizations (chiroptic method). However, this method is limited by the low differential absorption of chiral molecules, which is of the order of 10-3 in the UV part of the spectrum. Plasmonic resonators have the ability to resonantly interact with light and are characterized by a moderate quality factor and a low effective volume. This resonant interaction allows (i) to increase the coupling between molecules and light and (ii) to control the polarization properties of light. So far, the latest advances concern the implementation of nanostructured chiral surfaces with gammadion-type resonators or stacked twisted resonators that interact preferentially with a given helicity of light. However, the mechanism behind the differential response of biomolecules coupled to chiral resonators to circularly polarized light is still unclear, preventing the optimization of such detection. Moreover, in the research published so far, two different chiral sensors are needed to interact with right- and left-handed circularly polarized light, which requires complex calibration procedures. During the course of my PhD, I have studied the use of anisotropic achiral nanostructures to interact with chiral molecules. Indeed, they have the significant advantage over chiral nanostructures of changing the sign of the circular dichroism by controlling the incident polarization or the direction of propagation. Indeed, the symmetries of the electromagnetic field in close proximity to the resonators can be manipulated at will by changing illumination conditions hence providing a unique tool for studying the origin of the electromagnetic coupling between chiral biomolecule and nanoresonators. Consequently, in my PhD project I propose to use plasmonic nanoresonators to increase the light - “chiral matter” interactions in order to detect and study chiral molecules. I will use the concept of achiral plasmonic nanostructures (nanoslits) to develop innovative nanoresonators that will be used, once functionalized, to detect chiral biomolecules with enantiomer sensitivity. Indeed, achiral resonators can generate both signs of chiral fields as opposed to chiral resonators which would make their use very flexible. This work implies characterizing, describing and understanding the origins of chiral fields and how to make them homogeneous. Through the study of nanoslits, I demonstrate numerically and theoretically how to design a nanosource of pure superchiral light, free of any background and for which the sign of the chirality is tunable on-demand in wavelength and polarization. In the perspective, I will present experimental methods that could monitor the CD via fluorescence emission (FDCD for Fluorescence Detected Circular Dichroism) in the case of light harvesting molecules for molecules that need to be excited in the UV, autofluorescence may be used in conjunction with aluminum resonators. Without loss of generality, these considerations lead to the decision of investigating plasmonic resonators with resonance at 680 nm which correspond to the chiral absorption band of LHCII. The idea of blocking the excitation beam to collect only the emission of the chiral molecules leaded to the idea of investigating the resonances of openings in an opaque layer of gold
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Vergassola, Massimo. "Dynamique à grande échelle en turbulence et cosmologie." Nice, 1994. http://www.theses.fr/1994NICE4712.
Full textAbstract:
Cette thèse regroupe un ensemble de travaux portant sur la dynamique à grande échelle en turbulence et en cosmologie. On a déterminé la fonction de masse des grandes structures résultant du modèle d'adhésion pour l'évolution des fluctuations de densité dans l'univers en expansion. Les résultats reposent sur de la phénoménologie, des probabilités (mouvement brownien fractionnaire) et des simulations avec un nouvel algorithme de transformée de Legendre rapide. Des techniques multi-échelles, conjuguées avec des simulations numériques, ont permis de découvrir des écoulements dont la viscosité turbulente est à la fois négative et isotrope. La dynamique non-linéaire à grande échelle peut présenter un phénomène chiral qui amplifie sélectivement les tourbillons d'un certain signe. Des extensions de la théorie des gaz sur réseaux permettent des nouvelles approches pseudo-microscopiques pour la modélisation sous-maille et la magnétohydrodynamique. En turbulence développée, des prédictions basées sur le modèle multifractal ont été faites. D'autre part, des artefacts ont été mis en évidence qui peuvent apparaitre dans certaines techniques de traitement des données
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Lyvinec, Gildas. "Développement de nouveaux iodanes chiraux : synthèse et oxydation in situ d’iodures d’aryles chiraux en iodanes pour la désaromatisation asymétrique des phénols." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13743.
Full textAbstract:
Les travaux réalisés dans cette thèse concernent les efforts réalisés pour la synthèse de dérivés chiraux à base d'iode hypervalent analogues de l'acide iodoxybenzoïque, appelé IBX. Ces travaux ont permis de réaliser la synthèses de nouveaux dérivés iodés hypervalents qui ont été utilisés lors de réactions de désaromatisation de phénols énantiosélectives. Outre, les nouveaux dérivés hypervalents iodés synthétisés cette thèse a permis de mettre en avant le caractère problématique de la réaction d'oxydation de l'iode. Une alternative à ce problème a été la mise au point de méthode de génération in situ de dérivés iodés hypervalent permettant de réaliser des réactions de désaromatisation de phénols énantiosélectivesThe work presented in this thesis are about the synthesis of new chiral hypervalent iodine compounds analogues of the iodoxybenzoic acid, called IBX. This work shows an access to new chiral hypervalent iodine compounds which were used in enantioselective dearomatisation of phenols. In addition to the new compounds synthesized, this thesis gives a view of the complexity of the oxidation of iodine compounds. An alternative to this problematic synthetic step is given by the development of in situ generation methodology of hypervalent iodine compounds in order to perform an enantioselectiv variant of the dearomatization reaction
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Loire, Mickael. "Etude de composés magnétoélectriques et multiferroïques." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00685005.
Full textAbstract:
Cette thèse expérimentale a permis d'étudier différents aspects des composés multiferroïques et magnétoélectriques et notamment l'influence des propriétés magnétiques sur les propriétés diélectriques et magnétoélectriques dans deux familles de composé : le trisulfure de phosphore de manganèse MnPS3 et les langasites au fer. Nous nous sommes aussi intéressés en détail aux propriétés de chiralité magnétique dynamique du composé Ba3NbFe3Si2O14 de cette dernière famille.Les langasites au fer présentent une structure cristalline non centrosymétrique et chirale. Les mesures macroscopiques d'aimantation et les expériences de diffraction de neutrons, y compris polarisés avec analyse de polarisation, ont permis de mettre en évidence une double chiralité magnétique (triangulaire et hélicoïdale). Les signatures de cette chiralité statique sont également observées dans les excitations magnétiques, notamment sous la forme d'une section efficace non nulle associée aux corrélations dynamiques antisymétriques. Ces résultats ont été interprétés à l'aide de calculs d'onde de spins conduits dans une approche linéaire. Enfin différentes échelles d'énergie ont été mises en évidence dans les fluctuations paramagnétiques avec en particulier des fluctuations magnétiques associées aux corrélations antisymétriques.Il a été mis en évidence dans le trisulfure de manganèse MnPS3 un ordre magnétique antiferromagnétique également associé à un moment toroïdal macroscopique non nul ainsi qu'un couplage magnétoélectrique non diagonal non nul. Ce couplage a été mis en évidence à l'aide d'une expérience de diffraction de neutrons polarisés avec une analyse de polarisation sphérique ce qui a permis de \og jouer\fg{} avec les domaines antiferromagnétiques de MnPS3 à l'aide de refroidissements au passage de la température de Néel sous des champs magnétique et électrique croisés.
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Mou, Ye. "Manipuler l'effet Faraday inverse par l'utilisation de nanostructures plasmoniques inversement conçues." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. http://www.theses.fr/2024SORUS102.
Full textAbstract:
L'effet Faraday inverse est un processus magnéto-optique permettant la magnétisation de la matière par une excitation optique porteuse d'un spin non nul de la lumière. Cette interaction lumière-matière dans les métaux à l'échelle nanométrique résulte de la création de courants de dérive via les forces non linéaires que la lumière applique aux électrons de conduction. En particulier, ce phénomène a été considéré jusqu'à présent comme symétrique; les polarisations circulaires droite ou gauche génèrent des champs magnétiques orientés dans la direction de propagation de la lumière ou dans la direction opposée à la propagation. Nous démontrons ici qu'en manipulant localement la densité de spin de la lumière dans des nano-antennes plasmoniques inversement conçues, l'effet Faraday inverse peut être chiral et générer de forts champs magnétiques stationnaires dus aux courants de dérive uniquement pour une hélicité de la lumière entrante; nous démontrons aussi que ce processus magnéto-optique peut avoir sa symétrie inversée, ce qui était considéré comme impossible; et qu'il peut même générer des photocourants de dérive unidirectionnels en tant que nano-source accordable pour un rayonnement THz linéaire. Ce nouveau concept optique de manipulation de l'effet Faraday inverse par des nano-antennes plasmoniques trouve diverses applications dans le contrôle ultrarapide des domaines magnétiques, non seulement dans les technologies de stockage de données ultrarapides, mais aussi dans des domaines de recherche tels que la spectroscopie THz à l'échelle nanométrique, le piégeage magnétique, les skyrmions magnétiques, le dichroïsme circulaire magnétique, la manipulation de matériaux magnétiques, le contrôle du spin, la précession du spin, les courants de spin et les ondes de spin, entre autresThe inverse Faraday effect is a magneto-optical process allowing for the magnetization of matter through optical excitation carrying a non-zero spin of light. This light-matter interaction in metals at the nanoscale arises from the generation of drift currents via the nonlinear forces applied by light to the conduction electrons. Particularly, this phenomenon has been conventionally considered symmetrical; right or left circular polarizations generate magnetic fields oriented either in the direction of light propagation or in the direction opposite to propagation. We demonstrate here that by locally manipulating the spin density of light in inversely designed plasmonic nano-antennas, the inverse Faraday effect can be chiral and generate strong stationary magnetic fields due to drift currents only for one helicity of incoming light; furthermore, we demonstrate that this magneto-optical process can have its symmetry reversed, which was considered impossible; and it can even generate unidirectional drift photocurrents as a tunable nano-source for linear THz radiation. This novel optical concept of manipulating the inverse Faraday effect by plasmonic nano-antennas finds diverse applications in ultrafast control of magnetic domains, not only in ultrafast data storage technologies but also in research areas such as nanoscale THz spectroscopy, magnetic trapping, magnetic skyrmions, magnetic circular dichroism, magnetic material manipulation, spin control, spin precession, spin currents, and spin waves, among others
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El, Feddi Mustapha. "Homogénéisation des équations de Maxwell dans les structures périodiques, rôle de la fréquence dans la loi de comportement." Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112360.
Full textAbstract:
On présente dans ce travail une nouvelle approche de l'homogénéisation des équations de Maxwell dans les structures périodiques. La solution est supposée décomposée en deux parties : la première représente le champ à grande échelle ou le champ macroscopique, et la deuxième le champ à petite échelle ou champ de perturbation à fréquence spatiale élevée. Nous avons obtenu un problème de Maxwell posé sur la cellule de base et appelé problème cellulaire, dont la résolution, par la méthode des éléments fInis, nous a permis de dégager la loi de comportement homogénéisée et donc le matériau homogène équivalent. Une étude approfondie du problème cellulaire nous a conduit à établir trois différentes situations d'homogénéisation, que nous avons convenu d'appeler le statique, la dynamique et la situation de haute fréquence. La situation en statique correspond à une loi de comportement obtenue par les techniques classiques d'homogénéisation, celle de la dynamique prévoit une loi de comportement dépendant de la fréquence, et la situation de haute fréquence conduit à un comportement approprié. Dans certains cas, le matériau homogène équivalent obtenu est chiral, dans le sens où l'induction magnétique B ne dépend pas seulement du champ magnétique H mais aussi du champ électrique E, et de même pour l'induction électrique D, et ceci bien que les matériaux de départ ne soient pas eux même chirauxWe present in this work a novel approach of homogenisation technique for Maxwell equations in periodic structures. The solution is supposed to be a sum of a macroscopic field (or a field with slow variations), and a microscopic field (or a perturbation field with high spatial frequency). We obtain a specific Maxwell problem in the basic cell, called the cell-problem whose solution, by a finite element method, allows to find the constitutive law of equivalent media. A study of cell-problem leads to three different situations of homogenisation: the static one, the dynamic one and the high frequency one. The situation of static case corresponds to the constitutive law given by classic homogenisation techniques, the dynamic situation provides a constitutive law depending on frequency, and the situation of high frequency leads to an appropriate behaviour. Ln some cases, the equivalent media is chiral: we see "cross-dependencies", the magnetic induction B depends not only on magnetic field H but on electric field E as well, and the electric induction D depends both on E and H, even with non-chiral components
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Ziskind, Michael. "Spectroscopie infrarouge à ultra haute résolution appliquée à l'étude de symétries fondamentales dans les molécules : recherche d'un effet de violation de parité et test du postulat de symétrisation." Paris 13, 2001. http://www.theses.fr/2001PA132032.
Full textAbstract:
La première partie de ce mémoire est consacrée à la mise en oeuvre d'une nouvelle expérience de recherche d'un effet de violation de parité par l'interaction faible dans le spectre de molécules énantiomorphes. Cette étude constitue l'aboutissement de travaux réalisés en cellules sur ce sujet. Elle repose sur la comparaison des fréquences de transitions rovibrationnelles des deux énantiomères de la molécule chirale CHFCIBr enregistrées simultanément, avec le même laser à CO2 asservi en fréquence. Pour l'occasion, l'ensemble du spectromètre a été optimisé et adapté aux besoins de l'expérience. Nous avons aussi réalisé l'étude de la structure hyperfine de CHFCIBr afin de sélectionner les transitions les plus favorables pour le test. Ceci nous a permis d'obtenir une sensibilité ínégalée de 2. 10-14 en valeur relative soit un gain de plus d'un ordre de grandeur sur la précédente mesure. Un diagnostic précis des limitations ultimes de cette expérience a également pu être établie. La seconde partie présente le premier test du postulat de symétrisation réalisé dans les molécules polyatomiques. Il s'agit cette fois de vérifier que les états quantiques qui ne sont pas totalement symétriques dans l'échange des oxygènes de la molécule OsO4 et antisymétriques dans l'échange des fluors de la molécule SF6 ne sont pas peuplés. Le principe du test consiste alors à comparer l'amplitude des transitions infrarouges entre niveaux permis à des transitions entre niveaux interdits par le postulat. Contrairement aux expériences recensées jusqu'à présent, les molécules que nous avons choisies permettent d'étudier des symétries interdites de dimension supérieure à 1. Pour OsO4, la borne supèrieure de l'effet a été fixé à 5. 10-4 en valeur relative, limitée par la présence de bandes chaudes en quasi-coi͏̈ncidence avec les transitions recherchées. Pour SF6 la borne a été fixée à 7,8. 10-6 limitée cette fois par le rapport signal-sur-bruitThe first part of this thesis is dedicated to a new search of a parity violation effect, due to weak interaction, in the spectrum of enantiomeric molecules. The principle of the experiment is to compare the frequencies of the rovibrational line centers of both enantiomers of the chiral molecule CHFCIBr. Spectra are recorded simultaneously, with the same frequency stabilized CO2 laser. For this purpose, the spectrometer was optimized and ajusted for the experiment. We also performed an extensive analysis of the hyperfine structure and were able to select a very favorable candidate for the test. This set of measurements led to a sensitivity of 2. 10-14 in relative value, which represents an improvement of more than one order of magnitude on the previous experiment. We finally established the ultimate limits of such an experiment. The second part presents the first test of the symmetrization postulate performed in polyatomic molecules. The symmetrization postulate implies that the energy states, for which either the total internal wavefunction is neither totally symmetric with respect to permutations of oxygenes in OsO4 nor totally antisymmetric with respect to permutations of fluors in SF6 are not populated. The principle of our experiment is to compare rovibrational transitions which connect states forbidden by this postulate to transitions between allowed states. Unlike the previous inventoried experiments, the chosen molecules permit to test forbidden symmetries with a dimension greater than 1. For OsO4, the sensitivity of the effect was established to 5. 10-4 in relative value, limited by the coincidental presence of hot bands with the expected transitions. For SF6, the sensitivity of the effect was limited by the sigal-to-noise ratio to 7,8. 10-6
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Rida, Fatima. "Tester la conjecture de Curie-de Gennes." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAV061/document.
Full textAbstract:
“La vie ne produit pas de corps symétrique”L. Pasteur. Briser la symétrie-miroir est un sujet fascinant qui revêt un rôle crucial en physique, en chimie et en biologie.Le but ultime de cette étude est de démontrer expérimentalement la conjecture de Curie de-Gennes. Cette hypothèse a été proposée pour la première fois par P. Curie 1894 et plus tard développée par De-Gennes. Elle indique qu’il est possible de générer une dissymétrie (excès énantiomérique (e.e.)) en soumettant un mélange racémique à l'influence combinée de champs magnétique et électrique colinéaires. Une telle influence modifie la cinétique du système : selon l'orientation relative des champs magnétique et électrique, l'un des énantiomères est formé plus rapidement que l'autre en raison d’une énergie d'activation inférieure (Ea). Une telle influence a été ultérieurement appelée « faussement chirale » par Barron. Pour démontrer expérimentalement cette conjecture, deux expériences différentes ont été développées :1) La cristallisation énantiosélective d'un réseau de coordination chiral sous des influences physiques externes (champ magnétique ou force de rotation) par diffusion lente. Un petit e.e. est supposé être créé puis amplifié par la croissance des cristaux à l'interface solvant/vapeur d'éthanol. Dans cette expérience, nous avons constaté que la démonstration de conjecture de Curie de Gennes est difficile à atteindre en raison de la forte dispersion de la moyenne des valeurs du e.e. obtenues et de la faiblesse de l'effet attendu.2) La création d'un e.e. dans un atropisomère racémique d’un cristal liquide à base de biphényle en appliquant des champs magnétique et électrique (anti) parallèles. Un arrangement supramoléculaire hélicoïdal des molécules de biphényles dans la phase nématique augmentera le signal lié à la présence d’un e.e. à un niveau mesurable. Au cours de cette seconde expérience, nous avons observé expérimentalement un e.e des dérivés à base de biphényle induit par une combinaison (anti)parallèle de champs magnétique et électrique. Cet excès dépend linéairement du produit des champs magnétique et électrique et l’ordre de grandeur des résultats observés expérimentalement correspond aux estimations théoriques. Compte tenu des résultats obtenus, sous réserve d’ultimes vérifications, cette expérience constitue une démonstration expérimentale convaincante de la conjecture Curie de-Gennes“La vie ne produit pas de corps symétrique” L. Pasteur Mirror symmetry breaking is an ever-fascinating topic that plays a crucial role in physics, chemistry, and biology. The ultimate goal of this study is to demonstrate experimentally the so-called Curie de-Gennes conjecture. It was proposed for the first time by P. Curie (1894) and later developed by de-Gennes. It stipulates that it is possible to generate dissymmetry (enantiomeric excess (e.e.)) by submitting a racemic mixture to the combined influence of collinear magnetic and electric fields. Such influence modifies the kinetics of the system: depending on the relative orientation of the magnetic and electric fields, one of the enantiomers is formed faster than the other because of a lower activation energy (Ea),. This influence was later named by Barron as « falsely chiral ». To demonstrate this conjecture, two different experiments were developed:1) The enantioselective crystallization of a chiral metal-organic framework under external physical influence (magnetic field or rotation force) by slow diffusion. The small e.e. is expected to be created and amplified by crystal growth at the interface aqueous solution / ethanol-saturated vapors. In this experiment, we have found that the Curie de-Gennes conjecture demonstration is difficult to achieve due to high dispersion of the average of the observed e.e. and the weakness of the expected effect. 2) Creating an e.e. in a racemic atropisomeric biphenyl based liquid crystal by applying (anti)parallel magnetic and electric fields. The helical twisting power of biphenyls molecules in the nematic phase will enhance the dichroic signal related to the expected e.e. to a measurable level. During this second experiment we have experimentally observed an e.e. in biphenyl-based nematic liquid crystals induced by (anti)parallel combination of magnetic and electric fields. This excess was linearly dependent on the product of magnetic and electric fields and, within one order of magnitude, its absolute value corresponds to the theoretical estimation. Ultimate checks shall confirm that these results constitute a convincing experimental demonstration of the Curie de Gennes conjecture
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Knecht, Marc. "Aspects de la symétrie chirale dans les théories de jauge confinantes supersymétriques." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112309.
Full textAbstract:
Cette thèse présente une analyse détaillée des effets combinés de la symétrie chirale et de la supersymétrie dans les théories de jauge confinantes supersymétriques. Nous décrivons une méthode générale qui permet d’obtenir des renseignements exacts sur la dépendance par rapport aux masses des quarks de certaines quantités physiques (masses des états liés, condensats bilinéaires,…). Nous établissons également les relations de commutation satisfaites par les charges supersymétriques et chirales en présence du brisement doux occasionné par les masses des quarks. Nous montrons que, si la limite chirale est unique, la symétrie globale SUL(Nf) X SUR(Nf) n’est pas brisée spontanément. Dans le cas d’une limite chirale non unique, un brisement spontané de la symétrie axiale est permis, mais seulement au prix d’un brisement spontané » simultané de la symétrie vectorielleWe provide a detailed analysis of the interplay between chiral symmetry and supersymmetry within the context of supersymmetric confining gauge theories. We describe a general method leading to exact results on quark mass dependences of physical quantities such as bound state masses, bilinear condensates,… We also establish the commutation relations satisfied by the supersymmetric and chiral charges in presence of the soft breaking due to quark masses. We show that, if the chiral limit is unique, the global SUL(Nf) X SUR(Nf) symmetry is not spontaneously broken? If this limit is not unique, a spontaneous breakdown of the axial symmetry is allowed, but only at the cost of a simultaneous spontaneous breakdown of the vector symmetry
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Riahi, Hanna. "Propriétés du réseau kagomé artificiel : micromagnétisme, chiralités et cristaux de charges émergents." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0270/document.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des propriétés des glaces de spins artificielles de type kagomé. Il s'agit de réseaux de nano-aimants magnétiques que nous avons fabriqués par dépôt d'un film mince, lithographie électronique et gravure ionique. Les éléments de la maille appelés brins possèdent des tailles typiques que 500 nm de long, 100 nm de large et 10nm d'épaisseur. L'intérêt de ces brins mésoscopiques repose sur la possibilité d'en déterminer la configuration magnétique par imagerie. Les caractérisations réalisées après désaimantation nous ont permis de mettre en évidence l'impact des différents types de désaimantation et de faire apparaître pour la première fois un polycristal de charges. Pour approfondir notre compréhension de ce système, nous avons aussi réalisé une étude numérique. Nous avons montré que les brins ne se comportent pas comme des spins d'Ising. En effet, la configuration d'aimantation d'un brin peut s'apparenter à une configuration homogène avec un domaine de fermeture aux deux extrémités. Nous avons étudié l'impact de ces configurations de bout de brins dans le renversement de l'aimantation des réseaux. Nous montrons également expérimentalement que le renversement peut être très anisotrope. L'origine de cette anisotropie a été étudiée. Enfin, nous montrons numériquement que lorsqu'une configuration interdite est stabilisée, les domaines de fermeture ferment le flux laissant apparaître deux chiralités qui possèdent des champs de disparition différents lorsque le champ est appliqué hors axe de la nanostructure. D'un point de vue expérimental, nous avons tenté de mettre en évidence l'existence de cette chiralité des monopolesThe subject of this thesis is the study of artificial kagome spin ices which are frustrated networks of nanomagnets. These arrays are made using thin film deposition, electron beam lithography and ion beam etching. The typical sizes of each nanomagnet are a length of 500nm, a width of 100nm and a thickness of 10nm with a separation between nanomagnets of 50nm. The interest of these frustrated networks relies on the possibility to measure the magnetic configurations by imagery and extract the macrospin configurations. In this work we have especially compared different demagnetization procedures (field and thermal) that allowed us to highlight their impact on the configurations and we have shown for the first time an emergent polycristal of charges. To have a better understanding of our system, we have also conducted a numerical study using finite difference methods. We have shown that nanomagnets do not behave like Ising spin. Indeed, the magnetic configuration is shown to be homogeneous with domains at extremities. In the array, the domains close the flux at a vertex and the effects of those domains on the magnetization reversal of our networks have been studied. We have also shown experimentally that the reversal can be anisotropic. The origin of this anisotropy has been studied. Finally, we have numerically shown that, when a forbidden configuration is stabilized, the closure of the flux at the vertex leads to chiralities of the forbidden state. These chiralities possess different annihilation fields when the fields are applied out of the nanostructure axis. From an experimental point of view, we tried to show the existence of this monopole chirality using adapted field histories
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Beaulieu, Samuel. "Probing femtosecond and attosecond electronic and chiral dynamics : high-order harmonic generation, XUV free induction decay, photoelectron spectroscopy and Coulomb explosion." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0063/document.
Full textAbstract:
Ce manuscrit de thèse s'articule autour de l'étude de l'interaction entre des impulsions lumineuses ultra brèves et des atomes ainsi que des molécules polyatomiques et chirales en phase gazeuse. En utilisant des techniques développées en physique attoseconde ainsi qu'en femtochimie, notre objectif général est de parvenir à une meilleure compréhension des dynamiques ultrarapides photoinduites dans la matière. Pour ce faire, nous avons développé des sources de lumière à ultra brèves dans le proche infrarouge et l’infrarouge moyen, qui ont été utilisées pour construire une source de rayons X dans la fenêtre de l’eau, basée surla génération d'harmoniques d’ordre élevé (GHOE), ainsi que pour l’étude de nouveaux canaux de GHOE impliquant des états hautement excités (Rydberg). Cette dernière étude a démontré une émission harmonique via l'ionisation depuis des états de Rydberg et la recombinaison radiative sur l'état fondamental, attirant ainsi notre intérêt pour le rôle des états de Rydberg en physique des champs forts. Cela nous a conduit à étudier la décroissance libre de l’induction XUV de paquets d'ondes électroniques comme une nouvelle technique de spectroscopie 2D. De plus, nous avons découvert que l'interaction entre un laser intense et un atome préparé dans une superposition cohérente d'états électroniques peut conduire à la génération de lignes hyper-Raman concomitantes avec la GHOE standard. Ce mécanisme avait été prédit lors des premiers calculs théoriques de GHOE, mais n'avait jamais été démontré expérimentalement. Par la suite, nous nous sommes intéressé à l’étude de systèmes moléculaires, dans lesquelles une excitation électronique induite par la lumière peut déclencher des dynamiques nucléaires. Nous avons étudié la photo isomérisation non-adiabatique de l’acétylène cationique en vinylidène cationique ainsi que le contrôle cohérent de la localisation électronique lors de la photodissociation de H2+. La simplicité de ces systèmes moléculaires a permis la comparaison des résultats expérimentaux avec des calculs théoriques de pointe,révélant l'importance du couplage entre les degrés de liberté nucléaires et électroniques lors de dynamiques moléculaires photoinduites.Un autre pilier majeur de cette thèse est l'étude de l'ionisation de molécules chirales avec des impulsions chirales. On sait depuis les années 70 que l'ionisation d'un ensemble de molécules chirales aléatoirement orientées, en utilisant une impulsion polarisée circulairement, conduit à une forte asymétrie avant-arrière dans le nombre de photoélectrons émis, selon l'axe de propagation de la lumière (DichroismeCirculaire de Photoélectron, DCPE). Avant cette thèse, le DCPE a été largement étudié à l’aide du rayonnement synchrotron (ionisation à un photon) et a récemment été démontré avec des lasers femtoseconde, via des schémas d'ionisation multiphotonique. Dans cette thèse, nous avons montré que le DCPE est un effet universel, c'est-à-dire qu'il émerge dans tous les régimes d'ionisation: l'ionisation àun photon, l'ionisation à multiphonique, l'ionisation au-dessus du seuil ainsi que l’ionisation par effet tunnel. Ensuite, nous avons démontré que la combinaison d’approches standard de femtochimie et du DCPE peuvent être utilisées pour suivre des dynamique de molécules chirales photoexcitées. En utilisant des approches expérimentales similaires, avec des séquences d'impulsions ayant des états de polarisation contre-intuitifs, nous avons démontré un nouvel effet chiroptique, appelé Dichroïsme Circulaire de Photoexcitation (DCPX), qui est décrit par un courant électronique directionnel et chirosensible, lorsque plusieurs niveaux sont peuplés de manière cohérente avec de la lumière chirale. Enfin, nous avons introduit une perspective temporelle à la photoionisation chirale en mesurant l'asymétrie avant arrièredes retards de photoionisation dans les molécules chirales photoionisées par des impulsions lumineuses chiralesThis thesis manuscript is articulated around the investigation of the interaction between ultrashort light pulses and gas-phase atoms, polyatomic and chiral molecules. Using the toolboxes developed in attosecond and strong-field physics as well as in femtochemistry, our general goal is to reach a better understanding of subtle effects underlying ultrafast light-induced dynamics in matter.To do so, we developed cutting-edge near-infrared and mid-infrared few-cycle light sources, which were used to build a water-window soft-X-ray source based on high order harmonic generation (HHG), as well as to study new HHG channels involving highly-excited (Rydberg) states. The latter study revealed a delayed HHG emission from the ionization of Rydberg states and radiative recombination onto the electronicground state, triggering our interest in the role of Rydberg states in strong-field physics. This led us to investigate the laser-induced XUV Free Induced Decay from electronic wave packets as a new background-free 2D spectroscopic technique.More over, we have found out that strong-field interaction with a well prepared coherent superposition of electronic states led to the generation of hyper-Ramanlines concomitant with standard high-order harmonics. These spectral features were predicted in the early-days theoretical calculations of HHG but had never been reported experimentally.After these experiments in rare gas atoms, we moved to molecular targets, in whichlight-induced electronic excitation can trigger nuclear dynamics. Using simple benchmark molecules, we have studied dynamics involving the participation of both nuclear and electronic degrees of freedom: first, we studied the ultrafast non adiabatic photoisomerization of the acetylene cation into vinylidene cation, andsecond, we investigated the coherent control of electron localization during molecular photodissociation of H2+. The simplicity of these molecular targets enabled the comparison of the experimental results with state-of-the-art theoretical calculations,revealing the importance of the coupling between nuclear and electronic degrees of freedom in photoinduced molecular dynamics.The other major pillar of this thesis is the study of ionization of chiral molecules usingchiral light pulses. It has been known since the 70s that the ionization from an ensemble of randomly oriented chiral molecules, using circularly polarized light pulse,leads to a strong forward-backward asymmetry in the number of emitted photoelectrons, along the light propagation axis (Photoelectron Circular Dichroism,PECD). Prior to this thesis, PECD was widely studied at synchrotron facilities (single photonionization) and had recently been demonstrated using table-top lasers in resonant-enhanced multiphoton ionization schemes. In this thesis, we have shownthat PECD is a universal effect, i.e. that it emerges in all ionization regimes, from single photon ionization, to few-photon ionization, to above-threshold ionization, up to the tunneling ionization regime. This bridges the gap between chiral photoionizationand strong-field physics. Next, we have shown how the combination of standard femtochemistry approaches and PECD can be used to follow the dynamics of photoexcited chiral molecules using time-resolved PECD. Using similar experimental approaches, but by using pulse sequences with counter-intuitive polarization states,we have demonstrated a novel electric dipolar chiroptical effect, called Photoexcitation Circular Dichroism (PXCD), which emerges as a directional and chirosensitive electron current when multiple excited bound states of chiral molecules are coherently populated with chiral light. Last, we introduced a time-domain perspective on chiral photoionization by measuring the forward-backward asymmetry of photoionization delays in chiral molecules photoionized by chiral light pulses. Our work thus carried chiral-sensitive studies down to the femtosecond and attosecond ranges
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Busson, Bertrand. "Spectroscopies par génération des fréquences somme et différence non conventionnelles: théories, expériences et applications." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00911652.
Full textAbstract:
Ce travail présente les principes et quelques applications de la spectroscopie par génération de fréquence somme visible-infrarouge (SFG) non conventionnelle. Après avoir rappelé le cadre théorique de la SFG et son utilisation conventionnelle en tant que spectroscopie vibrationnelle aux interfaces isotropes, le manuscrit présente quelques résultats dans ce cadre en milieu électrochimique: électro-oxydation du méthanol et de l'éthanol sur platine monocristallin, rôle du CO adsorbé et de la structure de la surface de platine (orientation, ordre et défauts). Le caractère non conventionnel est ensuite décliné selon trois axes: non-isotropie de l'interface ; extension des domaines spectraux ; méthodes amplifiées. 1) L'isotropie de l'interface peut être brisée soit en orientant les molécules adsorbées, soit en brisant la symétrie miroir grâce à des molécules chirales. Une étude systématique de films fortement anisotropes d'assemblages supramoléculaires d'hélicènes bisquinones, associant spectroscopies d'absorptions infrarouge et UV-visible polarisées, permet de montrer comment séparer en SFG les contributions de l'anisotropie et de la chiralité. Les coefficients chiraux à l'origine du signal SFG deviennent prépondérants dans ces films. 2) Il est possible d'étendre les domaines spectraux utilisés en SFG de trois manières. Tout d'abord par l'utilisation de la spectroscopie par génération de la différence de fréquence (DFG), peu développée sur les montages SFG conventionnels mais qui apporte des renseignements complémentaires parfois indispensables à la SFG. Elle est utilisée en routine dans ce manuscrit. Ensuite par le couplage entre le montage SFG et le laser à électrons libres CLIO, qui permet d'étendre la gamme spectrale infrarouge vers les basses énergies tout en bénéficiant d'une grande puissance moyenne. Dans ce cadre, j'ai réalisé la première spectroscopie vibrationnelle par SFG de la liaison Pt-C sur un système Pt-CO. Enfin par le développement expérimental d'un bras visible accordable qui permet d'effectuer des mesures de SFG à deux couleurs accordables indépendamment, visible et infrarouge. Dans ce cadre, le faisceau visible peut entrer en résonance avec des transitions électroniques et l'infrarouge avec des transitions vibrationnelles, conduisant à une spectroscopie doublement résonante sondant les couplages électron-vibration. J'ai donc développé les modèles théoriques décrivant le couplage électron-vibration en SFG doublement résonante pour y inclure les effets de second ordre (distorsion et mélange de modes). 3) L'étude de matériaux produisant de petits signaux SFG (faibles quantités de matière, systèmes très symétriques, interfaces photosensibles) nécessite d'amplifier le processus optique. Outre la double résonance, il est possible d'utiliser des amplifications locales du champ électromagnétique. Des exemples ont été démontrés lors de l'excitation de plasmons de surface délocalisés ou de cavité Fabry-Pérot résonante. Cependant, la voie la plus prometteuse concerne l'exaltation du signal SFG par couplage au plasmon de surface localisé de nanostructures métalliques. Des exemples illustrent le potentiel de cette méthode en utilisant des nanoparticules d'or synthétisées par voie chimique, déposées sur un substrat plan et fonctionnalisées par une molécule sonde. Ces différentes approches non conventionnelles de la SFG sont finalement mises en perspective et des exemples de développements ultérieurs, en cours ou projetés, sont explicités.
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Vardanega, Delphine. "Détection de molécules d'acides aminés par des nanotubes de carbone chiraux." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00912684.
Full textAbstract:
La nécessité de différencier les molécules biologiques selon leur chiralité est d'un intérêt majeur dans l'industrie pharmaceutique. Un nanotube de carbone chiral placé dans une configuration de résonateur diélectrique gigahertz permet de détecter sélectivement et de façon réversible les énantiomères (gauche et droit) d'acides aminés adsorbés sur le résonateur, via la variation de sa fréquence. la sensibilité du capteur est optimisée quand l'angle chiral du nanotube avoisine 15°. pour améliorer les performances de sélectivité chirale du capteur et de conserver sa réversibilité d'adsorption, une hélice peptidique insérée à l'intérieur du nanotube permet de supprimer le contact direct entre le peptide et la molécule sondée. L'hélice peptidique polaire induit sur le nanotube un champ dipolaire chiral, qui exalte les effets non linéaires de polarisation à la surface du tube et augmente la sélectivité. En fonctions des propriétés électriques de l'hélice et du tube , la sélectivité chirale du capteur fonctionnalisé est augmenté de 50 à 10% par rapport au capteur initial. La chiralité des nanotubes de carbone joue un rôle prépondérant dans la stabilisation des nanotubes doubles parois (DWNTs), notamment si les deux parois sont de la même chiralité. Les modes de vibration du tube sont alors grandement modifiés. Par une étude d'un grand nombre de (DWNTs), des lois simples connectant le rayon, l'angle chiral, la longueur des tubes ont été obtenues pour décrire la discrimination chirale en énergie et l'influence de la chiralité sur les modes de vibration Raman de DWNTs.L'extension de ce travail sera d'utiliser les DWNTs comme détecteurs de structures chirales de plus grande dimension.
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Sassi, Yanis. "Magnetic skyrmions in multilayers : control of their current induced nucleation and motion." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-04136857.
Full textAbstract:
Les skyrmions magnétiques sont des textures de spin stabilisées grâce à l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya. Cette interaction chirale favorise un enroulement particulier de l'aimantation et leur confère des propriétés intéressantes. Ils se comportent par exemple comme des particules et possèdent une topologie différente de l'état d'aimantation uniforme. Depuis les premières observations en 2011, les skyrmions ont fait l'objet d'études approfondies en raison de leur potentiel pour des applications futures, telles que la "racetrack memory". Cette thèse se concentre sur les skyrmions Néel, un type particulier de skyrmions, qui peuvent être stabilisés dans des multicouches magnétiques. En commençant par l'étude des différentes interactions magnétiques, il a été possible de définir des épaisseurs critiques qui régissent leur formation et de proposer un empilement optimisé pour les observer expérimentalement. Nous avons ensuite étudié leur nucléation, induite par impulsions de courant électrique dans divers dispositifs, par exemple grâce à l'insertion de constrictions sur les bords des pistes. Le cas des skyrmions dans des multicouches formant un antiferromagnétique synthétique, soit deux skyrmions de polarité opposée couplés ensemble, est également abordé par le biais d'une ingénierie des différentes épaisseurs des matériaux conduisant à leur stabilisation dans des multicouches à anisotropie variable. Dans le but de les intégrer dans des technologies futures, leur dynamique induite par courant électrique a aussi été étudiée avec l'optimisation des couples de spin afin d'améliorer leur mobilité. Cette étude a conduit à des systèmes dans lesquels les skyrmions sont plus rapides que les parois de domaine, ce qui est intéressant dans le but d'explorer comment ces deux objets interagissent l'un avec l'autre. Ce résultat est notamment attribué à la présence d'un fort couple field-like. Enfin, la question de leur fiabilité est abordée avec l'observation de leur déplacement sur plusieurs dizaines de micromètres et avec une discussion sur l'utilisation des mécanismes de répulsions skyrmion-skyrmion et skyrmion-paroi (de domaines) pour améliorer leur dynamique. Le déplacement des skyrmions le long de domaines magnétiques ouvre notamment de nouvelles possibilités concernant le contrôle de leur trajectoire et pourrait conduire à de nouvelles perspectives concernant les dispositifs visant à utiliser les skyrmions pour faire des portes logiquesMagnetic skyrmions are localized spin textures which stabilize thanks to the Dzyaloshinskii-Moriya interaction. This chiral interaction promotes a twisting of the magnetization, which grants skyrmions interesting properties. For example, they behave as particles and are topologically different from the uniform magnetization state. Since their first observations in 2011, skyrmions have been extensively studied because of their promise for future applications e.g. racetrack memory, neuromorphic computer, etc. This thesis is focused on Néel skyrmions, a peculiar type of skyrmions, which can be stabilized in various magnetic multilayers. Starting from the investigation of the different magnetic interactions present in such systems, it has been possible to define critical thicknesses which governs the formation of chiral textures and to propose optimized stacking to investigate experimentally their nucleation in thin films. This analysis is followed by their current induced formation in patterned devices, an important milestone for the potential applications mentioned before. As an example, through the insertion of notches at the edges of devices, a deterministic control of the nucleation events is achieved. The case of antiferromagnetic skyrmions, which are basically two skyrmions with opposite polarity coupled together, is also addressed through an engineering of the different materials thicknesses leading to their stabilization in multilayers with varying anisotropies along the vertical axis. With the goal to implement them in actual technologies, their current induced dynamics have been investigated through an optimization of the spin orbit torques, to enhance the skyrmion's mobility, for example through the use of Pt (below the magnetic layer) and Ta (above the magnetic layer). This study also leads to systems in which skyrmions are faster than domain walls, which is interesting to explore how both textures interact one with the other. This result is attributed to the presence of an unexpected Rashba mechanism at the Co|Al interface, which increases the field like component of the torque and slows down the domain walls. Finally, the question of their reliability is discussed with observations of their motion on tens of micrometres distances and with a presentation of the use of skyrmion-skyrmion and skyrmion-domains repulsions to improve their dynamics. This last result, the motion of skyrmions along magnetic domains, opens new possibilities concerning the control of their trajectory and could lead to new prospects for skyrmion logic devices
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Chepelianskii, Alexei. "Non equilibrium transport and chirality in mesoscopic physics." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112324.
Full textAbstract:
Pendant ma thèse je me suis intéressé aux signatures de la chiralité dans les systèmes mésoscopiques. Cela m'a conduit à étudier les propriétés de symétrie en champ magnétique du transport non linéaire. J'ai montré que même dans des dispositifs électroniques à deux contacts les propriétés de symétrie sont très riches avec la possibilité d'observer des coefficients transport nonlineaire antisymétrique en champ magnétique. Néanmoins ces propriétés de symétrie ne sont pas déterminées par la chiralité seule. Pour cette raison j'ai proposé d'utiliser le photo-magnétisme comme une sonde sensible à la chiralité, j'ai donc conçu une expérience pour détecter dans des billards mésoscopiques à l'aide de magnétomètres à effet Hall. Cette expérience a mis en évidence des effets dynamiques subtils dans les sondes de Hall balistiques sous irradiation et ont inspiré une recherche théorique et expérimentale sur les états de résistance nulle dans ces systèmes. J'ai aussi cherché des signatures de la chiralité dans le transport à travers des molécules uniques chirales. Ceci m'a conduit à mettre au point des expériences difficiles pour sonder le transport dans des molécules d'ADN qui ont permis de montrer que les proprietés de transport électrique à travers ces molécules peuvent être grandement améliorées lorsqu'elles sont en contact avec un réseau de nanoparticules déconnectées électriquement. Enfin j'ai développé une technique de mesure de photo-transport sans contact adaptée pour sonder un faible nombre de molécules. Cette expérience peut être sensible à la chiralité si une lumière polarisée circulairement est utilisée comme excitationDuring my thesis I investigated the signatures of chiraIity in the electrical transport of mesoscopic systems. This led me to study the magnetic field symmetry of nonlinear transport. I showed that even for two terminal devices, nonlinear transport has rich magnetic field symmetry properties, with possible completely antisymmetric behavior. However the symmetry properties are not determined by chirality alone. For this reason I proposed photo-magnetism as a more selective probe for chirality and started a new experiment to detect this effect in quantum dots using a Hall magnetometer. This research exhibited subtle dynamical effects of transport in ballistic Hall bars under irradiation and inspired later research on zero resistance states. I also looked for signatures of chirality in the transport properties of single chiral molecules. This led me to realize technically challenging experiments on transport through DNA, showing that conduction in DNA could be enhanced by connecting the molecules to a disconnected array of nanoparticles. Finally I developed a contact-Iess experiment to probe photo-transport in nanowires under visible illumination. This experiment can also probe chirality by detecting photo-transport under circularly-polarized Iight
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Mitov, Michel. "Action du champ électrique sur des cristaux électriques chiraux en géométrie confinée." Nice, 1993. http://www.theses.fr/1993NICE4666.
Full textAbstract:
Nous étudions les diagrammes de phase de mélanges entre un polymère cristal liquide et des cristaux liquides (nématiques ou cholestériques). Nous examinons l'effet du champ électrique sur la phase cholestérique de grand pas en situation de confinement, i. E. Quand l'épaisseur de la cellule est de l'ordre du pas hélicoïdal. Pour une valeur positive de l'anisotropie diélectrique et la direction du champ perpendiculaire à l'axe de l'hélice, la structure est complètement dévissée à partir d'une valeur critique du champ. Nous décrivons un nouveau phénomène, au seuil de cette transition cholestérique/nématique, consistant en la configuration spirale des filaments cholestériques dans la matrice homéotrope. Nous discutons un modèle ou est mis en évidence le rôle des déformations flexo-électriques issues des surfaces (et déjà présentes dans le nématique pur) pour la nucléation des spirales. Un mécanisme de croissance base sur la configuration à double torsion des filaments cholestériques est proposé. Nous montrons comment l'utilisation d'un polymère photo-réticulable nous a permis de geler ces structures, via la création d'un réseau, et donnons le protocole expérimental pour l'obtention d'un film candidat à une étude en microscopie électronique. Cette gélation ouvre de nouvelles perspectives pour l'étude des gels anisotropesWe present phase diagrams of mixtures between a cholesteric liquid crystal sidechains polymer with cholesteric or nematic low molar mass liquid crystals. We describe a new phenomenon occuring at the threshold of the cholesteric / nematic transition induced by an electric field in a confined geometry (i. E. : the celle thickness is of the order of the helicoidal pitch). It consists, in optical microscopy, in the spiral shape of filaments (bound to the cholesteric phase) embedded in the homeotropic matrix (untwisted cholesteric). We give a flexo-electric type model, based on the propagation of surface distorsions, for the spirals nucleation. A growth mechanism, linked to the intrinsic structure of filaments (exhibiting a double twist) is suggested. We show how to use of a photo-crosslinkabke polymer permits to freeze field-induced structures, as the spirals, and we give the experimental process for obtaining a film for electron microscopy studies. This gelation process via a polymeric network leads to new ways for applications as for micro-structural studies
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Lallouet, Yoann. "Différents aspects de la physique nucléaire depuis les basses énergies jusqu'aux énergies intermédiaires." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660287.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude de différents aspects de la physique nucléaire depuis les basses énergies jusqu'aux énergies intermédiaires. Pour les basses énergies, où la matière nucléaire est essentiellement constituée de nucléons en interaction, la partie I traite de la fusion-fission des noyaux super-lourds, et la partie II des règles de somme associées aux interactions de type Skyrme. Pour les énergies intermédiaires, la matière nucléaire étant alors considérée comme une phase hadronique principalement constituée de pions, la partie III se focalise sur l'hydrodynamique relativiste de la matière nucléaire avec brisure spontanée de symétrie chirale. Dans la partie I, on s'intéresse à la formation puis à la désexcitation des noyaux super-lourds. On étudie donc la formation du noyau composé avec effets de mémoire. Pour la désexcitation d'un noyau super-lourd, l'existence d'un puits isomérique dans la barrière de potentiel change la dynamique de désexcitation et augmente les temps de fission. Cette dernière étude pourrait être utile à l'étude de la dynamique de la fission des actinides. Dans la partie II, les règles de somme M1 et M3 associées aux potentiels phénoménologiques de type Skyrme sont calculées à partir de leurs définitions intrinsèques. On détermine alors M1 jusqu'au niveau tensoriel et M3 avec potentiel central. Dans la partie III, pour le traitement hydrodynamique de la matière hadronique appliqué aux collisions d'ions lourds on peut, en première approximation, écarter les modifications induites par la brisure spontanée de symétrie chirale mais pas celles dues à l'aspect dissipatif.
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Messio, Laura. "Etats fondamentaux et excitations de systèmes magnétiques frustrés, du classique au quantique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523976.
Full textAbstract:
La première partie de cette thèse est consacrée aux systèmes magnétiques classiques. Une méthode de recherche exhaustive des états ne brisant aucune symétrie spatiale de divers réseaux est présentée. De nouveaux ordres de Néel sur le réseau kagome sont décrits. Leurs facteurs de structure statiques fournissent une grille d'analyse pour les résultats expérimentaux. Certains ordres ayant des spins non coplanaires sont les uniques états fondamentaux de Hamiltoniens d'Heisenberg. La chiralité, paramètre d'ordre discret, donne lieu à une transition de phase à température finie, étudiée sur un modèle générique. Nous montrons que des défauts topologiques Z2 prolifèrent aux murs de domaines chiraux. L'ordre de la transition (premier ordre ou classe d'universalité d'Ising) dépend des interactions entre spins. La théorie des bosons de Schwinger en champ moyen (SBMFT) permet de faire le lien entre physique de spins classiques et quantiques : elle permet de décrire à la fois des phases ordonnées à longue portée et des phases désordonnées, parmi lesquelles les liquides de spins topologiques. Les symétries et les moyens de les imposer en SBMFT sont analysés. Différentes phases se distinguent grâce aux flux, quantités invariantes de jauge ayant une signification physique aussi bien dans un système quantique que dans la limite classique. Les visons, excitations quantiques modifiant les flux, ont ainsi leur limite classique avec les vortex Z2. En relâchant certaines contraintes de symétrie, on obtient des phases chirales, dont la limite classique renvoie au premier chapitre de cette thèse, et dont la phase désordonnée fournit des liquides de spin chiraux. L'exemple de l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya sur le réseau kagome est étudié.
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Carlon, Zambon Nicola. "Chirality and nonlinear dynamics in polariton microresonators." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS053.
Full textAbstract:
Les microcavités en semiconducteurs, définis par une cavité Fabry Pérot planaire contenant un puits quantique, permettent de confiner fortement à la fois la lumière et les excitations électroniques. Dans ces hétérostructures, la lumière et la matière interagissent si fortement que les excitations fondamentales du système sont décrites par des quasi-particules hybrides lumière-matière appelées polaritons excitoniques. Les polaritons héritent les propriétés de leurs deux constituants élémentaires : la partie photonique peut être structurée spatialement en sculptant à l’échelle micrométrique l’indice de réfraction du matériau par lithographie et gravure ; la composante excitonique donne au système une très forte non-linéarité Kerr. Dans cette thèse, nous avons utilisé ces deux propriétés pour réaliser une ingénierie du mode photonique grâce à des micropiliers couplés, et sonder plusieurs facettes de leurs propriétés non-linéaires. Dans une première partie du travail, nous étudions des microcavités couplées disposées en anneau. Tirant profit d’un couplage spin-orbite synthétique et de la possibilité de polariser en spin le gain optique, nous avons démontré une émission laser dans des modes présentant un moment orbital angulaire (OAM) fini, dont la chiralité peut être contrôlée optiquement. De plus, nous mettons en évidence un comportement bistable original du microlaser, qui implique des modes présentant des valeurs différentes du OAM ainsi que des textures de polarisation différentes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous explorons la dynamique non-linéaire du système sous pompage cohérent. Nous déclenchons une instabilité paramétrique dans des résonateurs couplés, et analysons en détails le mécanisme physique sous-jacent. Dans le régime instable, nous observons l’établissement d’oscillations paramétriques qui donnent lieu à des bandes latérales très brillantes et contrastées dans le spectre d’émission. Enfin dans la dernière partie du travail, nous étudions un régime de métastabilité optique dans un résonateur fortement non-linéaire. Ce régime se manifeste par l’apparition de sauts aléatoires entre deux valeurs du nombre moyen de photons dans le résonateur. Pour certaines conditions de pompage, nous observons un ralentissement critique de la dynamique métastable, signature d’une transition de phase dissipative. Par des expériences d’hystérésis dynamique, nous évaluons les exposants critiques de cette transition de phase. Finalement, nous proposons une correspondance (“mapping”) entre la dynamique métastable d’un résonateur Kerr, et les renversements aléatoires dans le temps d’un bit logique. Nous pouvons alors définir et mesurer la production d’entropie lors d’une trajectoire unique d’une expérience d’hystérésis dynamique. Ces mesures nous ont permis de valider, dans le cadre de cette correspondance, le théorème intégral de fluctuations pour la production d’entropie hors équilibre. Ce travail couvre une grande variété de sujets, d’aspects les plus fondamentaux de la dynamique non linéaire dans un système photonique, à des idées innovantes pour réaliser des dispositifs photoniques, qui pourraient dans le futur être optimisés pour un fonctionnement à température ambianteSemiconductor microcavities, defined by a planar Fabry-Perot cavity embedding a quantum well, allow tightly confining both optical and electronic excitations. In these heterostructures, light and matter interact so rapidly that the fundamental excitations of the system can be effectively described as hybrid light-matter quasiparticles, called exciton-polaritons. Polaritons inherit properties from both their elementary constituents: the photonic modes can be tailored by molding the refractive index landscape via dry etching processing, while the excitonic component endows the system with a large Kerr nonlinearity. In this thesis, we take advantage of these two key features to engineer the photon modes using coupled micropillar resonators, and probe diverse non-linear phenomena. In the first part of this work, we consider coupled microcavities arranged in a ring geometry. Harnessing an analogue spin-orbit coupling and the ability to spin-polarize the optical gain, we demonstrate lasing in modes carrying a net orbital angular momentum (OAM), with a chirality which can be optically controlled. In addition, we evidence a bistable behaviour of the microlaser, involving modes presenting distinct OAM values and polarization patterns. In the second part of the thesis, we concentrate on the nonlinear dynamics of the system under resonant pumping. We trigger a parametric instability in coupled nonlinear resonator, and investigate the underlying mechanism. In the unstable regime, we observe the onset of sustained parametric oscillations, which presence is revealed by the appearance of bright and contrasted sidebands in the emission spectrum. In the last part of the thesis, we investigate the optical metastability a highly nonlinear single micropillar cavity, which manifests in stochastic jumps of the cavity occupation between the two -otherwise stable- branches of the classical bistability. For specific driving conditions, we observe a critical slowing down of the metastable dynamics, which is associated to the onset of a dissipative phase transition. Using a scaling analysis involving dynamical hysteresis experiments, we retrieve the critical exponents of the phase transition. Finally, we propose a mapping of the metastable dynamics of a Kerr resonator onto a logical bit subject to random bit-flip events. We can define and measure the entropy production at a single trajectory level during dynamical hysteresis experiments. These measurements allow validating an integral fluctuation theorem for the non-equilibrium entropy production. This work covers a variety of topics, from fundamental non-linear dynamics in a photonic system, to novel ideas for realizing optical devices, which could eventually operate at room temperature
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Hmine, Jamal. "Quelques propriétés physiques de cristaux liquides ferroélectriques : approche en thermodynamique et relaxation diélectrique d'un point multicritique smectique C torse - smectique A - cholestérique : effet électroclinique en phase cholestérique." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10061.
Full textAbstract:
Le travail concerne l'étude des propriétés physiques de cristaux liquides chiraux de synthèse récente qui présentent la phase smectique C* ferroélectrique. Deux séries composés ont été retenues pour leurs propriétés originales. Dans une première famille sont étudiées des anomalies dans la structure hélicoïdale de la Phase SC* de très larges variations et des inversions de torsion. Les modes diélectriques sont analysés: on vérifie une divergence, aux grands pas d'hélice, de l'amplitude et du temps de relaxation du mode de Goldstone; à la transition SC*-SA, malgré un caractère du premier ordre peu fréquent pour ce type de transition, apparaît un mode mou; un mode intermédiaire nouveau est mis en évidence et étudié. Une deuxième famille fait d'abord l'objet d'une étude structurale et thermodynamique. Il est démontré que le tracé du diagramme de phases pression-température, l'existence d'un point multicritique SC*-SA-N*. Une étude diélectrique approfondie démontre l'existence d'un mode mou lié à un effet électroclinique en phase cholestérique (N*); il s'agit de la première étude diélectrique de cet effet dans cette phase. Le coefficient électroclinique est très supérieur à ceux mesurés sur d'autres composés par de rares auteurs; ceci est attribué à l'amplification des fluctuations smectiques en phase N* à proximité d'un point multicritique
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Samatas, Sotiris. "Emergence and collective phenomena in chiral microswimmer suspensions." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2023. http://www.theses.fr/2023BORD0453.
Full textAbstract:
Nous étudions les phénomènes collectifs dans les suspensions en bulk de micronageurs sphériques à trajectoires chirales en utilisant des simulations numériques à grande échelle. Le modèle est générique. Il correspond à la solution d'ordre le plus bas d'un modèle général d'autopropulsion à nombres de Reynolds faibles, constitué d'un dipôle source rotatif non axisymétrique. Nous montrons que les nageurs purement circulaires et hélicoïdaux peuvent spontanément synchroniser leur rotation. L'état synchronisé correspond à un alignement des vitesses avec un ordre d'orientation élevé dans les directions polaire et azimutale. Pour illustrer la robustesse de l'état synchronisé, nous considérons un mélange racémique de nageurs hélicoïdaux où la synchronisation intra-espèce est observée tandis que le système reste comme un fluide spatialement uniforme. Nos résultats démontrent la synchronisation hydrodynamique en tant que phénomène collectif naturel pour les micronageurs à trajectoires chirales. Une fois la synchronisation atteinte, nous montrons que le système peut manifester des comportements collectifs post-synchronisation complexes impliquant séparation de phase et propagation d'ondes d'ordre polaire local. Nos observations fournissent une base convaincante pour les recherches futures sur les flux collectifs émergents et la diffusivité augmentée induite a cause de l'activité dans les suspensions de micronageurs chirauxWe study collective phenomena in bulk suspensions of spherical microswimmers with chiral trajectories using large scale numerics. The model is generic. It corresponds to the lowest order solution of a general model for self-propulsion at low Reynolds numbers, consisting of a nonaxisymmetric rotating source dipole. We show that both purely circular and helical swimmers can spontaneously synchronize their rotation. The synchronized state corresponds to velocity alignment with high orientational order in both the polar and azimuthal directions. To exemplify the robustness of the syncronised state, we consider a racemic mixture of helical swimmers where intraspecies synchronization is observed while the system remains as a spatially uniform fluid. Our results demonstrate hydrodynamic synchronization as a natural collective phenomenon for microswimmers with chiral trajectories. Once synchronisation is attained, we show that the system can manifest complex post-synchronisation collective behaviour involving phase separation and the propagation of waves with local polar order. Our observations provide a compelling basis for future research on emerging collective flows and activity-driven enhanced diffusivity in chiral microswimmer suspensions
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Walter, Jean-Charles. "Etude numérique des corrections d'échelle au comportement dominant à l'équilibre et hors de l'équilibre." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440099.
Full textAbstract:
La première partie a pour sujet le comportement à l'équilibre du modèle d'Ising pour d>4. Dans un premier temps, nous étudions le comportement thermique dans le cadre du comportement d'échelle étendu. Par interpolation de données numériques en dimensions cinq à huit, nous obtenons un développement décrivant la susceptibilité dans toute la phase haute température. Dans un second temps, nous étudions les effets de taille finie. Les résultats numériques obtenus pour le modèle d'Ising 5d sont compatibles avec une croissance anormale de la longueur de corrélation pour des conditions de bords libres. La seconde partie a pour sujet le vieillissement dans les systèmes de spins 2d complètement frustrés. Dans un premier temps, nous étudions le vieillissement du modèle d'Ising complètement frustré 2d lors d'une trempe depuis la phase haute température jusqu'à la température critique. La présence de défauts topologiques, comme pour le modèle XY, se manifeste par des corrections logarithmiques lors de la croissance de la longueur caractéristique. Dans un second temps, nous étudions le vieillissement du modèle XY complètement frustré 2d. Lors d'une trempe depuis l'état fondamental jusque dans la ligne critique, le vieillissement des spins est bien décrit par les ondes de spins. Lors d'une trempe depuis la phase haute température jusqu'à la température BKT pour les spins et jusqu'à la température de brisure de symétrie de la chiralité, nous estimons les grandeurs universelles des deux variables. Les résultats pour la chiralité sont incompatibles avec la classe d'universalité du modèle d'Ising 2d. Des corrections logarithmiques sont également présentes.
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Gautam, Bhavesh. "Effets collectifs des micronageurs dans les cristaux liquides nématiques." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0062.
Full textAbstract:
La thèse se concentre sur les effets collectifs des micro-nageurs dans les cristaux liquides nématiques. En utilisant des simulations de Boltzmann sur réseau, nous étudions un système composé de nageurs sphériques au sein d'un cristal liquide nématique. Nos résultats révèlent que le couplage entre les champs de flux du nageur et l'élasticité cristalline liquide peut déstabiliser l'alignement nématique uniforme. Dans l'espace quasi-2D, nous observons l'émergence d'une instabilité dominée par la flexion avec les propulseurs, ce qui est en accord avec les expériences de bactéries dans des films nématiques minces.Après l'ouverture de la troisième dimension, une rupture spontanée de la symétrie chirale est observée ; l'état nématique uniforme devient instable et se transforme en un état cholestérique-like (chiral), caractérisé par une torsion continue dans le champ directeur. Cela est observé à la fois pour les nageurs propulseurs (extensiles) et les nageurs tracteurs (contractiles). En analysant les déformations dans le champ directeur nématique, l'instabilité dominante est identifiée comme étant la torsion-flexion. Nos simulations démontrent que la dynamique des particules et le directeur nématique sont connectés. Dans l'état chiral, tant les nageurs propulseurs que les nageurs tracteurs présentent des trajectoires hélicoïdales.De plus, des stratégies pour contrôler la dynamique des micro-nageurs sont également étudiées. Motivés par des expériences bactériennes, nous considérons des nageurs de types propulseur et tracteur au sein de motifs nématiques. En accord avec les expériences, nos résultats montrent qu'un propulseur présente une trajectoire circulaire dans une flexion pure et une trajectoire linéaire dans un écart pur. Pour un nageur tracteur, un comportement opposé est observé. Enfin, nous explorons le transport de cargaison de particules colloïdales enchevêtrées par des défauts topologiques. Nos simulations suggèrent que le remplacement d'une colloïde passive par un nageur sphérique n'affecte pas le défaut topologique partagé et fournit une mobilité. La particule active est observée pour se lier à la cargaison via un défaut topologique. Avec un nageur propulseur, nous observons un transport guidé le long du directeur nématique, tandis qu'avec un tracteur, un transport perpendiculaire au directeur nématique est observéThe thesis focuses on the collective effects of microswimmers in nematic liquid crystals. Using lattice Boltzmann simulations, we study a system consisting of spherical swimmers within a nematic liquid crystal. Our findings reveal that coupling between the swimmer flow fields and the liquid crystalline elasticity can destabilize the uniform nematic alignment. In quasi-2D space, we observe the emergence of bend-dominated instability with pushers, which is in agreement with experiments of bacteria in thin nematic films.After opening the 3rd dimension, a spontaneous chiral symmetry breaking is observed; the uniform nematic state becomes unstable and transitions into a cholesteric-like (chiral) state, characterized by a continuous twist in the director field. This is observed for both pusher (extensile) and puller (contractile) swimmers. By analyzing the deformations in the nematic director field, the dominant instability is found to be twist-bend. Our simulations demonstrate that the particle dynamics and nematic director are connected. In the chiral state, both pusher and puller swimmers exhibit helical trajectories.Further, strategies for controlling microswimmer dynamics are also studied. Motivated by bacterial experiments, we consider swimmers of both pusher and puller types within nematic patterns. In agreement with experiments, our findings show that a pusher exhibit circular trajectory in a pure bend and linear trajectory in a pure splay. For a puller swimmer, opposite behavior is observed. Finally, we explore cargo transport of colloidal particles entangled by topological defects. Our simulations suggest that replacing a passive colloid with a spherical swimmer does not affect the shared topological defect and provides motility. The active particle is observed to bind to the cargo via a topological defect. With a pusher swimmer, we observe guided transport along the nematic director, while with a puller, transport is observed to be perpendicular to the nematic director
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Rafayelyan, Mushegh. "Singular beam shaping from spin-orbit flat optics." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0583/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail nous avons résolu deux problèmes principaux de la mise en forme topologique de faisceau paraxial pour les composants plans : la modalité et le polychromatisme.Nous les résolvons en introduisant de nouveaux concepts d’éléments optiques à interaction spin orbite,à savoir la “q-plate modale” et la “q-plate Bragg-Berry”. D’un côté, la q-plate modale convertit un faisceau gaussien incident en un faisceau de Laguerre-Gauss pour un indice radial et un indice d’azimut donnés, ce qui par conséquent dépasse les capacités des q-plates conventionnelles qui ne modifient que le degré de liberté azimutal, c.à.d. le moment orbital angulaire de la lumière. À des fins expérimentales, deux approches ont été développées : une basée sur des lames de verres nanostructurées artificiellement, l’autre sur des défauts topologiques de cristaux liquides auto-organisés naturellement. D’un autre côté, la q-plate Bragg-Berry consiste en une fine couche inhomogène de cristaux liquides chiraux (cholestériques) devant un miroir, ce qui fournit une mise en forme de faisceau spin-orbite pleinement efficace sur une large bande spectrale du faisceau incident, contrairement au q-plates conventionnelles qui ne sont fabriqués que pour une longueur d’onde donnée. Par ailleurs, nous obtenons une mise en forme de faisceau spin-orbite ultra-large bande en induisant une modulation de la structure supramoléculaire torsadée des cristaux liquides cholestériques selon la direction de propagation de la lumière. Nous montrons également que la présence du miroir derrière permet un puissant contrôle spatio-temporel des propriétés vectorielles de la polarisation du champ lumineux générées par la q-plate Bragg-BerryIt is well-known that paraxial coherent electromagnetic fields can be completelycharacterized in terms of their radial and azimuthal spatial degrees of freedom in the transverse planethat add to the polarization degree of freedom and wavelength. In this work we address two mainissues of paraxial beam shaping that are the modality and the polychromaticity in the context of flatopticsthat we address by introducing novel concepts of spin-orbit optical elements. Namely, the‘modal q-plate’ and the ‘Bragg-Berry q-plate’. On the one hand, modal q-plate converts an incidentfundamental Gaussian beam into a Laguerre-Gaussian beam of given radial and azimuthal indices,hence going beyond the capabilities of conventional q-plates that only control the azimuthal degreeof freedom, i.e. the orbital angular momentum content of light. Towards experimental realization ofmodal q-plates, two approaches are developed: one based on artificially nanostructured glasses andanother based on naturally self-organized liquid crystal topological defects. On the other hand,Bragg-Berry q-plate consist of mirror-backed inhomogeneous thin film of chiral liquid crystal(cholesteric) that provides fully efficient spin-orbit beam shaping over broad spectral range of theincident beam, in contrast to the conventional q-plates that are designed for single wavelength.Furthermore, ultra-broadband spin-orbit beam shaping is achieved by inducing an extra modulationof the supramolecular twisted structure of the cholesteric liquid crystal along the propagationdirection. We also show that the presence of a back-mirror allows a powerful spatio-temporal controlof the polarization vectorial properties of the light fields generated by Bragg-Berry q-plate
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Stoeffler, Clara. "Spectroscopie à très haute résolution de molécules sublimées en jet supersonique : vers une observation de la non conservation de la parité dans les molécules chirales par spectroscopie laser." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647517.
Full textAbstract:
Le travail, présenté dans ce manuscrit, a consisté en l'élaboration et l'optimisation d'un dispositif expérimental dédié à la mesure de la violation de la parité (VP) dans les molécules chirales en jet supersonique. Les molécules envisagées qui sont en cours de synthèse, ont la propriété d'être à l'état solide à 300 K. Afin de pouvoir les mettre en jet, nous avons construit un dispositif permettant de réaliser la mise en phase vapeur par chauffage et leur ensemencement dans un gaz porteur. De plus, nous avons utilisé une technique de détection par temps de vol, afin d'estimer la quantité de molécules ensemencées. Nous avons testé notre dispositif avec le méthyltrioxorhénium (MTO) dont des dérivés chiraux sont en cours de synthèse. Nous avons mis au point une procédure expérimentale afin de déterminer les caractéristiques spectrales et les paramètres moléculaires du MTO. Pour cela, nous avons mesuré le spectre d'absorption saturée en cellule à 300 K. Puis, nous avons réalisé la mise en jet du MTO dans de l'hélium par chauffage et obtenu de très bons résultats, puisqu'une fraction molaire de MTO de ~10% a été mesurée. Enfin, nous avons enregistré le spectre d'absorption linéaire du MTO en jet sur le dispositif expérimental dédié à la mesure de la VP, notamment grâce à l'utilisation d'une cellule multi-passages. L'analyse des données nous a permis d'obtenir une simulation du spectre théorique. Ces résultats sont très prometteurs en vue des expériences sur les molécules chirales.
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Charpentier, Nicolas. "Théorie de Boltzmann chirale pour le transport dans les multicouches, électrons et photons, balistique et diffusif." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675443.
Full textAbstract:
Cette thèse aborde le problème du transport diffusif dans les matériaux multicouches lorsque l'épaisseur des couches est comparable voire plus petit que le libre parcours moyen. Nous présentons un formalisme qui à la fois effectue une synthèse et permet d'aller au delà des divers modèles existants, dérive-diffusion, le modèle Valet-Fert, la méthode des flux ou encore le modèle de Fuchs-Sondheimer. Ce formalisme est applicable à deux types de structures: (i) la géométrie dite CPP (Current Perpendicular to Plane) où le courant moyen est perpendiculaire aux interfaces séparant les couches, et (ii) la géométrie dite CIP (Current In Plane) où le courant moyen est parallèle aux interfaces. Ce nouveau modèle de transport est bâti à partir d'une équation de Boltzmann où les collisions dans les couches et aux interfaces sont représentées par des intégrales de collision linéaires pouvant décrire aussi bien des réflexions spéculaires que des collisions aléatoires non nécessairement isotropes. La résolution de cette équation de Boltzmann pour déterminer les quantités macroscopiques locales d'intérêt se fait en trois étapes : pour chacune des couches, (1) la distribution locale des particules est séparée en deux " chiralités " caractérisés par le signe de la projection du vecteur vitesse de chaque particule le long de l'axe perpendiculaire aux interfaces ; (2) la description locale complète de la distribution angulaire des vitesses pour chaque chiralité est obtenue en développant sur une nouvelle base polynômes orthogonaux adaptée à l'existence de deux chiralités ; (3) pour effectuer la moyenne chirale sur la distribution angulaire des vitesses on définit une troncature minimale de ce développement adaptée aux quantités macroscopiques locales d'intérêt.L'étape (1) est nécessaire afin de pouvoir décrire correctement les collisions d'interfaces, l'étape (3) est usuelle mais l'ingrédient clef de ce formalisme est le point (2) qui seul permet de rendre cohérent les étapes (1) et (3) en présence d'interfaces. Pour la géométrie CPP, ce formalisme " Boltzmann chiral " permet d'unir les systèmes balistique et diffusif sous une même approche macroscopique. En présence de polarisation en spin, ce nouveau formalisme permet d'obtenir entre autre les résistances d'interfaces du modèle Valet-Fert en fonction des coefficients de transmission généralisés associés aux collisions d'interface. Pour les structures CIP, ce modèle permet d'obtenir des expressions analytiques pour les conductivités locales par couche (avec ou sans polarisation en spin) et de plus il rend le lien avec le transport CPP plus transparent. Ce formalisme n'étant pas propre au transport électrique, nous montrons sa versatilité sur une application au transport lumineux en revisitant le problème de Milne pour lequel nous retrouvons un résultat exact de façon beaucoup plus simple. Nous présentons pour terminer une méthode variationnelle fournissant une interprétation intéressante du modèle de Fuchs-Sondheimer.
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Legrand, William. "Crafting magnetic skyrmions at room temperature : size, stability and dynamics in multilayers." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS066/document.
Full textAbstract:
Les skyrmions magnétiques sont des enroulements bidimensionnels et nanométriques de la configuration de spin, pouvant être stabilisés dans certains matériaux magnétiques soumis à l’interaction d’échange antisymétrique Dzyaloshinskii-Moriya. Ils présentent une topologie non-triviale et s’annoncent peut-être comme étant les plus petites configurations magnétiques pouvant être réalisées. Très récemment, des skyrmions magnétiques ont pu être stabilisés à température ambiante grâce à la conception de multicouches magnétiques brisant la symétrie d’inversion selon la direction verticale. Suite à cette avancée, l’objectif central de cette thèse est la compréhension et la maîtrise des multiples propriétés physiques des skyrmions hébergés dans ces systèmes multicouches. Pour aborder cet objectif, un modèle original est décrit puis employé, permettant la prédiction des profils adoptés par les skyrmions multicouches. Ce modèle numérique est très générique, n’utilisant que la symétrie cylindrique des skyrmions afin de simplifier la détermination des interactions magnétostatiques. Ce modèle est ensuite étendu afin de pouvoir approximer la stabilité thermique des skyrmions, ce qui constitue un élément clé dans leur obtention expérimentale. Une seconde dimension de ce travail consiste en l’étude expérimentale de la manipulation électrique des skyrmions multicouches, démontrant la possibilité de trois fonctionnalités centrales que sont leur nucléation par courants locaux, leur déplacement sous courant de spin et leur détection électrique individuelle par tension transverse. Le troisième aspect de ma thèse est l’étude des propriétés physiques influençant le déplacement des skyrmions dans les multicouches magnétiques. Un comportement d’ancrage sur des défauts est mis en évidence expérimentalement et est analysé à l’aide d’une modélisation micromagnétique. Un des résultats importants de ce travail est aussi la prédiction d’une chiralité hybride dans les configurations magnétiques de certaines multicouches, qui est ensuite démontrée expérimentalement par des mesures au synchrotron. Les conséquences attendues de cette chiralité hybride sur le déplacement des skyrmions sont étudiées pour permettre l’optimisation des multicouches, aboutissant à l’observation expérimentale de la propagation de skyrmions de 50 nm de rayon à des vitesses atteignant environ 40 m/s. La dernière partie de cette thèse vise à mettre à profit ces avancées théoriques et expérimentales afin de parvenir à réduire la taille des skyrmions à température ambiante. Après avoir analysé l’impact des interactions dipolaires sur la stabilité des skyrmions, il est entrepris d’optimiser les matériaux et la périodicité des couches. Je m’intéresse aussi à la conception expérimentale de textures magnétiques dont l’aimantation est compensée au sein de structures multicouches appelées antiferromagnétiques synthétiques, dont je montre qu’elles peuvent héberger des skyrmions antiferromagnétiques à température ambiante. Ce résultat final ouvre de nouvelles perspectives vers l’obtention de skyrmions à la fois mesurant moins de 10 nm et très mobiles, qui pourraient être utilisés dans la conception de composants de calcul et de stockage d’information plus compacts et plus efficacesMagnetic skyrmions are nanoscale two-dimensional windings in the spin configuration of some magnetic materials subject to the Dzyaloshinskii-Moriya antisymmetric exchange interaction. They feature a non-trivial topology and show promise to be the smallest achievable magnetic textures. Very recently, magnetic skyrmions have been successfully stabilised up to room temperature by leveraging on the design of magnetic multilayer systems breaking the vertical inversion symmetry. Following up on this achievement, the main objective of this thesis is the understanding and the control of the various physical properties of skyrmions hosted by such multilayer systems. As a first approach to this objective, an original model allowing to predict the profiles adopted by multilayer skyrmions is described and then employed. This numerical model is very generic, as it exploits only the cylindrical symmetry of multilayer skyrmions, in order to determine the magnetostatic interactions with less effort. This model is further extended in order to approximate the thermal stability of multilayer skyrmions, which is key to their experimental realisation. The next aspect of this thesis consists in the experimental study of the electrical manipulation of multilayer skyrmions, demonstrating three main functionalities that are nucleation by local currents, displacement under spin currents and individual detection by transverse voltage. The third aspect of my thesis is the study of the physical properties influencing the current-induced motion of skyrmions in magnetic multilayers. A pinning behaviour is evidenced experimentally and analysed relying on micromagnetic modelling. One of the important results of this work is also the prediction of hybrid chirality for some multilayer magnetic configurations, which is then demonstrated experimentally using a synchrotron technique. The impact of hybrid chirality on current-induced skyrmion motion is discussed and leads to the optimisation of the multilayer design, resulting in the experimental observation of motion for skyrmions below 50 nm in radius at velocities reaching around 40 m/s. The last part of this thesis aims at leveraging on these theoretical and experimental advances in order to reduce the size of skyrmions at room temperature. After the analysis of the impact of dipolar interactions on skyrmion stability, the engineering of the materials and of the layers periodicity is attempted. I also investigate experimentally the conception of magnetic textures with compensated magnetization in multilayer structures known as synthetic antiferromagnets, and show that they can host antiferromagnetic skyrmions at room temperature. This last result opens up new prospects for achieving room-temperature skyrmions combining size in the single-digit nm range and high mobility, potentially allowing applications towards energy-efficient computation and storage devices with a very dense integration
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Andreas, Christian. "Multiscale multimodel simulation of micromagnetic singularities." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAE012.
Full textAbstract:
D'un point de vu fondamental, la structure micromagnétique d'un point de Bloch est prédite depuis plus de 50 ans, mais représente cependant une singularité topologique dans le cadre de la théorie du micromagnétisme. Par conséquent, une description purement micromagnétique du point deBloch s'avère difficile. Ce manuscrit décrit les outils mathématiques et un ensemble d'algorithmes permettant de combiner un modèle d'Heisenberg classique avec des simulations micromagnétiques sur la base des éléments finis. A l'aide de ces algorithmes, nous pouvonsrigoureusement étudier les propriétés caractéristiques d'un point de Bloch d'une paroi de domaine de type vortex localisée dans un nanofil cylindrique ferromagnétique. Cette thèse décrit le pinning/depinning des points de Bloch au réseau atomique ainsi que les différents modes depropagation détectables pour des parois de domaine sous l'influence d'un champ magnétique externe, qui peut conduire le système à des vitesses supermagnoniquesThe fundamental micromagnetic structure of Bloch points was predicted by micromagnetic theory more than 50 years ago, but represents a topological singularity within the theory of micromagnetism. This complicates a pure micromagnetic description. This thesis describes thenecessary mathematical background and a set of algorithms to combine a classical atomistic Heisenberg model with micromagnetism on the basis of the finite element method. By means of those algorithms the characteristic properties of Bloch points in vortex domain walls inferromagnetic solid cylindrical nanowires can be studied rigorously. ln addition to the pinning/depinning of Bloch points at the atomistic lattice the thesis reports on the different modes of propagation detectable for vortex domain walls in that system under the influence of an externalmagnetic field, which can drive the system of the domain wall and the Bloch point with supermagnonic velocities
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Nendaz, Fabien. "Préparation à l'étude du plasma de quarks et de gluons dans ALICE : le détecteur V0 et les résonances de masses dans le spectromètre à muons." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00452580.
Full textAbstract:
L'expérience ALICE au LHC va étudier dès 2010 le plasma de quarks et de gluons (QGP), état de la matière dans lequel les quarks et les gluons sont déconfinés. Le travail présenté ici a été effectué au sein de la collaboration ALICE, dans le but de préparer l'analyse des futures données expérimentales. Outre une approche théorique du QGP et de la symétrie chirale, nous y développons trois aspects expérimentaux : le sous-détecteur V0, l'étude des mésons de basses masses et la déconvolution. Tout d'abord, nous détaillons les mesures de luminosité et de multiplicité réalisables avec le V0. Ensuite, nous développons l'étude des dimuons dans le spectromètre à muons. Nous nous concentrons en particulier sur les mésons de basses masses : le rho, le omega et le phi. Enfin, nous présentons une façon d'améliorer les données du spectromètre : la déconvolution de Richardson-Lucy.
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Lescop, Christophe. "Chimie de coordination de radicaux nitroxyde bisbidentes et chiraux : synthèses, caractérisations et propriétés magnétiques." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10165.
Full textAbstract:
La chimie de coordination de radicaux nitroxyde a permis l'etude de nombreux materiaux magnetiques moleculaires (aimants moleculaires ou complexes a transition de spin). Afin d'acceder a des systemes moleculaires etendus, nous avons developpe des radicaux aminoxyles substitues par des atomes donneurs. Des composes associant l'ion manganese(ii) a des radicaux nitronyl-nitroxyde substitues par des groupements benzimidazolyle nit (r, r)bzim deprotones ont ete etudies. Il s'agit de composes lamellaires constitues de feuillets bidimensionnels mn 2(nit(r,r
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Biguet, Alexandre. "Modèles Nambu--Jona-Lasinio pour l’étude des phases de la chromodynamique quantique : qualités des prédictions et phases hautes densités." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1179/document.
Full textAbstract:
Les modèles effectifs de type Nambu—Jona-Lasinio (NJL) peuvent être utilisés pour étudier les phases à densité et température finies de la chromodynamique quantique (QCD). Alors que les prédictions de ces modèles effectifs peuvent être comparées avec les résultats sur réseaux aux faibles densités, un tel garde-fou n'existe pas à plus haute densité où la discrétisation fait face à un problème de signe sévère. Dans cette thèse nous proposons une méthode systématique permettant de calculer la stabilité d'une prédiction par rapport aux données d'entrée du modèle. De cette manière un critère quantitatif est fabriqué permettant d'évaluer le pouvoir prédictif d'un modèle. La discussion est principalement orientée sur le point critique chiral.Enfin les phases très hautes densités, telles que pouvant exister à l'intérieur des étoiles compactes, sont abordées et la superconductivité de couleur est discutée dans le cadre des modèles NJLNambu--Jona-Lasinio models can be used to study finite density and finite temperature quantum chromodynamics phases. Finite temperature and low density predictions of these models can be compared to lattice results. Such a comparison is not possible at larger density because of the so called sign problem. In this thesis the proposed systematic method allows to compute the stability of a prediction with respect to the inputs of the model. In this way a quantitative criterium is constructed which can be used to evaluate the predictive power of the studied model. Finally the high density phases which can exist in the interior of compact stellar objects are discussed along with color superconductivity in NJL type models
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Ferré, Amelie. "Etude des dynamiques moléculaires sondées par générations d'harmoniques d'ordres élevés." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0165/document.
Full textAbstract:
Grâce à ses propriétés (cohérence, brillance, durée), le rayonnement XUV femtoseconde produit par génération d'harmoniques d'ordre élevé est utilisé comme un processus de sonde pour l'étude de dynamiques atomiques et moléculaires, avec une bonne résolution spatiale et temporelle (femtoseconde voire attoseconde). Ainsi, des dynamiques rotationnelles ont été résolues sur des petits systèmes moléculaires (N2, CO2). Les travaux de cette thèse ont consisté à étendre les méthodes de spectroscopie harmoniques et les appliquer à des systèmes moléculaires complexes d'intérêt femtochimique. Parmi elles, nous présenterons la génération d'harmoniques à deux sources, le réseau transitoire d'excitation ou encore la génération d'harmoniques à deux couleurs. Ces techniques nous ont permis de résoudre des dynamiques femtosecondes dans N2O4 et SF6. La HHG est aussi utilisée comme source de rayonnement XUV, en jouant le rôle d'impulsion pompe lors d'expériences de type pompe-sonde. Cette approche a été utilisée pour l'étude du dichroïsme circulaire de photoélectrons de molécules chirales ionisées par un champ XUV harmonique de polarisation quasi circulaire. Nous nous attarderons à détailler la découverte de cette nouvelle source XUV femtoseconde de polarisation quasi circulaireHigh harmonic generation (HHG) spectroscopy has proven to be a promisingtool (like probe in pump-probe experiments) in revealing the atomic and molecular dynamicswith the potential for subangstrom spatial resolution and subfemtosecond temporalresolution. Then, rotational dynamics have been resolved on small molecular systems (N2,CO2). This thesis looks to extending HHG spectroscopy methods to probe the structureand the dynamic of complex molecular systems. We will describe the two sources highharmonic generation, the transient grating of excitation and the two-color high harmonicgeneration. We enable to resolve the femtosecond nuclear dynamics in N2O4 and SF6. HHGis also used like a XUV radiation source, playing the role of pump pulse. This approach hasbeen used for the study of photoelectron circular dichroism. An XUV harmonic field witha quasi-circular polarization ionizes chiral molecules. In this manuscript, we will developthis new femtosecond XUV and quasi circular polarization radiation
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Herranz-Lancho, Coral. "Synthesis and characterization of molecules for electronic devices." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAE037.
Full textAbstract:
La miniaturisation toujours plus poussée des composants électroniques a atteint une limite en arrivant à l’échelle atomique. Afin de fabriquer des circuits à cette échelle, il est nécessaire de intéresser aux plus petits composants pouvant être intégrés : les molécules individuelles et les groupes d’atomes. Dans cette optique, les molécules de 1,4-bis(pyridin-4-ylethynyl) benzène (BPEB), Dibenzo[a,h]thianthrene (DBTH), de Bis{82,92,152,162,222,232- hexa-(2,4,6-trifluorophenoxy)[g,l,q]-5,10,15,20-tetraazaporphyrino)}[b,e]-benzene (H4Pc2) ont été conçues, synthétisées et caractérisées afin d’en étudier le transport de charges et les changements induits proche de la surface. Des techniques de SPM, tels que le STM, le nc-AFM et l’usage conjoint de l’AFM avec le STM ont été mises en pratique pour analyser les molécules reposant intégralement ou partiellement sur un substrat. L’interprétation des résultats expérimentaux a été faite au moyen de calculs de DFT. De plus, l’autoassemblage en solution de nouvelles mono-phthalocyanines métalliques fluorées, MPc (M= Mg2+, 2H+, Co2+) a été étudié.Tout d’abord, les mesures de conductance mirent en évidence, lors d’expériences de manipulation de fils moléculaires (BEPB), les changements de conformation associés aux transport des électrons à travers les molécules. De plus, le mouvement dit de “retournement papillon” (anglais: butterfly flapping) ayant lieu dans la classe des thianthrènes fut bloqué à basse température grâce à l’interaction avec le substrat. Ce blocage a permit de conduire la première étude stéréochimique de dérivés de thianthrènes chiraux (DBTH). Les analyses STM du DBTH ont montrées que le passage entre deux configurations de DBTH est reproductible et non-destructif. Par ailleurs, le nc-AFM utilisé à résolution sub-moléculaire a constitué un outils important pour réaliser une caractérisation complète et distinguer entre les différents isomères de configuration et de constitution déposés sur une surface. D’autre part, la structure moléculaire de la phthalocyanine binucléaire (H4Pc2) a été confirmée en utilisant un STM en mode “courant constant” et un AFM en mode “fréquence constante”. Ces résultats jettent les bases d’une prochaine étude de transport (travail en cours). En outre, l’étude de l’agrégation dans les molécules de MPc mit en évidence le rôle important de la capacité de coordination de l’atome central de la cavité Pc sur la formation d’agrégat. Finalement, des mesures électrochimiques ont démontrées que l’agrégation moléculaire peut bloquer le nature active de l’atome Co2+. Dans ce travail, il a été clairement montré que le SPM est une technique adéquate pour étudier les changements de conformations et de configurations associés aux courant tunnel d’électrons à travers des molécules, qu’elles soient planaire ou pas. Les études d’agrégation des interrupteurs magnétiques ont permis de mieux comprendre l’organisation supramoléculaire. Cette organisation est un point crucial pour le développement de futurs circuits basés sur une fabrication “bottom-up”The demand of downscaling of technology will reach its limit at the atomic length scale. This claim creates the necessity of investigating the smallest components suitable to become devices, single molecules or group of atoms. Therefore, 1,4-bis(pyridin-4-ylethynyl) benzene (BPEB), Dibenzo[a,h]thianthrene (DBTH) and Bis{82,92,152,162,222,232-hexa-(2,4,6-trifluorophenoxy)[g,l,q]-5,10,15,20-tetraazaporphyrino)}[b,e]-benzene (H4Pc2) have been designed, synthesized and characterized to investigate transport of charge through molecules and surface confined molecular switching. Scanning Probe Microscopy (SPM), such as STM, nc-AFM and combined STM/AFM were used to study the molecules on near-surface conditions. Density Functional Theory (DFT) calculations were used to interpret the experimental results. Moreover, the self-assembly of new fluorinated metalo mono-phthalocyanines, MPc (M= Mg2+, 2H+, Co2+) was investigated in solution.Firstly, conductance experiments performed while a molecular wire (BPEB) was being lifted up from a surface revealed the conformational changes associated to the transport of electrons through molecules. Secondly, the “butterfly” flapping motion in the class of the thianthrenes was blocked due to the interaction with a surface at low temperature. This block leads to the first stereochemical study of a quiral thianthere derivative (DBTH). The STM experiments on DBTH revealed a reproducible and non-destructive switching between two surface confined configurations of DBTH. In addition, nc-AFM with submolecular resolution has been proved to be a powerful tool for the full characterization and distinction of configurational and constitutional isomers on surfaces. Thirdly, the molecular structure of a binuclear phthalocyanine (H4Pc2) was confirmed through constant current STM and constant high _f AFM experiments. These results set the state of future spintronic transport experiments (ongoing work). On the other hand, the aggregation studies on MPc revealed that the coordination character of the central atom of the Pc cavity has an important effect on the formation of aggregates. Additionally, electrochemical experiments demonstrated that molecular aggregations can lead to the quenching of the electrochemical-active nature of a Co2+ atom.Herein it has been demonstrated that SPM are suitable techniques to study the conformational and configurational changes associated with the tunneling of electrons through planar and non-planar molecules in real space. Aggregation studies of magnetic switches were carried out to better understand the supramolecular organization under near surface conditions, a key point for the design of future devices based on the bottom up approach
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Pérollier, Céline. "Synthèse de nouvelles métalloporhyrines chirales à substituants cyclopropaniques : applications en catalyse d'époxydation asymétrique et en reconnaissance moléculaire d'enantiomères." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10191.
Full textAbstract:
Le biocartol ou acide (1r)-cis-hemicaronaldehydique, un compose cyclopropanique enantiopur provenant de la synthese industrielle d'insecticides pyrethroides, est utilise comme synthon pour la preparation de nouvelles porphyrines chirales. Nous decrivons la synthese d'amides du biocartol, puis la synthese des porphyrines correspondantes par condensation avec le pyrrole. Celles-ci sont obtenues exclusivement sous la forme de l'atropoisomere , avec un rendement variant de 7 a 60%. Une serie de complexes de manganese (iii) de ces chiroporphyrines, derivees d'amides et d'esters du biocartol, ont ete prepares. Ces complexes sont de bons catalyseurs pour l'epoxydation asymetrique d'olefines prochirales. Les substrats a structure rigide cyclique sont epoxydes avec la plus grande selectivite. Ainsi, des exces enantiometriques allant jusqu'a 86% ont ete obtenus pour l'epoxydation du 1,2-dihydronaphtalene en (1s, 2r)-epoxy-1,2,3,4-tetrahydronaphtalene. L'influence de differents facteurs (nature des substituants, solvant, ligand axial, metal) sur la reactivite et l'enantioselectivite ont ete etudies. Des etudes structurales par resonance magnetique nucleaire et par diffraction des rayons x ont permis d'etablir une correlation entre structure et induction asymetrique dans cette serie. Nous avons mis en evidence que l'encombrement sterique au niveau du centre metallique lors de l'epoxydation est le determinant principal de l'enantioselectivite. Ces resultats sont interpretes par un modele geometrique de l'approche de l'olefine vers le centre metallique. La complexation d'amines derivees d'olefines prochirales par les chiroporphyrines de cobalt (iii) a egalement ete etudiee.