Dissertations / Theses on the topic 'Surface phase transition'
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1
Park, Hyunhang. "Spin Systems far from Equilibrium: Aging and Dynamic Phase Transition." Diss., Virginia Tech, 2013. http://hdl.handle.net/10919/19323.
Full textAbstract:
Among the many non-equilibrium processes encountered in nature we deal with two different but related aspects. One is the non-equilibrium relaxation process that is at the origin of \'aging phenomena••, and the other one is a non-equilibrium phase transition, called ••dynamic phase transition••. One of the main purposes of our research is to explore more realistic situations than studied previously. Indeed, in the study of aging phenomena certain kinds of disorder effects are considered, and we introduce the ••surface•• as a spatial boundary to the system undergoing the dynamic phase transition. In order to observe these processes as clearly as possible, we study in both cases simple spin systems.
Using Monte Carlo simulations we first investigate aging in three-dimensional Ising spin glasses as well as in two-dimensional Ising models with disorder quenched to low temperatures. The time-dependent dynamical correlation length L(t) is determined numerically and the scaling behavior of various two-time quantities as a function of L(t)/L(s) is discussed where t and s are two different times. For disordered Ising models deviations of L(t) from algebraic growth law show up. The generalized scaling forms as a function of L(t)/L(s) reveal a generic simple aging scenario for Ising spin glasses as well as for disordered Ising ferromagnets.
We also study the local critical phenomena at a dynamic phase transition by means of numerical simulations of kinetic Ising models with surfaces subjected to a periodic oscillating field. We examine layer-dependent quantities, such as the period-averaged magnetization per layer Q(z) and the layer susceptibility ¥ö(z), and determine local critical exponents through finite size scaling. Both for two and three dimensions, we find that the values of the surface exponents differ from those of the equilibrium critical surface. It is revealed that the surface phase diagram of the non-equilibrium system is not identical to that of the equilibrium system in three dimensions.Ph. D.
2
Maeda, Nobuo, and nobuo@engineering ucsb edu. "Phase Transitions of Long-Chain N-Alkanes at Interfaces." The Australian National University. Research School of Physical Sciences and Engineering, 2001. http://thesis.anu.edu.au./public/adt-ANU20011203.151921.
Full textAbstract:
An experimental study of phase transitions of long-chain n-alkanes induced by the effect of interfaces is described.
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The phase behaviour of long-chain n-alkanes (carbon number 14, 16, 17, 18) adsorbed at isolated mica surfaces and confined between two mica surfaces has been studied in the vicinity of and down to several degrees below the bulk melting points, Tm. Using the Surface Force Apparatus we have measured the thickness of alkane films adsorbed from vapour (0.97 [equal to or greater-than] p/p[subscript o] [equal to or greater-than] 0.997), studied capillary condensation transition, subsequent growth of capillary condensates between two surfaces, and phase transitions in both the adsorbed films and the condensates. By measuring the growth rate of the capillary condensates we have identified a transition in the lateral mobility of molecules in the adsorbed films on isolated mica surfaces. This transition to greater mobility occurs slightly above Tm for n-hexadecane, n-heptadecane and n-octadecane but several degrees below Tm for n-tetradecane, and is accompanied by a change in wetting behaviour and a measurable decrease in adsorbed film thickness for n-heptadecane and n-octadecane. Capillary condensates that form below Tm remain liquid, but may freeze if the degree of confinement is reduced by separation of the mica surfaces. An increase in the area of the liquid-vapour interface relative to that of the liquid-mica interface facilitates freezing in the case of the long-chain alkanes, which show surface freezing at the liquid-vapour interface.
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Although thermodynamic properties of the surface freezing transition have been rather well documented, the kinetics involved in formation of such ordered monolayers has so far received very little attention. We studied the surface tension of n-octadecane as a function of temperature in the vicinity of Tm, using the static Wilhelmy plate and the dynamic maximum bubble pressure methods. The two methods give different results on cooling paths, where nucleation of the surface ordered phase is involved, but agree on heating paths, where both methods measure properties of the equilibrium surface phase. On cooling paths, the surface of bubbles may supercool below the equilibrium surface freezing temperature. The onset of surface freezing is marked by a sharp drop in the surface tension. The transition is accompanied by an increased stability of the films resulting in longer bubble lifetimes at the liquid surface, which suggests that the mechanical properties of the surfaces change from liquid-like to solid-like. Our results suggest occurrence of supercooling of the monolayer itself.
3
Cunha, Frederico. "A surface charge induced order-disorder phase transition in organic monolayers." FIU Digital Commons, 1995. http://digitalcommons.fiu.edu/etd/2690.
Full textAbstract:
Adenine and 2-2' bipyridine monolayer films adsorbed on Au (111) have been studied by Scanning Tunneling Microscopy (STM) in solution as a function of surface charge and bulk concentration. Both molecules form polymer chains. The length of the polymer chains increases as the concentration increases. At low charges they are randomly oriented, but they begin to align in parallel as the charge density reaches a critical value. The transition, which resembles the isotropic-nematic phase transition encountered in liquid-crystals, is fully reversible by lowering the charge below the critical value.
4
Koyama, Akira. "Acceleration of Electrochemical Reactions in Confined Nanospaces Caused by Surface-Induced Phase Transition." 京都大学 (Kyoto University), 2017. http://hdl.handle.net/2433/225589.
Full text
5
Hopkinson, Andrew. "A molecular beam study of the CO-induced surface phase transition on Pt{100}." Thesis, University of Cambridge, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.308382.
Full text
6
Soleiman, Samira. "Contribution à l'étude de la transition de phase des greffes denses de longues chaînes grasses à la surface des silices." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10133.
Full textAbstract:
Pour interpreter la transition de phase qui affecte les greffes denses alkyles a longues chaines sur les silices tres utilisees en chromatographie et modifient d'une facon parfois derangeante la reproductibilite de leurs proprietes de retention, nous avons prepare et etudie onze greffes nouvelles. Celles-ci sont caracterisees par des modifications variees de la greffe dimethyloctadecylsiloxy: presence de groupes polaires a l'extremite des chaines, de deux longues chaines alkyles sur le meme silicium, de radicaux ethyles ou cyanopropyles a la place des methyles, preparation de greffes en c#2#5 et c#3#0. La plupart des methodes d'etude des surfaces ne s'appliquent pas aux transitions de phase des couches monomoleculaires organiques chimisorbees sur des materiaux de faibles surfaces; l'etude est realisee par analyse calorimetrique differentielle et surtout par chromatographie en phase gazeuse inverse. Nous mettons en evidence une transition de phase plus ou moins nette avec la plupart des greffes synthetisees, tandis que la valeur des volumes de retention permet de caracteriser les surfaces. Des mesures ont ete faites egalement apres insertion de molecules grasses entre les chaines. Ces resultats et les resultats anterieurs sur les greffes alkyles nous ont amene a formuler l'hypothese vraisemblable, selon laquelle la transition resulterait du repli des chaines sur elles-memes a basse temperature pour constituer une phase solide a 0,21 nm#2 d'aire moleculaire et du depliage partiel des chaines a plus haute temperature pour former une phase a 0,28 nm#2. Ces resultats sont confirmes par l'examen de couches physisorbees localisees d'alcools gras considerees comme des analogues des greffes. La structure des couches est egalement confirmee par une attaque chimique (hcl) appliquee a des films d'une diolefine. L'experience pourrait ouvrir la voie a quelques applications en chimie organique
7
Horstmann, Jan Gerrit [Verfasser]. "Ultrafast Probing and Coherent Vibrational Control of a Surface Structural Phase Transition / Jan Gerrit Horstmann." Göttingen : Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, 2021. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-58F2-4-3.
Full text
8
Patra, Abhirup. "Surface properties, adsorption, and phase transitions with a dispersion-corrected density functional." Diss., Temple University Libraries, 2018. http://cdm16002.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p245801coll10/id/516784.
Full textAbstract:
PhysicsPh.D.
Understanding the “incomprehensible” world of materials is the biggest challenge to the materials science community. To access the properties of the materials and to utilize them for positive changes in the world are of great interest. Often scientists use approximate theories to get legitimate answers to the problems. Density functional theory (DFT) has emerged as one of the successful and powerful predictive methods in this regard. The accuracy of DFT relies on the approximate form of the exchange-correlation (EXC) functional. The most complicated form of this functional can be as accurate as more complicated and computationally robust method like Quantum Monte Carlo (QMC), Random Phase Approximation (RPA). Two newest meta-GGAs, SCAN and SCAN+rVV10 are among those functionals. Instantaneous charge fluctuation between any two objects gives rise to the van der Waals (vdW) interactions (often termed as dispersion interactions). It is a purely correlation effect of the interacting electrons and thus non-local in nature. Despite its small magnitude it plays a very important role in many systems such as weakly bound rare-gas dimers, molecular crystals, and molecule-surface interaction. The traditional semi-local functionals can not describe the non-local of vdW interactions; only short- and intermediate-range of the vdW are accounted for in these functionals. In this thesis we investigate the effect of the weak vdW interactions in surface properties, rare-gas dimers and how it can be captured seamlessly within the semi-local density functional approximation. We have used summed-up vdW series within the spherical-shell approximation to develop a new vdW correction to the meta-GGA-MS2 functional. This method has been utilized to calculate binding energy and equilibrium binding distance of different homo- and hetero-dimers and we found that this method systematically improves the MGGA-MS2 results with a very good agreement with the experimental data. The binding energy curves are plotted using this MGGA-MS2, MGGA-MS2-vdW and two other popular vdW-corrected functionals PBE-D2, vdW-DF2. From these plots it is clear that our summed-up vdW series captures the long-range part of the binding energy curve via C6, C8, and, C10 coefficients. The clean metallic surface properties such as surface energy, work functions are important and often play a crucial role in many catalytic reactions. The weak dispersion interactions present between the surfaces has significant effect on these properties. We used LDA, PBE, PBSEsol, SCAN and SCAN+rVV10 to compute the clean metallic surface properties. The SCAN+rVV10 seamlessly captures different ranges of the vdW interactions at the surface and predicts very accurate values of surface energy ( ) , and work function (𝞥) and inter-layer relaxations (𝞭%). Our conclusion is adding non-local vdW correction to a good semi-local density functional such as SCAN is necessary in order to predict the weak attractive vdW forces at the metallic surface. The SCAN+rVV10 has also been employed to study the hydrogen evolution reaction (HER) on 1T-MoS2. We have chosen as a descriptor differential Gibbs free energy (𝚫 GH ) to understand the underlying mechanism of this catalytic reaction. Density functional theory calculations agree with the experimental findings. In the case of layered materials like 1T-MoS2, vdW interactions play an important role in hydrogen binding, that SCAN+rVV10 calculation was able to describe precisely. We have also used SCAN and SCAN+rVV10 functionals to understand bonding of CO on (111) metal surfaces, where many approximations to DFT fail to predict correct adsorption site and adsorption energy. In this case SCAN and SCAN+rVV10 do not show systematic improvements compared to LDA or PBE, rather, both SCAN and SCAN+rVV10 overbind CO more compared to PBE but less compared to the LDA. This overbinding of CO is associated with the incorrect charge transfer from metal to molecule and presumably comes from the density-driven self-interaction error of the functionals. In this thesis we assessed different semi-local functionals to investigate molecule surface systems of 𝞹-conjugated molecules (thiophene, pyridine) adsorbed on Cu(111), Cu(110), Cu(100) surfaces. We find the binding mechanism of these molecules on the metallic surface is mediated by short and intermediate range vdW interactions. Calculated values of binding energies and adsorbed geometries imply that this kind of adsorption falls in the weak chemisorption regime. Structural phase transitions due to applied pressure are very important in materials science. However, pressure induced structural phase transition in early lanthanide elements such as Ce are considered as abnormal first order phase transition. The Ce 𝝰-to-𝝲 isostructural phase transition is one of them. The volume collapse and change of magnetic properties associated with this transition are mediated by the localized f-electron. Semi-local density functionals like LDA, GGA delocalize this f-electron due to the inherent self-interaction error (SIE) of these functionals. We have tested the SCAN functional for this particular problem, and, it was found that the spin-orbit coupling calculations with SCAN not only predicts the correct magnetic ordering of the two phases, but also gives a correct minima for the high-pressure 𝝰-Ce phase and a shoulder for the low-pressure 𝝲-Ce phase.
Temple University--Theses
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Asiaee, Sahneh Sharareh Alsadat [Verfasser]. "Phase Transition Behavior and Application of Novel Surface-attached Thermo-responsive Polymer Films / Sharareh Alsadat Asiaee Sahneh." München : Verlag Dr. Hut, 2016. http://d-nb.info/1122524374/34.
Full text
10
Koda, Ryo. "Electrochemical deposition of metal on microporous silicon electrodes influenced by hydration structures of solutes and electrode surfaces." 京都大学 (Kyoto University), 2015. http://hdl.handle.net/2433/199323.
Full text
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Lomello, Fernando. "Optimization of nanostructured oxide-based powders by surface modification." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0028/these.pdf.
Full textAbstract:
This thesis is divided into two parts. The first part deals with the study of surface modification of a transition alumina nanopowder and the second part is devoted to the production and mechanical characterization at room- and high-temperature of Alumina 5 vol. % YAG nanocomposites. In order to study, the effect of the dispersion on a transition alumina several physico-chemical characterization techniques were employed such as the DTA-TG analysis, XRD, BET Specific Surface Area, HR-TEM and the FT-IR spectroscopy. In particular, the transition aluminas present metastable phases which suffer transformations during sintering and induce the formation of a vermicular microstructure, consisting of a network of large pores. As a consequence, the final density and the microstructure have been improved thanks to the dispersion which allowed to achieved higher densities and promotes the transformation into alpha-phase. Moreover , the influence of the dispersion on the transformation kinetics (Kissinger Method), as well as, on the sintering kinetics (SID Method) has been evaluated. In the second part, it is presented the development of Alumina/YAG nanocomposites from two commercial nanopowders naturally sintered and sintered by non-conventional methods, such as HP and SPS. The mechanical characterization at room temperature (Hardness, Toughness, Elastic modulus) has been correlated to a microstructural study (ESEM). Interesting values regarding hardness and toughness have been measured in samples sintering by SPS and HP, around 20GPA and 7 MPA. M1/2, respectively. For the characterization at the high temperature, creep tests were carried in a 4-point bending fixture at 1200°C and an applied stress of 100 Mpa. The results show that mechenical properties depend on the second phase distribution into the alumina matrix. In all cases, the obtains results were interesting
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Portier, Fabien. "Etude expérimentale de deux systèmes élastiques bidimensionnels : électrons à la surface de l'hélium superfluide et vortex dans BSCCO (2212)." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066461.
Full text
13
Pisztora, Ágoston. "Surface order large deviation behavior of the ising model in the phase transition regime : a Fortuin-Kasteleyn percolation analysis /." [S.l.] : [s.n.], 1993. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=10286.
Full text
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Houchmandzadeh, Bahram. "Contribution à l'étude des transitions de phase dans les lignes et interfaces." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10042.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous etudions certaines transitions de phase dans les lignes et interfaces. Le texte est concu en trois chapitres assez distincts. Dans le premier chapitre, les transitions de phase entre parois de bloch et ising dans un modele xy anisotrope sont etudiees. Nous generalisons la notion de parois de domaines aux systemes dynamiques ou une excitation parametrique joue le role de l'anisotropie. Le phenomene nouveau qui apparait alors est le mouvement des parois de bloch, avec une vitesse proportionnelle a leurs chiralites. Au deuxieme chapitre, nous etudions le role de la surface d'un cristal lors d'une transition de phase structurale, et nous comparons cette derniere a une transition de mouillage classique. Dans le cadre de notre modele, nous mettons en evidence une transition de phase de surface, comparable a une transition de premouillage, qui survient avant la transition de phase structurale du volume. Le troisieme chapitre etudie l'interaction entre deux chaines de polymeres, et la transition de localisation qui peut survenir dans ce systeme. Nous etudions plus particulierement la relation qui existe entre cette transition et l'enroulement mutuel des deux chaines. L'interaction entre les deux chaines qui a courte portee, peut comporter dans notre modele des termes qui favorisent l'enroulement
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Dauzat, Marc. "Évolution thermique des alumines de transition. Modélisation." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845199.
Full textAbstract:
Le traitement thermique à 1378 K d'une alumine gamma de haute surface spécifique met en évidence plusieurs phénomènes qui modifient considérablement les caractéristiques structurales et texturales du matériau: une importante chute et surface spécifique connue sous le nom de frittage initial des poudres qui se produit lors de la transformation de l'alumine gamma en alumine delta. Expérimentalement, ce phénomène est fortement influence par la présence de vapeur d'eau, ou, dans certains cas par la pression partielle d'oxygène gazeux; une réorganisation du sous-réseau cationique assimilée a un saut des cations aluminium des sites divalents de la structure spinelle vers les sites trivalents des alumines de transition. Cette transformation permet d'obtenir la phase thêta; une précipitation de la seule forme stable à haute température, la phase alpha ou corindon. Cette transformation survient après des hydroxylation complète du matériau. Ces trois phénomènes sont fortement influences par l'addition de cations étrangers: en fonction de la concentration et des caractéristiques de ces cations ces différents phénomènes peuvent être soit ralentis soit accélérés.
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Adawi, Hind. "Surface Effect Of Ferromagnetic Nanoparticles On Transition Between Single- And Multi-Domain Structure Or Between Single-Domain Structure And Superparamagnetic Phase." Wright State University / OhioLINK, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=wright1484061850635516.
Full text
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Sigurbjornsson, Omar Freyr. "Vibrational dynamics of icy aerosol particles : phase transitions and intrinsic particle properties." Thesis, University of British Columbia, 2008. http://hdl.handle.net/2429/2795.
Full textAbstract:
Phase transitions and other intrinsic properties (shape, size, architecture) of molecularly structured aerosol particles are important for understanding their role in planetary atmospheres and for technical applications. By combining bath gas cooling with time resolved mid-infrared spectroscopy and modeling, information is obtained on dynamic processes and intrinsic properties of fluoroform and ethane aerosol particles.
The distinct infrared spectral features of fluoroform aerosol particles make it a particularly suitable model system. Homogeneous crystallization rates of the sub-micron sized aerosol particles are determined (JV = 10⁸ - 10¹⁰ cm-³s-¹ or JS = 10³ – 10⁵ cm-²s-¹ at a temperature of T = 78 K), and the controversial question regarding volume versus surface nucleation in freezing aerosols is addressed. It is demonstrated that current state of the art measurements of droplet ensembles cannot distinguish between the two mechanisms due to inherent experimental uncertainties. The evolution of particle shape from spherical supercooled droplets to cube-like crystalline particles and eventually to elongated crystalline particles is recorded and analyzed in detail with the help of vibrational exciton model calculations.
Phase behaviour of pure ethane aerosols and ethane aerosols formed in the presence of other ice nuclei under conditions mimicking Titan’s atmosphere provide evidence for the formation of supercooled liquid ethane aerosol droplets, which subsequently crystallize. The observed homogeneous freezing rates (JV = 10⁷ – 10⁹ cm-³s-¹) imply that supercooled ethane could play a similar role in ethane rich regions of Titan’s atmosphere as supercooled water does in the Earth’s atmosphere.
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Walczak, Malgorzata. "Role and properties of the confined amorphous phase of polymers." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00839174.
Full textAbstract:
The aim of the thesis was to elucidate the effect of confinement of amorphous phase of apolymer above its glass transition temperature being in contact with another polymer in a rigid state.Confinement is unavoidably connected with surfaces enforcing confinement. It is very difficult to separate theeffect of confinement from the effect of interfaces because both effects arise parallel and coincide. Multilayeredfilms were chosen as the base material for the studies because they contain multifold number of confined layerand response from confinement and interfaces is multifold increased. Hoping that some of experimentaltechniques are more sensitive to interfaces while others to confinement we selected the following:microcalorimetry, SSNMR, direlectrical spectroscopy and dynamic shear rheology. We have searched for theinfluence of PS on dynamics of phenyl rings of PC for PC/PS film with ratio 70/30 in the temperature rangefrom 296 K to 393 K employing PILGRIM pulse sequence. .We show that above the glass transition temperatureof PS, the PC component became more flexible. It is at the first glance the effect of the interface because there isno significant confinement of thicker PC layers. Dielectric relaxation spectroscopy measurements in our studyclearly provide evidence for deviations from a simple 2-phase structure in multilayered films PC/PS that is worthto be analyzed more in the future. The dielectric response of the multilayer samples was also modeled andcompared with experimental results. We obtained again discrepancies between the simulated spectra and themeasured spectra for multilayer films. Knowing the exact composition and viscoelastic behaviour of eachcomponent, the theoretical viscoelastic behavior of composites has been predicted numerically. Then,rheological tests have been made, and confronted with numerical predictions, to detect the confinement effect.The upper limit of thickness beyond which PS in confined layers at rubbery state becomes stiffer than in bulk isabout 150/200 nm. It appeared that the shear modulus of the thinnest PS layers (10 nm) is nearly 2.5 times largerthan that for bulk PS sample. We can note that Tg of PS layers also begins to increase beyond this upper limit ofthickness.. None of the experiment could clearly deliver the information about the effect of confinement orinterface on the behavior of PS layers alone. The results obtained here point out that separation of the effects ofconfinement and interfaces remains very difficult.
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Drilleau, Mélanie. "Une approche bayésienne pour estimer les propriétés physiques dans la zone de transition à partir des ondes de surface." Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013NANT2014.
Full textAbstract:
Les nouvelles méthodes tomographiques, qui utilisent le calcul des noyaux de sensibilité 3D, emploient souvent comme modèles de référence des modèles VP , VS à grandes longueurs d’onde obtenus par des inversions linéarisées. Ces modèles sont basés sur de petites perturbations de modèles globaux 1D et sont utilisés dans un deuxième temps pour estimer les distributions de température et de composition. D’un point de vue sismologique, le degré d’hétérogénéité dans la zone de transition (350- 1000 km de profondeur), lié aux transitions de phase et aux mouvements de convection, peut être suffisamment important pour que le concept d’un modèle sismique 1D de référence soit remis en question. Un algorithme de Monte Carlo par chaînes de Markov a été implémenté. Il détermine directement de façon statistique l’état thermique et la structure anisotrope du manteau à partir des données de dispersion des ondes de surface de Love et de Rayleigh. Des courbes polynomiales de Bézier sont choisies pour la paramétrisation et produisent à la fois des modèles lisses et des discontinuités. La solution est décrite en termes de probabilités, ce qui permet de prendre en compte les incertitudes. La méthode est illustrée avec des courbes de dispersion synthétiques et réelles. Les résultats indiquent une distribution de température complexe au milieu de la zone de transition sous l’Océan Pacifique. La structure anisotrope détectée est en bon accord avec les études précédentes qui indiquent une anisotropie positive dans le manteau supérieur. En considérant peu de contraintes a priori, la zone de transition paraît isotrope, le long du trajet étudié. Mots-clés : inversion non-linéaire, ondes de surface, distributions de probabilité, zone de transition, température, anisotropie radiale, vitesse de phaseThe new tomographic methods involving 3-D kernel computations often use, as reference models, 3-D large wavelength VP , VS models obtained by linearized inversions. These models are based on small perturbations of 1-D global models and are secondly used to derive temperature and composition distributions. From a seismological point of view, the degree of heterogeneity in the transition zone (350- 1000 km depth), due to phase transitions and convective motions, can be strong enough that the concept of a 1-D reference seismic model might be addressed. A Markov chain Monte Carlo algorithm was implemented. This directly determines the statistical thermal state and anisotropic structure of the mantle from the dispersion data of Love and Rayleigh surface waves. Polynomial Bézier curves are chosen for the parameterization and are able to explore both smoothly varying models and first-order discontinuities. The solution is described in probabilistic terms, allowing uncertainties to be fully accounted for. The method is illustrated with both synthetic data and real dispersion curves. The results indicate a complex temperature distribution in the mid-transition zone beneath the Pacific Ocean. The retrieved anisotropy structure agrees with previous studies indicating positive uppermost mantle anisotropy. Considering few a priori conditions, the transition zone appears to be isotropic, along the investigated path
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Nemitz, Ian Robert. "Cristaux liquides : surfaces, nanostructures et chiralité." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066586/document.
Full textAbstract:
Cette thèse se concentre sur les cristaux liquides (CLs), leurs propriétés chirales et leurs interactions avec des surfaces et des nanostructures. Des cellules nématiques torsadées ont été remplies d'un CL dopé avec la molécule chirale CB15, qui compense la torsion imposée. Les résultats indiquent qu'un effet électroclinique (ECE) existe près de la surface en présence de molécules déracémisables conformes. Des mesures ECE ont aussi été réalisées afin de déterminer la réponse en ECE dans un CL dopé avec des organosilicates mésoporeux périodiques (OMP) chiraux. Les données montrent que la source principale du signal émane de l'extérieur des OMP plutôt que de leurs c¿urs. Un ECE est mesuré pour des CLs chiraux au-delà de leur température de transition de phase nématique/isotrope de bulk, et est observable dans les couches paranématiques induites par les substrats causant un alignement planaire. Nous avons dopé des stries huileuses de smectique A avec du CB15. Lors de ce dopage chiral, l'orientation des stries tourne d'un angle dépendant de la température, augmentant avec la concentration et maximum juste en-dessous de la température de transition smectique A/nématique. Ceci est expliqué comme une manifestation de l'ECE de surface sous la structure de strie huileuse permettant une rotation de cette dernière. Enfin, une structure innovante dans un système hybride aligné a été observée en-dessous de la température de transition Smectique A/Smectique C. Cette structure correspond à des stries périodiques sombres et claires perpendiculaires aux stries huileuses, éliminant les traces optiques des stries huileuses. Une origine possible de ces stries est présentéeThis dissertation focuses on liquid crystals (LCs), specifically their chiral properties and interactions with surfaces and nanostructures. Nematic twist cells were filled with a LC doped with the chiral molecule CB15, which compensates for the imposed twist. Using the electroclinic effect (ECE), results indicate that an ECE always exists near the surface in twist cells containing conformationally deracemizable molecules. ECE measurements were also performed to determine the source of the ECE response in a LC doped with chiral periodic mesoporous organosilica (PMO). The data show that the main source of the signal emanates from outside the PMO, and not inside the PMO pores. An ECE also is reported for chiral LCs above their bulk chiral isotropic–nematic phase transition, and is observable in the paranematic layers induced by the planar-aligning substrates. Optical microscopy measurements were performed on smectic-A oily streaks doped with CB15. When chirally doped, the stripe orientation rotated by a temperature dependent angle: This angle increased with concentration, was largest just below the nematic – smectic-A transition, and stabilized to near zero within ~1C below TNA. This is explained as a manifestation of a surface ECE. Finally, a novel structure in a hybrid aligned system was observed below the Smectic-A – Smectic-C transition. The structure appeared as periodic dark and light streaks running perpendicular to the oily streaks, and formed by extending discretely from one oily streak to the next, eliminating optical evidence of the oily streaks. At lower temperatures the streaks undulated in a 2D chiral pattern. A possible origin of these streaks is presented
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Ni, Suolong. "Poly(L-Lactic Acid) Langmuir Monolayers at the Air/Water Interface and Langmuir-Blodgett Films on Solid Substrates: Phase Behavior, Surface Morphology, and Crystallinity." Diss., Virginia Tech, 2006. http://hdl.handle.net/10919/30094.
Full textAbstract:
Controlling the surface morphology and degree of crystallinity of poly(L-lactic acid) (PLLA) substrates have recently attracted considerable attention because of their applications in cell adhesion, tissue engineering, and drug delivery. Several techniques have been used to fabricate PLLA substrates, some of which may be invalid because PLLA can degrade during fabrication processes. This dissertation provides the Langmuir-Blodgett (LB) technique as a mechanism for fabricating PLLA substrates at temperatures where PLLA degradation is uncommon.
In order to fully understand surface morphologies of PLLA LB-films, studies of Langmuir monolayers at the air/water (A/W) interface using surface pressure-area (Pi-A) isotherm and Brewster angle microscopy (BAM) are vital. PLLA exhibits a first-order liquid expanded to condensed (LE/LC) phase transition with molar mass dependent critical phenomena, the first such observation for a homopolymer Langmuir monolayer. Atomic force microscopy (AFM) images of PLLA LB-films prepared in the LC phase exhibit well-ordered lamellar structures. Molar mass scaling of lamellar dimensions, x-ray reflectivity, and reflection absorption infrared spectroscopy (RAIRS) measurements on PLLA LB-films are consistent with PLLA existing as single molecule 10/3-helices at the A/W interface.
Morphologies observed after collapse of the LC monolayer are dependent upon the collapse mechanism and subsequent thermal treatment. For temperatures below the LE/LC critical temperature (Tc), two mechanisms are identified for the formation of three dimensional structures: a buckling and stacking of lamellar monolayers on top of existing lamellae during constant compression rate experiments, and a modified nucleation and growth mechanism during isobaric area relaxation experiments. PLLA LB-films prepared in different Langmuir film phases at temperatures below Tc all contain lamellae with different surface roughnesses and similar helical content. Conventional thermal annealing studies on PLLA LB-films reveal that well-ordered lamellar features are destroyed after annealing the LB-films at bulk crystallization temperature through a melting-recrystallization process, which is confirmed by RAIRS and AFM.
Our results may prove useful for studying critical behavior and experimentally testing scaling predictions for two dimensions, the development and testing of theories for crystallization in confined geometries, and separating the roles that roughness and crystallinity play in cell adhesion and spreading on biocompatible polymer surfaces.Ph. D.
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Ouerghi, Abdelkarim. "Croissance épitaxiale de MnAs sur GaAs(111) et étude des reconstructions de la surface de MnAs." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066568.
Full text
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Abdul, Kader Khaldoun. "Étude du phénomène de la transition de spin dans les couches ultra-minces à l'aide des plasmons de surface." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2349/.
Full textAbstract:
Depuis de nombreuses années, l'idée qu'une molécule ou un ensemble de molécules puissent servir comme élément actif dans un dispositif électronique ou photonique stimule de plus en plus l'activité scientifique des chercheurs à l'échelle mondiale. Certains complexes de métaux de transition présentent un phénomène de bistabilité moléculaire, ce sont les matériaux à transition de spin (TS). Le changement de l'état de spin s'accompagne d'une modification des propriétés physiques de la molécule telles que les propriétés magnétiques, optiques, électriques et mécaniques. Cependant, la détection de la transition de spin dans ces matériaux pose de grandes difficultés à l'échelle nanométrique (couches minces, nanoparticules,. . . ), en raison de la faible quantité de matière sondée d'une part, et d'autre part, par la résolution spatiale limitée des techniques utilisées. Pour palier ces difficultés, de nouvelles méthodes sont développées dans le cadre de cette thèse pour étudier ces matériaux à l'échelle nanométrique. Elles sont basées sur le phénomène de résonances des plasmons de surface localisés et des plasmons de surface délocalisés. Ces dispositifs plasmoniques, couches minces ou nano-objets d'or, nous ont permis de suivre la variation du changement d'indice de réfraction optique qui accompagne la TS. Ainsi, dans ce travail de thèse, nous avons pu, pour la première fois, détecter expérimentalement le phénomène de transition de spin dans des couches très minces (jusqu'à 15 nm) de différents matériaux mettant en évidence une variation de l'indice de réfraction de l'ordre de 10-1 - 10-2. De plus, nous avons montré que ces nano-objets hybrides métalliques/moléculaires peuvent être utilisés comme "dispositifs plasmoniques actifs" en modulant le signal plasmonique par un effet photo-thermiqueRecently, nano-objects and thin films displaying molecular spin crossover phenomenon have attracted much attention for their possible application as an active element in electronic or photonic devices. The change of the spin state is accompanied by a change in various physical properties of this molecule such as magnetic, optical, electrical and mechanical properties. However, the detection of the spin crossover in these materials at the nanoscale (thin films, nanoparticles,. . . ) makes for great difficulties, due to the small amount of the probed material, as well as due to the limited spatial resolution of the usual detection methods. To overcome these problems new methods have been developed in this thesis to study these materials at the nanoscale. Our approach is based on the resonance phenomena of localised surface plasmons and surface plasmon polaritons. These techniques use thin noble metal layers or patterned nanorod arrays, which allowed us to detect the refractive index change accompanying the spin crossover. In this thesis work, for the first time, we have been able to detect the spin crossover phenomenon in nanometric layers (down to 15 nm) for different materials, highlighting a refractive index variation of 10-1 - 10-2. In addition, we have shown that the molecular spin state switching can be very efficiently triggered by a photo-thermal effect (plasmonic heating), which - in turn - allows for an active tuning of the plasmon resonance
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Lerouge, Sandra. "Transitions de phases induites par écoulement dans les systèmes de micelles géantes : étude optique et rhéologique." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Lerouge.Sandra.SMZ0037.pdf.
Full textAbstract:
Nous nous sommes intéressés au comportement sous écoulement de solutions semi-diluées de micelles géantes flexibles qui présentent une transition de phase induite par le cisaillement au-delà d'un gradient de vitesse critique. La signature mécanique d'une telle transition se traduit par la présence, dans la courbe d'écoulement, d'un plateau de contrainte associé à l'apparition d'un écoulement hétérogène qui se structure en bandes de cisaillement. Afin d'étudier la cinétique de formation de ce type d'écoulement, nous avons mis en œuvre différentes techniques expérimentales telles que la rhéologie, la biréfringence d'écoulement et la diffusion de la lumière aux petits angles. L'objectif principal de notre approche a été de corréler les réponses optiques et mécaniques à celle des propriétés microstructurales pour tenter d'apporter des informations sur les mécanismes à l'origine de la formation de la structure de bandes. Plusieurs échantillons ont été étudiés, tous préparés à partir du même agent tensioactif, le bromure de cetyltrimethylammonium auquel nous avons ajouté différents sels minéraux ou organiques. Au travers des résultats obtenus, nous avons montré que l'établissement de la structure de bandes est associé à une évolution temporelle générique des grandeurs macroscopiques (contrainte tangentielle, angle d'extinction et intensité de la birefringence) avec des effets plus ou moins marqués selon la composition de l'échantillon. Par contre, les visualisations directes de l'entrefer de la cellule de Couette révèlent que s'il existe une universalité du comportement macroscopique transitoire, il n'en est pas de même des propriétés au niveau microscopique, les structures de bandes observées en régime stationnaire étant elles-mêmes très variées
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Sotiropoulou, Georgia. "The Arctic Atmosphere : Interactions between clouds, boundary-layer turbulence and large-scale circulation." Doctoral thesis, Stockholms universitet, Meteorologiska institutionen (MISU), 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:su:diva-134525.
Full textAbstract:
Arctic climate is changing fast, but weather forecast and climate models have serious deficiencies in representing the Arctic atmosphere, because of the special conditions that occur in this region. The cold ice surface and the advection of warm air aloft from the south result in a semi-continuous presence of a temperature inversion, known as the “Arctic inversion”, which is governed by interacting large-scale and local processes, such as surface fluxes and cloud formation. In this thesis these poorly understood interactions are investigated using observations from field campaigns on the Swedish icebreaker Oden: The Arctic Summer Cloud Ocean Study (ASCOS) in 2008 and the Arctic Clouds in Summer Experiment (ACSE) in 2014. Two numerical models are also used to explore these data: the IFS global weather forecast model from the European Center for Medium-range Weather Forecasts and the MIMICA LES from Stockholm University. Arctic clouds can persist for a long time, days to weeks, and are usually mixed-phase; a difficult to model mixture of super-cooled cloud droplets and ice crystals. Their persistence has been attributed to several mechanisms, such as large-scale advection, surface evaporation and microphysical processes. ASCOS observations indicate that these clouds are most frequently decoupled from the surface; hence, surface evaporation plays a minor role. The determining factor for cloud-surface decoupling is the altitude of the clouds. Turbulent mixing is generated in the cloud layer, forced by cloud-top radiative cooling, but with a high cloud this cannot penetrate down to the surface mixed layer, which is forced primarily by mechanical turbulence. A special category of clouds is also found: optically thin liquid-only clouds with stable stratification, hence insignificant in-cloud mixing, which occur in low-aerosol conditions. IFS model fails to reproduce the cloud-surface decoupling observed during ASCOS. A new prognostic cloud physics scheme in IFS improves simulation of mixed-phase clouds, but does not improve the warm bias in the model, mostly because IFS fails to disperse low surface-warming clouds when observations indicate cloud-free conditions. With increasing summer open-water areas in a warming Arctic, there is a growing interest in processes related to the ice marginal zones and the summer-to-autumn seasonal transition. ACSE included measurements over both open-water and sea-ice surfaces, during melt and early freeze. The seasonal transition was abrupt, not gradual as would have been expected if it was primarily driven by the gradual changes in net solar radiation. After the transition, the ocean surface remained warmer than the atmosphere, enhancing surface cooling and facilitating sea-ice formation. Observations in melt season showed distinct differences in atmospheric structure between the two surface types; during freeze-up these largely disappear. In summer, large-scale advection of warm and moist air over melting sea ice had large impacts on atmospheric stability and the surface. This is explored with an LES; results indicate that while vertical structure of the lowest atmosphere is primarily sensitive to heat advection, cloud formation, which is of great importance to the surface energy budget, is primarily sensitive to moisture advection.At the time of the doctoral defense, the following paper was unpublished and had a status as follows: Paper 4: Manuscript.
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Li, Linjun. "Systems Driven out of Equilibrium with Energy Input at Interfaces or Boundaries." Diss., Virginia Tech, 2015. http://hdl.handle.net/10919/77884.
Full textAbstract:
We study the non-equilibrium behavior of systems that are driven out of equilibrium from the interface. In the first part of this thesis, we study a model of a two-dimensional lattice gas that is in contact with two heat baths that are at different temperatures. Performing Monte Carlo simulations, we find that there are three possible types of non-equilibrium steady states, depending on the values of certain system parameters. They include a disordered phase, a fully phase separated state, and an interesting state with striped patterns in the half of the lattice where the temperature is lower. The last one is a novel non-equilibrium steady state that we study systematically by varying the system parameters. To obtain the non-equilibrium finite-size phase diagram, we perform a spectrum analysis to classify not only the three major states, but also the sub-states of the striped phase. In the second part of the thesis, we study magnetic friction that results when two Potts systems move with respect to each other. In this research, we first study a model that consists of two interacting Potts blocks, where one block moves on top of the other. As a result, the system is driven out of equilibrium constantly. In our research we find for weak interfacial couplings that the contacting surfaces behave rather similar to a free surface. If the interfacial coupling is strong, however, anisotropic spin patterns appear on the contacting surfaces. This study is extended to a three-dimensional Potts wedge with a tip sliding along the surface of a Potts block. It is found that the shape of the Potts lattice influences the surface behavior of the system.Ph. D.
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Fillon, Amélie. "Interdépendance entre contraintes, transition de phase et nanostructure lors de la croissance par pulvérisation magnétron de films métalliques : application au système Mo/Si." Phd thesis, Université de Poitiers, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00628047.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la compréhension des mécanismes de génération de la contrainte durant la croissance 2D de films métalliques de basse mobilité. L'évolution de la contrainte est suivie in-situ et en temps réel durant la croissance par pulvérisation magnétron de films Mo-Si par mesure de la courbure du substrat. Le dispositif optique multi- faisceaux utilisé offre une sensibilité sub-monocouche et permet ainsi de détecter des changements subtils de la contrainte de surface/interface, les transitions structurales et la formation de défauts dans le film. Les résultats sont interprétés et discutés sur la base d'observations ex-situ XRD, EBSD, HRTEM et AFM. Il est montré la possibilité d'ajuster la contrainte en changeant les conditions de nucléation, le flux et l'énergie des particules incidentes. Pour les solutions solides métastables Mo1-xSix sur a-Si, l'établissement au-delà d'une épaisseur critique d'une contrainte de tension, corrélée à l'augmentation de la taille latérale des grains, est attribuée à un changement de volume à la cristallisation du film. En revanche, pour des conditions similaires de dépôt, un état stationnaire en compression se développe dans les films dont la croissance est initiée sur c-Mo, après un stade initial en tension résultant d'une croissance en épitaxie, la formation de défauts est identifiée comme la source principale de cette contrainte compressive. Selon l'énergie des espèces pulvérisées, les atomes s'incorporent préférentiellement dans les joints de grains ou en interstitiel dans le grain, ce qui conduit à deux états distincts de contrainte, comme le révèlent les analyses XRD exsitu. Une interdépendance entre les propriétés électroniques et élastiques des films Mo1-xSix est également mise en évidence.
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Cerchez, Vladimir. "Nano structures formed by molecular chlorine interaction with noble metal surfaces : scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy study." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10047/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur une étude systématique des mécanismes d'adsorption et d'interaction du chlore avec les surfaces des métaux Au(111), Ag(111) et Cu(111). Pour cette étude nous avons mis en oeuvre une méthode d'élaboration par réaction gaz/surface en conditions ultra-vide. Les systèmes élaborés ont été étudiés d'un point de vue structural par diffraction d'électrons lents et par microscopie à effet tunnel basse température (5K). Les propriétés électroniques on fait l'objet de mesures de spectroscopie locale par effet tunnel. La première partie de ce travail est dédiée aux modifications structurales induites par l'adsorption du chlore dans le régime sub monocouche et au régime de saturation, qui correspond à l'apparition des stades précurseurs de la formation des halogénures métalliques. A partir de nombreux résultats expérimentaux, nous avons réussi à décrire de façon détaillée les mécanismes d'interaction gaz/surfaces et à proposer des modèles de structures à l'échelle atomique jusqu'alors non résolues. Les modèles proposés ont été validés par des calculs DFT. La seconde partie de la thèse est consacrée aux propriétés électroniques originales de réseaux de puits quantiques formés par auto organisation du chlore à la surface (111) de l'or. Nous avons étudié les résonances quantiques qui se forment par confinement des états électroniques de surface dans des pores de quelques nanomètres de diamètre. Les états propres des puits quantiques ainsi constitués ont été caractérisés en fonction de la taille et de la forme des puits et une modélisation numérique des propriétés spectrales par une approche de type "particule dans une boîte" a complété l'étude expérimentaleThis work is related to the systematic study of chlorine adsorption mechanism on the metal's surfaces Au(111), Ag(111) and Cu(111). We had used for this study the interaction of chlorine gas with metal surface in ultra-high vacuum conditions. Elaborated systems were characterized from the structural point of view by low-energy electron diffraction and low-temperature scanning tunneling microscopy (5 K). Local electronic properties were probed by scanning tunneling spectroscopy. The first part of the work is devoted to the surface's structural modifications induced by chlorine adsorption from sub-monolayer regime to saturation, which corresponds to the appearance of metal halide precursors. From numerous experimental results we were able to describe in details the mechanism of gas/surface interaction and to propose atomic structural models that remained unresolved up to now. The proposed models were validated by density functional theory calculations. The second part of the thesis is devoted to the study of original electronic properties of the superstructure of quantum wells formed by self-organization of chlorine atoms on (111) surface of gold. We had studied the quantum resonances that appeared due to the confinement of surface electronic states in the pores of few nanometers in diameter. The eigenstates were characterized as a function of the quantum well?s shape and size. This study was completed by numerical modeling of spectroscopic properties of nano-pores in the "particle-in-a-box" limit
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Gonçalves, Luis Gustavo Vieira. "Estudo da fusão de superfície da prata por dinâmica molecular." Universidade Federal de São Carlos, 2008. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/5004.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2008-07-23Financiadora de Estudos e Projetos
A study about surface melting on silver using equilibrium molecular dynamics simulation is the proposal of this work. We applied the Embedded Atom Method as the many-body interaction potential to describe Ag properties. Simulations were done in the microcanonical ensemble, for the study of bulk properties, and in the canonical ensemble, for simulations of the solid with surfaces. As a preliminary result, we obtained the equilibrium melting point Tm equal 1264(12)K from solid-liquid coexistence configurations. Surfaces were simulated using repeated slabs separated by vacuum in the z direction, while keeping periodic boundary conditions in the remaining directions. Results showed that Ag[110] is the lone orientation that has surface melting. Ag[111] maintains its crystalline structure even after reaching Tm, while it could be overheated by 100K. Other properties like density of states, thermal expansion and surface relaxation were in good agreement with experimental data.
Um estudo sobre a fusão de superfícies da prata (Ag) utilizando dinâmica molecular de equilíbrio é a proposta deste trabalho. Aplicamos o método Embedded Atom como potencial de interação de muitos corpos para descrever as propriedades da prata. As simulações foram feitas nos ensembles microcanônico, para o estudo de propriedades de bulk, e canônico, para as simulações do sólido com superfícies. Como resultado de estudo preliminar, obtivemos a temperatura de fusão de equilíbrio Tm igual a 1264(12)K a partir das configurações do sistema com as fases sólida e líquida em coexistência. As superfícies foram simuladas incluindo uma separação com vácuo acima e abaixo do cristal na direção z e utilizando condições periódicas de contorno nas outras direções cartesianas. Os resultados mostraram que a superfície [110] é a única que possui fusão de superfície. A superfície [111] mantém sua estrutura cristalina até mesmo após atingir Tm, podendo esse sistema ser superaquecido em 100K. Outras propriedades como densidade de estados, dilatação térmica e relaxação de superfície tiveram boa concordância com os dados obtidos experimentalmente.
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Bertosio, Jean-Marc. "Caractérisation de surfaces métalliques et de couches minces par diffusion d'atomes d'hélium : application au système Pb/Cu(110)." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPL133N.
Full textAbstract:
La première partie de la thèse présente le développement d'un dispositif d'étude de surface par diffusion d'atomes d'hélium (TEAS). Celui-ci est constitué d'une enceinte à ultra-vide équipée d'un faisceau moléculaire, ainsi que des instruments classiques d'analyse de surfaces, tels qu'un diffracteur d'électrons lents (LEED), un analyseur AUGER et un spectromètre de masse. L'ensemble de diffusion d'hélium comprend une source de faisceau moléculaire supersonique, ainsi qu'une jauge à stagnation de type Bayard-Alpert. Celle-ci est montée sur un goniomètre permettant la détection spatiale des faisceaux diffractes. Nous avons construit également une cellule de Knudsen qui permet, grâce à un étalonnage précis, de réaliser des couches minces de plomb sur une surface de cuivre (110), avec une précision de 0,003 monocouche. La deuxième partie décrit la caractérisation par TEAS de la surface de cuivre (110). La dépendance des intensités diffractées avec l'angle d'incidence et la température du substrat est interprétée à l'aide de différents modèles théoriques d'atténuation thermique (effets Debye-Waller) et d'interaction hélium-surface. Dans la dernière partie, nous avons étudié les premières étapes de la formation d'une monocouche de plomb sur cuivre (110). Une analyse détaillée de l'atténuation du pic spéculaire dans ce domaine de taux de couverture, nous renseigne sur l'occupation de la surface et sur l'ordre des transitions de phases bidimensionnelles. Une série de substructures commensurables de grande périodicité, et de densité comprise entre la p(41) et p(51), marquent la complétude de la monocouche
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Swift, Michael Robert. "Surface phase transitions in novel geometries." Thesis, University of Oxford, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.279938.
Full text
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Braun, Frank Nicholas. "Surface phase transitions in liquid crystals." Thesis, University of Southampton, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.242564.
Full text
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Gelb, Lev. "Theoretical studies of surface phase transitions." Thesis, University of Cambridge, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.387600.
Full text
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Lusk, Mark T. Knowles James K. "Martensitic phase transitions with surface effects /." Diss., Pasadena, Calif. : California Institute of Technology, 1992. http://resolver.caltech.edu/CaltechETD:etd-11052004-161432.
Full text
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Biage, Milton. "Structure de la surface libre d'un film liquide ruisselant sur une plaque plane verticale et soumis à un contre-courant de gaz : transition vers l'écoulement cocourant ascendant." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0053.
Full textAbstract:
Nous avons realise une etude experimentale sur l'ecoulement d'un film liquide ruisselant sur une des parois verticale d'une conduite rectangulaire en presence d'un gaz circulant a contre courant. Cette etude a ete conduite de facon a mettre en evidence l'evolution de la structure de l'interface gaz-liquide. Nous avons observe cette evolution de la structure de l'interface en fonction de la vitesse du gaz a l'aide d'une camera rapide et nous avons mesure l'epaisseur du film liquide, a l'aide de deux types de sondes. Les proprietes statistiques et la dimension de l'attracteur etrange de cette variable ont ete determinees. Nous avons egalement mesure le gradient de pression dans l'ecoulement de gaz tout le long de la section d'essais et finalement nous avons compare nos mesures globales (points de flooding) a des correlations empiriques et a des modeles theoriques
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Hassenforder, Philippe. "Preparation et etude de couches minces cristallines de polydiacetylenes." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066289.
Full textAbstract:
Preparation des couches minces par irradiation par des electrons monocinetiques de facon a limiter la polymerisation a une epaisseur limitee dependant de l'energie des electrons. Etude par spectroscopie des proprietes specifiques (transition de phase, constantes optiques. . . ) et des defauts de surface apparaissant a partir d'un seuil d'energie d'irradiation critique qui est determine par un modele
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Goapper, Sylvain. "Morphologie de surface et ordre chimique : Faces vicinales d'alliage cuivre-palladium." Phd thesis, Université de Marne la Vallée, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00243115.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse a été de caractériser la distribution des marches atomiques sur une surface vicinale d'alliage Cu-17%Pd(1,1,11) de structure ordonnée L12. Cet alliage présente une transition chimique ordre-désordre à 778 K (Tc) (1er ordre). Par une observation directe en STM et par diffraction d'hélium, nous avons observé que la face vicinale a une structure en marches appariées à température ambiante. En fonction de la température, on montre que la morphologie de la surface transite de façon continue vers une structure de marches simples pour une température proche de Tc.La diffraction de rayons X à l'ESRF nous a permis d'observer l'apparition du désordre chimique à la surface et l'évolution simultanée du changement de structure des marches. On observe que la séparation des paires de marches évolue proportionnellement à la composante parallèle du paramètre d'ordre dans le plan de surface.
Pour des temps courts de mise en ordre, le STM montre une structure en domaines, des marches appariées. On identifie les frontières entre domaines par le dédoublement local des paires de marches. Ce phénomène traduit l'émergence à la surface de parois. Cette structure en domaine, caractéristique de l'ordre chimique dans les premiers plans de surface, nous a permis, par STM et diffraction d'hélium, de suivre la cinétique de mise en ordre en présence d'une surface. La taille caractéristique des domaines évolue avec le temps de recuit en A(T).t1/2. Un diagramme d'Arrhénius du facteur d'échelle temporel A(T) a permis de mesurer une énergie d'activation de mise en ordre de 2 eV à la surface ainsi qu'en volume.
Dans une seconde étude, nous avons caractérisé l'influence du dépôt de palladium sur une surface vicinale de cuivre. Nous avons montré par diffraction d'hélium que cet alliage de surface provoque un appariement des marches similaires à celles observées sur l'alliage massif Cu3Pd. Cependant, cette modification de la distribution des marches présente un faible degré d'ordre qui peut être du à l'absence d'ordre chimique à longue distance.
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Salimi, Abdelhadi. "Etude par spectrométrie de vibration de cristaux liquides de la famille des cyano-4 alkyl ou alcoxyl-4' biphényles : évolution conformationnelle et transition de phase en fonction de la pression, couches ultraminces sur surface d'or." Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10523.
Full textAbstract:
L'evolution conformationnelle en fonction de la nature des phases donnees par des composes mesogenes derives du cyanobiphenyle: cyano 4-octyl(nonyl)-4 biphenyle (8cb ou 9cb) et cyano 4-octyloxy-4 biphenyle (80cb) a ete etudiee par spectroscopie de vibration. L'effet de la solubilisation de gaz simples (n#2, he, ar) sous pression a ete egalement analyse. Enfin, les spectres infrarouges par modulation de polarisation ont ete obtenus dans le cas des couches minces de 9cb (20 a 1000 a) deposees sur miroir d'or. La temperature de transition entre une phase constituee de molecules dont le radical alkyle est en conformation completement trans et une phase caracterisee par l'existence de defauts gauches a ete mesuree; pour la premiere phase l'orientation des molecules par rapport au miroir a ete determinee
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Woollacott, Claire. "Electronic and plasmonic properties of real and artificial Dirac materials." Thesis, University of Exeter, 2015. http://hdl.handle.net/10871/18227.
Full textAbstract:
Inspired by graphene, I investigate the properties of several different real and artificial Dirac materials. Firstly, I consider a two-dimensional honeycomb lattice of metallic nanoparticles, each supporting localised surface plasmons, and study the quantum properties of the collective plasmons resulting from the near field dipolar interaction between the nanoparticles. I analytically investigate the dispersion, the effective Hamiltonian and the eigenstates of the collective plasmons for an arbitrary orientation of the individual dipole moments. When the polarisation points close to normal to the plane the spectrum presents Dirac cones, similar to those present in the electronic band structure of graphene. I derive the effective Dirac Hamiltonian for the collective plasmons and show that the corresponding spinor eigenstates represent chiral Dirac-like massless bosonic excitations that present similar effects to those of electrons in graphene, such as a non-trivial Berry phase and the absence of backscattering from smooth inhomogeneities. I further discuss how one can manipulate the Dirac points in the Brillouin zone and open a gap in the collective plasmon dispersion by modifying the polarisation of the localized surface plasmons, paving the way for a fully tunable plasmonic analogue of graphene. I present a phase diagram of gapless and gapped phases in the collective plasmon dispersion depending on the dipole orientation. When the inversion symmetry of the honeycomb structure is broken, the collective plasmons become gapped chiral Dirac modes with an energy-dependent Berry phase. I show that this concept can be generalised to describe many real and artificial graphene-like systems, labeling them Dirac materials with a linear gapped spectrum. I also show that biased bilayer graphene is another Dirac material with an energy dependent Berry phase, but with a parabolic gapped spectrum. I analyse the relativistic phenomenon of Klein Tunneling in both types of system. The Klein paradox is one of the most counter-intuitive results from quantum electrodynamics but it has been seen experimentally to occur in both monolayer and bilayer graphene, due to the chiral nature of the Dirac quasiparticles in these materials. The non-trivial Berry phase of pi in monolayer graphene leads to remarkable effects in transmission through potential barriers, whereas there is always zero transmission at normal incidence in unbiased bilayer graphene in the npn regime. These, and many other 2D materials have attracted attention due to their possible usefulness for the next generation of nano-electronic devices, but some of their Klein tunneling results may be a hindrance to this application. I will highlight how breaking the inversion symmetry of the system allows for results that are not possible in these system's inversion symmetrical counterparts.
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Guyot, Hervé. "Etude des transitions d'onde de densité de charge et des propriétés de transport des oxydes de molybdène [êta]-Mo4O11 et [gamma]-Mo4O11." Grenoble 1, 1986. http://www.theses.fr/1986GRE10122.
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Zerrouk, Taha-El-Amine. "Phase transitions of xenon adsorbed on graphite." Thesis, University of Sussex, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.333446.
Full text
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Lintz, Michel. "MESURE DE LA VIOLATION DE LA PARITE SUR LA TRANSITION 6S-7S DU CESIUM PAREMISSION STIMULEE DANS UNE VAPEUR ATOMIQUE." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011127.
Full textAbstract:
Le travail présenté ici a pour but l'amélioration des tests de basse énergie des interactions faibles à courant neutre. Il a porté sur la mise au point d'une expérience à même de réaliser une mesure d'un dipôle de transition violant la parité dans une vapeur de césium en cellule avec une précision de 1% sur un montage de polarimétrie laser pompe-sonde. Son caractère original tient à la détection d'une transition interdite dans une vapeur, non plus par fluorescence comme l'ont fait toutes les expériences antérieures, mais par l'émission stimulée par le faisceau sonde, ce qui amplifie l'asymétrie à mesurer lorsque l'amplification du faisceau sonde est importante. De nombreux aspects expérimentaux ont nécessité de repousser les limites de l'expérimentation: amélioration des techniques de polarimétrie avec des lasers en impulsions, conception et préparation des cellules, maîtrise des effets de surface, maîtrise et réduction des effets liés aux dimères de césium, étude des champs parasites, puis de leur contrôle/réduction. Mais par-delà le développement de savoir-faire spécifiques, ce travail i) a permis d'amener l'expérience VPA à un stade où la précision de la mesure déjà effectuée est de 2,6%, et où le rapport signal/bruit atteint permet de se lancer dans une mesure à 1%; ii) a donné lieu à des expériences originales comme la photo-destruction des dimères d'une vapeur de césium, l'observation en champ nul et sans background de la transition 6S-7S en champ nul, la réalisation de cellules spectroscopiques "sans pertes par réflexion", la mise en évidence, par diffraction laser, des marches monoatomiques d'une surface vicinale ou encore des méthodes originales de détection homodyne du signal de réflexion sélective ou de mesure absolue de sections efficaces; iii) propose une méthode susceptible de permettre une mesure VPA à 0,1%, ainsi qu'une exploration de ce que permettrait le refroidissement laser pour l'étude des transitions interdites.
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VIELZA, DE LA CRUZ Yoandris. "Evolução da superfície de Fermi do La2-xSrxCuO4: estados locais de Wannier/Hartree-Fock." Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/18562.
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Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-04-17T18:48:07Z
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Este trabalho é uma extensão de uma modelagem tight−binding de estados de Wannier com interação coulombiana de screening para a descrição de elétrons correlacionados nas camadas de CuO2 do La2CuO4. Na condição de banda semicheia e temperatura T = 0 K, esta modelagem é capaz de predizer um estado fundamental antiferromagnético isolante e um estado excitado paramagnético com pseudo-gap, cuja natureza ainda é debatido na literatura. Esses estados são obtidos no contexto de uma solução auto-consistente tipo Hartree-Fock na modelagem de uma banda efetiva de estados de Wannier, sob condições de quebra de simetria de translações espaciais e efeito de emaranhamento (entanglement) na estrutura espinorial dos estados eletrônicos. No regime dopado com buracos, esses estados ficam degenerados num ponto crítico de concentração de buracos igual a xc = 0.2, resultando em uma transição de fase quântica de segunda ordem para um estado paramagnético. A modelagem dá assim explicação à existência detectada experimentalmente desta transição de fase. Em nosso trabalho generalizamos o termo cinético da modelagem acima mencionada através da inclusão de hopping entre segundos vizinhos, de acordo com observações experimentais. De fato, a inclusão deste novo termo cinético resulta em melhor concordância da previsão da modelagem e as observações experimentais da evolução da superfície de Fermi com dopagem de buracos. Em particular, enquanto na modelagem restrita a primeiros vizinhos não podemos conciliar a transição de fase quântica observada a xc = 0.2 com as características experimentais da evolução da superfície de Fermi, isto torna-se possível com a inclusão do hopping de segundos vizinhos com amplitude sugerida pelos resultados experimentais.
This work is an extension of a tight - binding model of states of Wannier with screened Coulomb interaction to the description of correlated electrons in the layers of CuO2 of the La2CuO4. In condition of half-filled band and temperature T = 0 K, this model is able to predict a antiferromagnetic insulating ground state and a paramagnetic excited state with pseudo-gap, which nature is still debated in the literature. These states are obtained in the context of a self-consistent solution type Hartree-Fock in the model of an effective band of the Wannier states under breaking conditions of symmetry of space translations and entanglement effect in the spinor structure of the electronic states. In scheme doped with holes, these states are degenerate at critical point of hole concentration equal to xc = 0.2, resulting in a quantum phase transition of second order to paramagnetic state. The model thus gives explanation to the existence of this experimentally detected phase transition. In our work we generalize the kinetic term of above mentioned model by inclusion of hopping between seconds neighboring, according to experimental observations. In fact, the inclusion of this new kinetic term results in better agreement of the forecast of the model and experimental observations of the evolution of the Fermi surface with holes doping. In particular, while the model is restricted to the first neighbors can not reconcile quantum phase transition observed at xc = 0.2 with the experimental characteristics of the evolution of the Fermi surface, this becomes possible with the inclusion of hopping between second neighboring with ampliude suggested by experimental results.
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Casson, Brian Derek. "Phase transitions in surfactant monolayers." Thesis, University of Oxford, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.300797.
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Geoghegan, Mark. "Surface induced phase transitions in thin polymer blend films." Thesis, University of Cambridge, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.319888.
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Sahli, Salah. "Etude du comportement electrique de films minces de gaas amorphes ou polycristallins elabores par depots en phase vapeur ou par plasma a partir d'organometalliques." Toulouse 3, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU30049.
Full textAbstract:
Des films de gaas polycristallin ont ete realises par depot en phase vapeur, a partir de molecules organometalliques. L'auteur a montre que les proprietes electriques de ce materiau semiconducteur sont controlees par les joints de grains. Une densite d'etats de surface uniforme entre les grains a ete mise en evidence. L'introduction entre les grains d'une phase amorphe de type si::(y)c::(1-y) modifie le mode de conduction. La resistivite des films augmente ou diminue suivant la valeur de la concentration de si::(y)c::(1-y). Un depot par plasma froid a partir des memes molecules que celles utilisees precedemment, conduit a un materiau amorphe polymerique. Celui-ci est compose d'atomes de gallium et d'arsenic. Ses proprietes electriques sont plutot celles d'un isolant que celles d'un semiconducteur. Enfin, il a ete montre qu'un film contenant des atomes de ga et d'as peut etre utilise pour la passivation de la surface de substrats de gaas monocristallin
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Guerrisi, Burger Catherine. "Intéractions électrolytes 1:1 surfactants non-ioniques polyoxyéthyles et influence sur les zones d'existence de phases microémulsions fluoro-carbonées : Étude de quelques transitions structurales dans ces phases." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10081.
Full textAbstract:
Étude des transitions structurales dans les microémulsions inverses du type eau/C::(6)F::(13) CH::(2)(EO)::(4)/perfluorodécaline et eau/C::(6)F::(13) CH::(2)(EO)::(5)/C::(8)F::(17) CH=CH::(2), par spectrométrie RMN, par conductimétrie et par la technique du saut de température
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Impéror-Clerc, Marianne. "Étude de transition de phase vers les phases cubiques des systèmes eau/surfactant." Paris 11, 1992. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01989797.
Full textAbstract:
Les phases cubiques des systèmes binaires eau/surfactant sont un cas d'organisation liquide-cristalline de la matière très surprenant. Leur structure allie, a un ordre local liquide, une périodicité tridimensionnelle à l'échelle mésoscopique, qui en fait de véritables cristaux de films fluides. Elle se caractérise également par une topologie bicontinue tout à fait remarquable. Partant de l'observation de la croissance en épitaxie d'une phase cubique (de groupe d'espace Ia3d, le plus fréquent) à partir des mésophases lamellaire et hexagonale, nous nous sommes attaches à décrire comment, d'un point de vue purement structural, il est possible de déduire la structure cubique de celles, plus simples, de ces autres mésophases. Tout d'abord, la croissance en épitaxie de la phase cubique a été observée en diffusion des rayons X sur des échantillons monocristallins, ainsi qu'au microscope polarisant. Des désordres caractéristiques de chacune des mésophases, liés à leur nature liquide cristalline, ont également été mis en évidence grâce aux clichés de diffraction X et analyses. Nous avons ensuite utilisé des modèles géométriques récents, pour poser le problème du passage d'une phase à l'autre en termes purement topologiques de transformations de surfaces. Des intermédiaires possibles pour les deux transitions ont été conçus : les surfaces tours pour la transition hexagonale/cubique et les tunnels entre plans pour la transition lamellaire/cubique, expliquant notamment l'apparition de la topologie bicontinue de la phase cubique.
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Capitolis, Jérôme. "Synthèse de nanoparticules d'oxydes de titane ou de vanadium à basse valence." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2018SORUS499.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a pour sujet le développement de nouvelles voies de synthèse de nanoparticules d’oxyde de titane ou de vanadium à basse valence. Ces oxydes sont des candidats pour des applications variées telle que la thermoélectricité, le stockage d’information, ou d’énergie. L’intérêt de l’élaboration de ces composés à l’échelle nanométrique, qui est un défi de synthèse, est l’augmentation de leurs performances dans diverses applications et l’émergence de nouveaux comportements issus de la diminution en taille. Dans le cadre de cette thèse les synthèses de nanoparticules de différents oxydes de titane à valence mixte, en particulier la phase de Magnéli Ti4O7 ont été étudiées. Celles-ci reposent sur la réduction de nanoparticules de dioxyde de titane par des hydrures en milieu sels fondus et permettent de contrôler la morphologie et la phase des nanomatériaux. Une voie de synthèse de nanoparticules de V2O3 en milieu sels fondus à partir de précurseurs moléculaires a ensuite été établie et celle-ci permet un contrôle de la morphologie, de la structure et de la taille des nanoparticules. Cette voie a aussi permis la synthèse d’un oxyde contenant du vanadium non répertorié et de poser les bases de la synthèse de phases de Magnéli de vanadium sous forme de nanoparticules. Enfin la réactivité de surface des phases de Magnéli Ti4O7 et Ti6O11 à l’échelle nanométrique a été explorée grâce à une étude de spectroscopie de photoélectrons X sous pression proche de l’ambianteThis PhD work deals with the development of new synthesis pathways for low valence titanium or vanadium oxide nanoparticles. These oxides are attracting an increasing interest for applications such as thermoelectricity, data or energy storage, especially at the nanoscale where performances can be enhanced. However the synthesis of these solids at nanoscale is a challenge. In this work, the synthesis of nanoparticles of several low or mixed valence titanium oxides is studied. The approach that are explored are based on the reduction of titanium dioxide nanoparticles by metallic hydrides in molten salts. It enables control over phase, size and morphology of the nanoparticles. The synthesis of V2O3 nanoparticles from molecular precursors in molten salts has also been developed, in order to control the structure, size and morphology of the nanoparticles. This pathway enables the synthesis of a non-identified vanadium containing oxide and lays the foundation for the synthesis of vanadium Magnéli phases at the nanoscale. Finally the surface reactivity of nanoparticles of Ti4O7 and Ti6O11 Magnéli phases were explored by Near ambient pressure-X ray photoelectron spectroscopy
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Ropers, Marie-Hélène. "Étude structurale de Systèmes Moléculaires Organisés à base de tensioactifs fluorés non ioniques : application à l'immobilisation de biomolécules." Nancy 1, 2000. https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01746458.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude des structures formées par deux tensioactifs non ioniques fluorés hydrophobes en présence d'eau et de perfluorodécaline. La technique de la diffraction des rayons X aux petits angles a permis de suivre la façon dont l'eau et la perfluorodécaline sont solubilisées dans les structures cristallines liquides : lamellaire, cubique bicontinue et hexagonale. L'incorporation d'eau dans les phases lamellaire et cubique ne modifie ni la conformation des chaînes hydrophobes ni la surface par tête polaire du tensioactif. A partir de 3 motifs oxyéthyléniques, la chaîne hydrophile passe d'une conformation méandre à une conformation partiellement étendue au cours de l'incorporation d'eau dans la phase lamellaire. Dans la phase cubique, elle adopte une conformation partiellement étendue, comme l'ont confirmé les analyses par spectrométrie Raman. Les mesures des coefficients de diffusion par Résonance Magnétique Nucléaire ont montré que la transition ordre-désordre de la phase cubique vers la phase éponge se traduit par une simple perte de l'ordre à longue distance. La perfluorodécaline incorporée dans les phases lamellaire et cubique forme essentiellement un film au milieu de la bicouche de tensioactif et pénètre partiellement dans les chaînes fluorocarbonées. Incorporée dans la phase hexagonale, elle provoque une nette augmentation de l'ordre des chaînes du tensioactif. La phase cubique bicontinue inverse a été utilisée comme matrice d'immobilisation d'une enzyme, la cholestérol oxydase. L'emploi d'électrodes modifiées par la phase cubique permet de contrôler l'activité de l'enzyme piégée et de doser le cholestérol en solution.