Dissertations / Theses on the topic 'Systèmes désordonnés et apériodiques'
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Triozon, François. "Diffusion quantique et conductivité dans les systèmes apériodiques." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002292.
Abstract:
Ce travail théorique est consacré à l'étude du transport électronique dans des solides apériodiques. Nous nous sommes placés dans l'approximation des électrons indépendants et à température nulle. Le calcul de la conductivité se ramène alors au problème de la diffusion quantique des électrons dans un potentiel apériodique. Nous avons mis au point des méthodes numériques permettant de calculer cette diffusion quantique dans des modèles de liaisons fortes de grande taille (environ un million d'orbitales) et de géométrie quelconque. Puis ces méthodes ont été appliquées à deux types de systèmes : les quasicristaux et les nanotubes de carbone. Les quasicristaux sont intrinsèquement apériodiques et leurs propriétés de transport particulières pourraient s'expliquer par des lois de diffusion quantique anormales. Nous avons étudié des modèles quasipériodiques à 2 et 3 dimensions et nous avons observé de telles lois. Nous avons aussi mis en évidence une dépendance particulière de ces lois par rapport à l'énergie du paquet d'ondes et par rapport aux éventuels défauts structuraux introduits dans le modèle. Les nanotubes de carbone multifeuillets peuvent, eux aussi, présenter une apériodicité intrinsèque dont nous avons étudié les conséquences possibles sur le transport. Nous avons étudié en particulier les oscillations de la magnétoconductance en présence d'un champ magnétique parallèle à l'axe du tube, et mis en évidence un effet de l'apériodicité sur ces oscillations.
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Voliotis, Dimitrios. "Contribution à l’étude des chaînes de spin quantique avec une perturbation aléatoire ou apériodique." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0253/document.
Abstract:
Au cours de cette thèse, nous avons étudié le comportement critique de chaînes de spins quantiques en présence de couplages désordonnés ou répartis de manière apériodique. Il est bien établi que le comportement critique des chaînes de spins quantiques d’Ising et de Potts est gouverné par le même point fixe de désordre infini. Nous avons implémenté́ une version numérique de la technique de renormalisation de désordre infini (SDRG) afin de tester cette prédiction. Dans un second temps, nous avons étudié la chaîne quantique d’Ashkin-Teller désordonnée par renormalisation de la matrice densité́ (DMRG). Nous confirmons le diagramme de phase précédemment proposé en déterminant la position des pics du temps d’autocorrélation intégré des corrélations spin-spin et polarisation-polarisation ainsi que ceux des fluctuations de l’aimantation et de la polarisation. Enfin, l’existence d’une double phase de Griffiths est confirmée par une étude détaillée de la décroissance des fonctions d’autocorrélation en dehors des lignes critiques. Comme attendu, l’exposant dynamique diverge à l’approche de ces lignes. Dans le cas apériodique, nous avons étudié les chaînes quantiques d’Ising et de Potts. En utilisant la méthode SDRG, nous avons confirmé les résultats connus pour la chaîne d’Ising et proposé des estimations de la dimension d’échelle magnétique. Dans le cas du modèle de Potts à q états, nous avons estimé l’exposant magnétique et observé qu’il était indépendant du nombre d’états q pour toutes les séquences dont l’exposant de divagation est nul. Toutefois, nous montrons que l’exposant dynamique est fini et augmente avec le nombre d’états q. En revanche, pour la séquence de Rudin-Shapiro, les résultats sont compatibles avec un point fixe de désordre infini et donc un exposant dynamique infiniIn the present thesis, the critical and off-critical behaviors of quantum spin chains in presence of a random or an aperiodic perturbation of the couplings is studied. The critical behavior of the Ising and Potts random quantum chains is known to be governed by the same Infinite-Disorder Fixed Point. We have implemented a numerical version of the Strong-Disorder Renormalization Group (SDRG) to test this prediction. We then studied the quantum random Ashkin-Teller chain by Density Matrix Renormalization Group. The phase diagram, previously obtained by SDRG, is confirmed by estimating the location of the peaks of the integrated autocorrelation times of both the spin-spin and polarization-polarization autocorrelation functions and of the disorder fluctuations of magnetization and polarization. Finally, the existence of a double-Griffiths phase is shown by a detailed study of the decay of the off-critical autocorrelation functions. As expected, a divergence of the dynamical exponent is observed along the two transition lines. In the aperiodic case, we studied both the Ising and Potts quantum chains. Using numerical SDRG, we confirmed the known analytical results for the Ising chains and proposed a new estimate of the magnetic scaling dimension.For the quantum q-state Potts chain, we estimated the magnetic scaling dimension for various aperiodic sequences and showed that it is independent of q for all sequences with a vanishing wandering exponent. However, we observed that the dynamical exponent is finite and increases with the number of states q. In contrast, for the Rudin-Shapiro sequence, the results are compatible with an Infinite-Disorder Fixed Point with a diverging dynamical exponent, equipe de renormalization
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Pujol, Pierre. "Théories conformes et systèmes désordonnés." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001167.
Abstract:
Cette thèse a pour objet l'étude de la théorie des transitions de phases dans des systèmes désordonnés en dimension deux en utilisant les outils des théories conformes. Le premier chapitre est consacré a un exposé des différentes méthodes et techniques de calcul en théories conformes. Le deuxième chapitre est une présentation des différents types de systèmes désordonnés qui seront etudiés. On y trouvera aussi un bref resumé des résultats les plus connus dans l'étude de ces systèmes. L'application des méthodes de l'invariance conforme aux systèmes désordonnés se fera dans les chapitres 4, 5 et 6, ou l'on calcule les effets que produit un désordre faible dans les modèles d'Ising, de Potts et multicritiques respectivement. Finalement, dans le dernier chapitre, nous analysons les effets du désordre sur certains systèmes qui ont une transition de phases du premier ordre.
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Luck, Jean-Marc. "Propriétés critiques de systèmes désordonnés." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066122.
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Carvalho, Bezerra Sérgio de. "Étude asymptotique de certains systèmes désordonnés." Thesis, Nancy 1, 2007. http://www.theses.fr/2007NAN10053/document.
Abstract:
Cette thèse porte principalement sur deux types de systèmes désordonnés, à savoir les verres de spins et les polymères dirigés en environnement aléatoire. Ces deux thèmes de recherche peuvent s'aborder à l'aide de certains outils communs, même s'ils se distinguent fortement par la nature des interactions envisagées, et des structures géométriques qu'ils engendrent.Voici un résumé succint des résultats obtenus : Pour le modèle de Sherrington-Kirkpatrick de verres de spins, une étude asymptotique des recouvrements multiples, qui généralisent de manière naturelle les recouvrements de deux configurations, couramment étudiés dans ce contexte. Un théorème central de la limite pour la fonction de partition d'un modèle de Sherrington-Kirkpatrick localisé en espace. Une étude fine de la fonction de partition ainsi qu'un résultat de surdiffusivité pour un modèle de polymère dirigé brownien en environnement aléatoire gaussienThis thesis basically study two kinds of disorder systems. The first one the spin glasses and second one the directed polymers into a random environment. These two research themes can be solved by the utilization of the same tools. Although they are strongly different by the nature of the interactions and the geometry structure that they create. In few words, we give a summary: For the Sherrington-Kirkpatrick Spin Glasses model, we make an asymptotic study of the multiple overlap function which generalizes the typical two configuration overlap function. Afterward, we develop a central limit theorem for the partition function of a localized Sherrigton-Kirkpatrick model. At the end, we obtain a study of the partition function and a result of super-diffusivity for a brownien directed polymer model into an random gaussian environment
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Tissier, Matthieu. "Une approche non perturbative de systèmes frustrés et de systèmes désordonnés." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001045.
Abstract:
La majeure partie de ce travail consiste en l'étude de systèmes de spins soumis à des interactions compétitives et présentant de la frustration. Nous donnons une description détaillée de la situation expérimentale et numérique dans le domaine. Un des points cruciaux qui découle de cette analyse est la nécessité d'aller au delà des théories de perturbation pour comprendre la physique de ces systèmes. Ceci justifie d'utiliser une approche non-perturbative. Nous présentons une telle approche, basée sur une équation exacte du groupe de renormalisation. Nous discutons en détail les résultats obtenus lors de l'étude du modèle vectoriel, afin d'illustrer son utilisation dans les situations concrètes et de montrer la puissance de cette méthode. Lors de l'étude des systèmes frustrés, l'utilisation de cette méthode non-perturbative mène à la conclusion que ces systèmes présentent une transition faiblement du premier ordre. Ce comportement est en bon accord avec les résultats expérimentaux et numériques. Nous présentons dans le dernier chapitre une étude du modèle d'Ising en présence d'impuretés non magnétiques, en utilisant la même approche non perturbative.
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Gueudré, Thomas. "Physique statistique des systèmes désordonnés." Thesis, Paris, Ecole normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014ENSU0009/document.
Abstract:
Cette thèse présente plusieurs aspects de la croissance stochastique des interfaces, par lebiais de son modèle le plus étudié, l'équation de Kardar-Parisi-Zhang (KPZ). Bien qued'expression très simple, cette équation recèle une grande richesse phénoménologiqueet est l'objet d'une recherche intensive depuis des dizaines d'années. Cela a conduit àl'émergence d'une nouvelle classe d'universalité, contenant des modèles de croissanceparmi les plus courants, tels que le Eden model ou encore le Polynuclear Growth Model.L'équation KPZ est également reliée à des problèmes d'optimisation en présence dedésordre (le Polymère Dirigé), ou encore à la turbulence des uides (l'équation de Burger), renforçant son intérêt. Cependant, les limites de cette classe d'universalitésont encore mal comprises. L'objet de cette thèse est, après avoir présenté les progrèsles plus récents dans le domaine, de tester les limites de cette classe d'universalité. Lathèse s'articule en quatre parties :i) Dans un premier temps, nous présentons des outils théoriques qui permettent decaractériser finement l'évolution de l'interface. Ces outils montrent une grande flexibilité, que nous illustrons en considérant le cas d'une géométrie confinée (une interfacecroissant le long d'une paroi).ii) Nous nous penchons ensuite sur l'influence du désordre, et plus particulièrementl'importance des évènements extrêmes dans la mécanique de croissance. Les largesfluctuations du désordre déforment l'interface et conduisent à une modification notabledes exposants de scaling. Nous portons une attention particulière aux conséquencesd'un tel désordre sur les stratégies d'optimisation en milieu désordonné.iii) La présence de corrélations dans le désordre est d'un intérêt expérimentalimmédiat. Bien qu'elles ne modifient pas la classe d'universalité, elles influent grandement sur la vitesse de croissance moyenne de l'interface. Cette partie est dédiée àl'étude de cette vitesse moyenne, souvent négligée car délicate à définir, et à l'existenced'un optimum de croissance intimement lié à la compétition entre exploration et exploitation.iv) Enfin, nous considérons un exemple expérimental de croissance stochastique (quin'appartient toutefois pas à la classe KPZ) et développons un formalisme phénoménologiquepour modéliser la propagation d'une interface chimique dans un milieu poreux désordonné.Tout au long du manuscrit, les conséquences des phénomènes observées dans desdomaines variés, tels que les stratégies d'optimisation, la dynamique des populations,la turbulence ou la finance, sont détailléesThis Thesis presents several aspects of the stochastic growth, through its most paradig-matic model, the Kardar-Parisi-Zhang equation (KPZ). Albeit very simple, this equa-tion shows a rich behaviour and has been extensively studied for decades. The existenceof a new universality class is now well established, containing numerous growth modelslike the Eden model or the Polynuclear Growth Model. The KPZ equation is closelyrelated to optimisation problems (the Directed Polymer) or turbulence of uids (theBurgers equation), a feature that underlines its importance. Nonetheless, the bound-aries of this universality class are still vague. The focus of this Thesis is to probe thoselimits through various modifications of the models. It is divided in four chapters:i) First, we present theoretical tools, borrowed from integrable systems, that allowto characterize in great details the evolution of the interface. Those tools exhibitconsiderable exibility due to the large corpus of work on integrable systems, and weillustrate it by tackling the case of confined geometry (growth close to a hard wall).ii) We investigate the inuence of the disorder distribution, and more specificallythe importance of large events, with heavy-tailed distributions. Those extreme eventsstretch the interface and notably modify the main scaling exponents. The consequenceson optimization strategies in disorder landscapes are emphasized.iii) The presence of correlations in the disorder is of natural experimental interest.Although they do not impact the KPZ class, they greatly inuence the average speed ofgrowth. The latter quantity is often overlooked because it is non-universal and ratherill-defined. Nonetheless, we show that a generic optimal average speed exists in presenceof time correlations, due to a competition between exploration and exploitation.iv) Finally, we consider a set of experiments about chemical front growth in porousmedium. While this growth process is not related to KPZ in an immediate way, wepresent different tools that effciently reproduce the observations.Along that work, the consequences of each Chapter in various domains, like opti-misation strategies, turbulence, population dynamics or finance, are detailed
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Bocquet, Marc. "Chaînes de Spins, Fermions de Dirac, et Systèmes Désordonnés." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001560.
Abstract:
La première partie de cette thèse traite des chaînes de spins quantiques. On étudie tout d'abord des systèmes de spins quantiques qui sont reliés de façon continue à la chaîne de Heisenberg s=1. La construction d'un modèle sigma non-linéaire permet d'estimer le gap de ces systèmes. On étudie ensuite une chaîne de spins s=1/2 dopée par des impuretés non-magnétiques possédant un spin nucléaire. A l'aide de techniques de bosonisation, on calcule analytiquement le temps de relaxation longitudinal d'une impureté en fonction de la température, corrections logarithmiques incluses. Ce type d'analyse est également mené sur un liquide de Luttinger chiral, modélisant par exemple un demi-fil quantique. La deuxième partie est consacrée aux systèmes désordonnées en basse dimension. Des liens formels sont éclaircis entre modèle désordonné sur réseau, fermions de Dirac en milieu aléatoire, chaînes de spins supersymétriques non-compactes et modèle sigma non-linéaire. Le détail des calculs est donné sur l'exemple de la transition entre plateaux de l'effet Hall quantique entier. On calcule ensuite exactement les densités d'états et les longueurs de localisation typiques d'un fermion de Dirac en dimension 1 dans des potentiels aléatoires de différentes natures. De nombreux modèles de théorie de la matière condensée, comme par exemple la chaîne XX désordonnée, se ramènent à ce système. Puis nous étudions les fermions de Dirac en dimension 2 en milieu aléatoire. Plus particulièrement, nous analysons le cas de fermions en masse aléatoire. Ce modèle décrit les excitations de basse énergie d'un supraconducteur d'onde $d$ dont les impuretés sont magnétiques. Un diagramme de phase est proposé. Il s'articule autour du point tricritique des fermions de Dirac libres et fait apparaître une phase métallique thermique inattendue.
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Schehr, Grégory. "Thermodynamique et dynamique hors d'équilibre de systèmes élastiques désordonnés." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066482.
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Delorme, Mathieu. "Processus stochastiques et systèmes désordonnés : autour du mouvement Brownien." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEE058/document.
Abstract:
Dans cette thèse, on étudie des processus stochastiques issus de la physique statistique. Le mouvement Brownien fractionnaire, objet central des premiers chapitres, généralise le mouvement Brownien aux cas où la mémoire est importante pour la dynamique. Ces effets de mémoire apparaissent par exemple dans les systèmes complexes et la diffusion anormale. L’absence de la propriété de Markov rend difficile l’étude probabiliste du processus. On développe une approche perturbative autour du mouvement Brownien pour obtenir de nouveaux résultats, sur des observables liées aux statistiques des extrêmes. En plus de leurs applications physiques, on explore les liens de ces résultats avec des objets mathématiques, comme les lois de Lévy et la constante de PickandsIn this thesis, we study stochastic processes appearing in different areas of statistical physics: Firstly, fractional Brownian motion is a generalization of the well-known Brownian motion to include memory. Memory effects appear for example in complex systems and anomalous diffusion, and are difficult to treat analytically, due to the absence of the Markov property. We develop a perturbative expansion around standard Brownian motion to obtain new results for this case. We focus on observables related to extreme-value statistics, with links to mathematical objects: Levy’s arcsine laws and Pickands’ constant. Secondly, the model of elastic interfaces in disordered media is investigated. We consider the case of a Brownian random disorder force. We study avalanches, i.e. the response of the system to a kick, for which several distributions of observables are calculated analytically. To do so, the initial stochastic equation is solved using a deterministic non-linear instanton equation. Avalanche observables are characterized by power-law distributions at small-scale with universal exponents, for which we give new results
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Caldara, Gaëtan. "Effets des interactions sur les systèmes 2d désordonnés." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30215.
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Schreiber, Georg R. "Systèmes désordonnés et frustrés: modèles champ moyen et problèmes d'optimisation combinatoire." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00000825.
Abstract:
Dans la présente thèse de doctorat je présente des résultats concernant des modèles désordonnés et frustrés venant de la physique statistique et de l'optimisation combinatoire. Comme application de la théorie des verres de spins, j'étudie le modèle de Blume, Emery et Griffiths désordonné et frustré. Ce modèle est traité dans l'approximation de champ moyen dans le cadre de la méthode des répliques A l'aide de l'Ansatz symétrique dans les répliques je présente une solution numérique complète puis je discute des effets de brisure de cette symétrie La stabilité de la solution symétrique a été Rudik et les régions instables identifiées Le diagramme de phase exhibe des transitions de premier et de second ordre. Le point tricritique persiste dans le modèle frustré, Ce qui est en accord avec des travaux antérieurs une version du modèle BEG avec un potentiel chimique désordonné a également été étudiée. les calculs confirment que le point tricritique apparaît à plus basse température quand il y a du désordre. Ensuite je considère le problème de la bipartition d'un graphe. Ce problème correspond du point de vue de la physique statistique h un verre de spins soumis h une contrainte d'aimantation totale nulle. je considère les propriétés statistiques des solutions de faible énergie engendrées par des algorithmes heuristiques. de tels algorithme sont en général conçus pour résoudre des problèmes d'optimisation combinatoire qui sont NP- difficiles. Plusieurs heuristiques ont 60 implémentées pour le problème de la bipartition de graphe. des lois d'échelle ont été obtenues : en particulier la moyenne et la variance du coût obéissent A une loi linéaire en N. Par conséquent le coût obtenu par des heuristiques est une quantité auto-moyennante. je suggère que cette propriété est générale valable aussi pour les solutions aléatoires pour les solutions quasi-optimales et pour les solutions optimales. En outre je propose une procédure pour comparer des algorithmes heuristiques. Cette procédure tient compte de la qualité de la solution aussi bien que du temps de calcul utilisé. Dans la troisième partie de ma thèse j'ai étudié en détail les propriétés h température nulle des verres de spins sur des graphes aléatoires lacunaires avec une coordination fixe. les verres de spins sur de tels graphes peuvent être considérés comme une approximation aux vrais verres de spins qui est plus réaliste que le modèle de Sherrington et Kirkpatrick. J'ai conçu un nouvel algorithme pour trouver les états fondamentaux. Aussi je teste numériquement une conjecture de Banavar, Sherrington et Sourlas qui donne la densité d'énergie du fondamental dans la limite de grande taille en fonction de la coordination. La distribution du paramètre d'ordre se révèle être non triviale et les données présentent une forte indication de la présence d'ultramétricité pour toutes les valeur de la coordination. Ces résultats confirment que les propriétés particulières des verres de spin, déduites an niveau de l'approximation de champ moyen dans le cadre du modèle de Sherrington et Kirkpatrick, sont aussi présentes pour des modèles plus réalistes comme les verres de spins sur des graphes aléatoires lacunaires avec une coordination fixe.
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Razo, López Luis Alberto. "Localisation des ondes électromagnétiques au-delà d'Anderson : rôle des corrélations, des symétries et de la topologie." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ5013.
Abstract:
Au sens large, le terme de localisation ondulatoire fait référence à un phénomène où les ondes sont spatialement confinées dans de petites régions de l'espace sans la contrainte de barrières matérielles. Dans cette thèse, nous étudions (analytiquement, numériquement et expérimentalement) différents mécanismes physiques collectifs pour localiser spatialement, et donc pour contrôler les ondes électromagnétiques. En particulier, nous nous concentrons sur le rôle des potentiels non corrélés et corrélés, ainsi que sur des effets topologiques pour réaliser le confinement des ondes. Les études analytiques et numériques sont réalisées dans le cadre d'une approche récente de la modélisation de la localisation d'Anderson appelée théorie du paysage de localisation. D'autre part, des expériences sont réalisées à l'aide d'une plate-forme micro-ondes composée de petits cylindres diélectriques placés à l'intérieur d'une cavité constituée de deux plaques métalliques. La cavité met en œuvre un système d'ondes propagatives, où nous pouvons contrôler efficacement la permittivité locale au moyen des cylindres agissant comme des diffuseurs, ou comme un système de de liaison forte analogique, où, dans ce cas, les cylindres diélectriques jouent le rôle de résonateurs. Dans un premier temps, nous étendons le champ d'application de l'approche du paysage de localisation à une large classe de systèmes de liaison forte unidimensionnels et bidimensionnels en présence d'un désordre non corrélé, où des fonctions propres localisées apparaissent en bord de bande. Nous démontrons comment la théorie du paysage de localisation est capable de prédire avec précision non seulement les emplacements, mais aussi les énergies des fonctions propres localisées dans les régimes de basse et de haute énergie. Ensuite, en utilisant notre cavité expérimentale comme système de propagation, nous réalisons des expériences de transport de micro-ondes dans des réseaux planaires bidimensionnels. Les expériences sont réalisées sur un réseau désordonné et sur une spirale de Vogel apériodique à partir de laquelle nous caractérisons les structures modales électromagnétiques dans l'espace réel. Nos résultats révèlent que les systèmes apériodiques possèdent une grande variété de modes à longue durée de vie - avec des décroissances spatiales gaussiennes, exponentielles et en loi de puissance - qui sont capables de survivre même dans un environnement tridimensionnel. Ceci est confirmé par différentes quantités de transport telles que la densité d'états, le temps de décroissance caractéristique et la conductance de Thouless qui sont également accessibles expérimentalement. À l'inverse, nous montrons que les états propres dans les milieux désordonnés traditionnels sont toujours limités à des décroissances radiales exponentielles avec d'importantes fuites dès que les systèmes ne sont plus bidimensionnels. Enfin, nous utilisons la configuration expérimentale de liaison forte pour étudier la propagation des états hélicoïdaux topologiques. En particulier, nous analysons expérimentalement un ensemble de structures en nid d'abeille construites à l'aide d'un réseau triangulaire avec une cellule unitaire hexagonale, qui sont caractérisées par l'invariant topologique Z_2. En accédant à la structure modale dans l'espace réel et à la densité d'états, nos résultats révèlent la possibilité d'ouvrir une bande interdite topologique, peuplée d'états de bord localisés en bordure de la structure. Nous démontrons la nature unidirectionelle de la propagation de ces états de bord hélicoïdaux contre-propagatifs. Dans l'ensemble, nos résultats démontrent qu'il est possible de modéliser, de contrôler et de localiser les ondes électromagnétiques non seulement du point de vue d'Anderson, mais aussi au-delà. Grâce aux différents jalons que nous avons posés, nous ouvrons une voie vers l'hypothétique localisation d'Anderson des ondes électromagnétiques tridimensionnellesIn a broad sense, the term wave localization refers to a phenomenon where waves are spatially confined in small regions of the space without any bounding material barriers.In this Thesis, we investigate (analytically, numerically and experimentally) different physical collective mechanisms to spatially localize, and therefore, to control electromagnetic waves. Specifically, we focus on the role of uncorrelated and correlated potentials, as well as of topological effects to achieve wave confinement. Analytical and numerical studies are accomplished in the framework of a recent approach in the modeling of Anderson localization called localization landscape theory. On the other hand, experiments are performed using a microwave platform composed by small dielectric cylinders placed inside a cavity made of two metallic plates. The cavity implements a propagative wave system, where we can efficiently control the local permittivity by means of the cylinders acting as scatterers, or as an analogic tight-binding system, where, in this case, the dielectric cylinders play the role of resonators.First, we extend the scope of the localization landscape approach to a wide class of one and two dimensional tight-binding systems in the presence of uncorrelated disorder, where localized eigenfunctions appear in both band-edges. We demonstrate how the landscape theory is able to predict accurately not only the locations, but also the energies of localized eigenfunctions in the low- and high-energy regimes. Later, by using our experimental cavity as a propagative system, we perform microwave transport experiments in two dimensional planar arrays. Experiments are carried out on a disordered lattice and on an aperiodic Vogel spiral from where we characterize the electromagnetic modal structures in real space. Our results reveals that aperiodic systems can carry a rich variety of long-lived modes—with Gaussian, exponential, and power law spatial decays—which are able to survive even in a three-dimensional environment. This is supported by different transport quantities such as the density of states, the characteristic decay time, and the Thouless conductance that are also experimentally accessible. On the contrary, we show that the eigenstates in traditional disordered media are always limited to exponential radial decays with leaking features beyond two-dimensions.Finally, we use the experimental tight-binding configuration to investigate the propagation of topological helical states. Particularly, we experimentally analyze a set of honeycomb-like structures built using a triangular lattice with an hexagonal unit cell, which are characterized by the Z_2 topological invariant. By recovering the modal structure in real space and the density of states, our results reveal the possibility to open a topological gap, dwelt by edge states that lives in the border of the structure.We demonstrate the unidirectional counterpropagative features of such helical edge states.Taken together, our results demonstrate that it is possible to model, control and localize electromagnetic waves not only within, but beyond Anderson's conception. Thanks to the crossroads we have taken, we have mapped out an itinerary that brings us closer to the main avenue leading perhaps to Anderson localization of three dimensional electromagnetic waves
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Pautrat, Alain. "Etude des réseaux de vortex supraconducteurs et de systèmes électroniques désordonnés." Habilitation à diriger des recherches, Université de Caen, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00431683.
Abstract:
Ce mémoire propose une étude expérimentale des réseaux de vortex supraconducteur par mesures de transport, impédance de surface et bruit de tension et de flux magnétique, ainsi que des mesures de diffraction neutronique. La technique de mesure de bruit et fluctuations électroniques est également présentée et adaptée à l'étude d'oxydes à corrélations électroniques et magnétiques particulières.
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Van, Den Berg Tineke. "Conductivité de spin et effets magnétiques dans les systèmes quantiques désordonnés." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4812/document.
Abstract:
Dans une première partie nous explorerons les effets d'impuretés désordonnées et paramagnétiques sur l'effet spin-Hall intrinsèque dans un gaz d'électrons bi-dimensionnel avec un couplage spin-orbite de Rashba. A faible désordre, la conductivité de spin-Hall reste proche de sa valeur d'échantillon pur, comme le montrent un calcul analytique de réponse linéaire et une étude numérique. De fortes fluctuations sont toutefois observées, elles augmentent avec l'importance du désordre. Pour caractériser la dynamique d'un paquet d'onde sur un réseau, nous mesurons sa taille, le taux de participation inverse, et sa dimension de corrélation. Le système subit une transition de localisation à une valeur critique du désordre. Dans le régime localisé, la densité locale d'états n'est plus uniforme et ne coïncide plus avec la densité totale d'états. Une corrélation antiferromagnétique entre les impuretés et les électrons de conduction est observée. Après la transition de localisation, la conductivité de spin augmente significativement. La première correction quantique dans le formalisme de réponse linéaire, contribue positivement à la conductivité de spin-Hall. Dans une seconde partie, le modèle de Hubbard avec double échange avec corrélations électroniques est étudié par la méthode du champ moyen dynamique (DMFT) dans l'approximation de non-croisement pour la résolution du problème d'impureté (NCA). Autour du quart remplissage, un polaron orbital est observé et décrit à l'aide d'un Hamiltonien effectif. Le double échange dans les semi-conducteurs magnétiques dilués est étudié dans l'approximation du potentiel cohérent (CPA)Spintronics is a research area that is concerned with the storage and transfer of information by means of electron spins. In the first part we investigated the intrinsic spin Hall effect in the presence of disordered magnetic impurities in a paramagnetic state in a two dimensional electron gas with Rashba spin-orbit coupling. In the presence of weak magnetic disorder the spin Hall conductivity stays close to its universal (clean system) value, as shown by analytical linear response calculations and numerical simulations. Heavy spin conductivity fluctuations are observed, that increase with disorder strength. To investigate the spreading of a wavepacket on a lattice we measure the wavepacket width, the inverse participation ratio and the (2)-fractal dimension. It is shown the system undergoes a localization transition at a critical disorder strength. In the localized regime the local density of states is not uniform anymore. An anti-ferromagnetic correlation between electron spins and impurity magnetic moments is observed. Beyond the localization transition the spin conductivity increases significantly. The first quantum (Cooperon) corrections in the linear response formalism are shown to contribute positively to the spin Hall conductivity. In the second part the double exchange Hubbard model for correlated electron systems is studied using dynamical mean field theory (DMFT) with the non-crossing approximation (NCA). Around quarter filling an orbital polaron is observed, numerically and in an effective Hamiltonian. Double exchange in dilute magnetic semiconductors is studied using the coherent potential approximation (CPA)
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Van, Den Berg Tineke. "Conductivité de spin et effets magnétiques dans les systèmes quantiques désordonnés." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4812.
Abstract:
Dans une première partie nous explorerons les effets d'impuretés désordonnées et paramagnétiques sur l'effet spin-Hall intrinsèque dans un gaz d'électrons bi-dimensionnel avec un couplage spin-orbite de Rashba. A faible désordre, la conductivité de spin-Hall reste proche de sa valeur d'échantillon pur, comme le montrent un calcul analytique de réponse linéaire et une étude numérique. De fortes fluctuations sont toutefois observées, elles augmentent avec l'importance du désordre. Pour caractériser la dynamique d'un paquet d'onde sur un réseau, nous mesurons sa taille, le taux de participation inverse, et sa dimension de corrélation. Le système subit une transition de localisation à une valeur critique du désordre. Dans le régime localisé, la densité locale d'états n'est plus uniforme et ne coïncide plus avec la densité totale d'états. Une corrélation antiferromagnétique entre les impuretés et les électrons de conduction est observée. Après la transition de localisation, la conductivité de spin augmente significativement. La première correction quantique dans le formalisme de réponse linéaire, contribue positivement à la conductivité de spin-Hall. Dans une seconde partie, le modèle de Hubbard avec double échange avec corrélations électroniques est étudié par la méthode du champ moyen dynamique (DMFT) dans l'approximation de non-croisement pour la résolution du problème d'impureté (NCA). Autour du quart remplissage, un polaron orbital est observé et décrit à l'aide d'un Hamiltonien effectif. Le double échange dans les semi-conducteurs magnétiques dilués est étudié dans l'approximation du potentiel cohérent (CPA)Spintronics is a research area that is concerned with the storage and transfer of information by means of electron spins. In the first part we investigated the intrinsic spin Hall effect in the presence of disordered magnetic impurities in a paramagnetic state in a two dimensional electron gas with Rashba spin-orbit coupling. In the presence of weak magnetic disorder the spin Hall conductivity stays close to its universal (clean system) value, as shown by analytical linear response calculations and numerical simulations. Heavy spin conductivity fluctuations are observed, that increase with disorder strength. To investigate the spreading of a wavepacket on a lattice we measure the wavepacket width, the inverse participation ratio and the (2)-fractal dimension. It is shown the system undergoes a localization transition at a critical disorder strength. In the localized regime the local density of states is not uniform anymore. An anti-ferromagnetic correlation between electron spins and impurity magnetic moments is observed. Beyond the localization transition the spin conductivity increases significantly. The first quantum (Cooperon) corrections in the linear response formalism are shown to contribute positively to the spin Hall conductivity. In the second part the double exchange Hubbard model for correlated electron systems is studied using dynamical mean field theory (DMFT) with the non-crossing approximation (NCA). Around quarter filling an orbital polaron is observed, numerically and in an effective Hamiltonian. Double exchange in dilute magnetic semiconductors is studied using the coherent potential approximation (CPA)
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Aliste, Prieto José Eduardo. "Contribution à l'étude des pavages apériodiques : théorie de translation et propriétés statistiques." Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4033.
Abstract:
Cette thèse traite des propriétés des systèmes dynamiques associés aux ensembles de Delone et paysages apériodiques et répétitifs de l’espace euclidien. Dans la première partie nous construisons des systèmes de tours pour l’enveloppe d’un ensemble Delone linéairement répétitif en utilisant les méthodes de Bellisard, Benedetti et Gambaudo et prouvons qu’il y a une borne uniforme pour la taille et les coefficients des matrices de transition associés. Ensuite nous généralisons un résultat de Lagarias et Pleasants en donnant une condition suffisante pour que la fréquence approximé d’un motif converge « assez rapidement » à la fréquence du motif. Cette condition est vérifiée par tous les motifs d’un ensemble de Delone substitutif de type Pisot. Dans la deuxième partie, nous étudions les fonctions croissantes de la droite réelle qui ont un déplacement qui dépend localement d’un ensemble de Delone donné. Tout d’abord, nous établissons leur correspondance avec les endomorphismes de l’enveloppe continue de l’ensemble de Delone qui préservent l’orientation et sont isotopes à l’identité. Ensuite, nous étudions l’ensemble de translation de ces endomorphismes. En particulier, nous montrons que les endomorphismes sans point fixes possèdent un unique nombre de translation et donnons une généralisation du théorème de Poincarré, classifiant les homéomorphismes du cercle. Pour cela, nous étudions l’existence d’une semi conjugaison entre l’endomorphisme et la translation engendrée par son numéro de translation et dans une condition assez naturelle nous démontrons qu’elle dépend des propriétés « arithmétiques » du nombre de translation, qui sont reliées aux valeurs propres de l’enveloppe.
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Sciolla, Bruno. "Dynamique quantique hors-équilibre et systèmes désordonnés pour des atomes ultrafroids bosoniques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00734641.
Abstract:
Durant cette thèse, je me suis intéressé à deux thématiques générales qui peuvent être explorées dans des systèmes d'atomes froids : d'une part, la dynamique hors-équilibre d'un système quantique isolé, et d'autre part l'influence du désordre sur un système fortement corrélé à basse température. Dans un premier temps, nous avons développé une méthode de champ moyen, qui permet de résoudre la dynamique unitaire dans un modèle à géométrie particulière, le réseau complètement connecté. Cette approche permet d'établir une correspondance entre la dynamique unitaire du système quantique et des équations du mouvement classique. Nous avons mis à profit cette méthode pour étudier le phénomène de transition dynamique qui se signale, dans des modèles de champ moyen, par une singularité des observables aux temps longs, en fonction des paramètres initiaux ou finaux de la trempe. Nous avons montré l'existence d'une transition dynamique quantique dans les modèle de Bose-Hubbard, d'Ising en champ transverse et le modèle de Jaynes-Cummings. Ces résultats confirment l'existence d'un lien fort entre la présence d'une transition de phase quantique et d'une transition dynamique.Dans un second temps, nous avons étudié un modèle de théorie des champs relativiste avec symétrie O(N) afin de comprendre l'influence des fluctuations sur ces singularités. À l'ordre dominant en grand N, nous avons montré que la transition dynamique s'apparente à un phénomène critique. En effet, à la transition dynamique, les fonctions de corrélations suivent une loi d'échelle à temps égaux et à temps arbitraires. Il existe également une longueur caractéristique qui diverge à l'approche du point de transition. D'autre part, il apparaît que le point fixe admet une interprétation en terme de particules sans masse se propageant librement. Enfin, nous avons montré que la dynamique asymptotique au niveau du point fixe s'apparente à celle d'une trempe d'un état symétrique dans la phase de symétrie brisée. Le troisième volet de cette thèse apporte des éléments nouveaux pour la compréhension du diagramme des phases du modèle de Bose-Hubbard en présence de désordre. Pour ce faire,nous avons utilisé et étendu la méthode de la cavité quantique en champ moyen de Ioffe et Mézard, qui doit être utilisée avec la méthode des répliques. De cette manière, il est possible d'obtenir des résultats analytiques pour les exposants des lois de probabilité de la susceptibilité.Nos résultats indiquent que dans les différents régimes de la transition de phase de superfluide vers isolant, les lois d'échelle conventionnelles sont tantôt applicables, tantôt remplacées par une loi d'activation. Enfin, les exposants critiques varient continûment à la transition conventionnelle.
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Girard, Guillaume. "Caractérisation structurale de systèmes désordonnés par RMN de l’état solide et calculs DFT." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10081.
Abstract:
La combinaison de la spectroscopie RMN de l'état solide avec des calculs DFT du type GIAO/GIPAW constitue, de nos jours, une nouvelle approche afin de caractériser la structure de systèmes moléculaires ou cristallisés simples. Ce travail de thèse est consacré à l'application de cette méthodologie à des matériaux plus complexes, en particulier à des systèmes présentant un désordre local. Ainsi, ce manuscrit traite, dans un premier temps, de la caractérisation structurale de composés cristallins à base de niobiophosphate par l'association de résultats issue de la RMN du 31P/93Nb et de calculs DFT-GIPAW. Ainsi, le désordre cationique d'une structure particulière a pu être parfaitement identifié et caractérisé par l'utilisation d'une approche combinatoire associant RMN du 31P et des calculs DFT-GIPAW. Parallèlement, une nouvelle méthodologie combinant la RMN des solides en 17O et calculs DFT-GIAO a été développée en vue de caractériser la structure d'un précatalyseur organométallique à base d'oxo-tungstène supporté sur de la silice amorphe. Cette approche a été validée dans un premier temps par l'étude de composés moléculaires de structure proche. La réponse RMN en 17O des groupements oxo présents sur ces espèces est en effet spécifique du complexe étudié et les calculs GIAO réalisés ont permis de reproduire avec une grande précision les paramètres RMN anisotropes associés à ces groupements. Grâce à cette méthodologie, nous avons pu vérifier la nature et la structure de l'espèce greffée, tout en confirmant de façon non ambiguë le mode de greffage en surface de la siliceThe combination of solid-state NMR spectroscopy with GIAO/GIPAW-DFT calculations is nowadays a well-established method to characterize the atomic structure of simple molecular and crystalline compounds. The present work is dedicated to the application of this methodology to more complex systems, in particular those with local disorder. In a first part, this manuscript is dedicated to the structural characterization of niobiophosphate based materials by 31P/93Nb solid-state NMR and DFT-GIPAW calculations. The cationic disorder of one of these phases has been identified and characterized by the use of a combinatory approach associating 31P solid-state NMR and DFT-GIPAW calculations. In parallel, a new methodology combining 17O solid-state NMR and DFT-GIAO calculations has been proposed in order to characterize the structure of one oxo-tungsten based precatalyst supported on amorphous silica. This approach was initially validated by studying molecular oxo-tungsten based molecular compounds. The 17O-NMR response of each oxo group is, in fact, specific to the studied compound and the related anisotropic NMR parameters can be reproduced with high accuracy by DFT-GIAO calculation. Finally, this methodology allowed us to verify the nature and structure of the supported species by taking into account different grafting pathways
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Romain, Vasseur. "Indecomposabilité dans les théories des champs et applications aux systèmes désordonnés et aux problèmes géométriques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876155.
Abstract:
Les théories des champs conformes logarithmiques (LCFTs) sont cruciales pour décrire le comportement critique de systèmes physiques variés: les transitions de phase dans les systèmes électroniques désordonnés sans interaction (comme par exemple la transition entre plateaux dans l'effet Hall quantique entier), les points critiques désordonnés dans les systèmes statistiques classiques (comme le modèle d'Ising avec liens aléatoires), ou encore les modèles géométriques critiques (comme la percolation ou les marches aléatoires auto-évitantes). Les LCFTs décrivent des théories non unitaires, qui ne seraient probablement pas pertinentes dans le contexte de la physique des particules, mais qui apparaissent naturellement en matière condensée et en physique statistique. Sans cette condition d'unitarité, toute la puissance algébrique qui a fait le succès des théories conformes est fortement compromise à cause de ''l'indécomposabilité'' de la théorie des représentations sous-jacente. Ceci a pour conséquence de modifier les fonctions de corrélation algébriques par des corrections logarithmiques, et réduit sévèrement l'espoir d'une classification générale. Le but de cette thèse est d'analyser ces théories logarithmiques en étudiant leur régularisation sur réseau, l'idée principale étant que la plupart des difficultés algébriques causées par l'indécomposabilité sont déjà présentes dans des systèmes de taille finie. Notre approche consiste à considérer des modèles statistiques critiques avec matrice de transfert non diagonalisable (ou des chaînes de spins critiques avec Hamiltonien non diagonalisable) et d'analyser leur limite thermodynamique à l'aide de différentes méthodes numériques, algébriques et analytiques. On explique en particulier comment mesurer numériquement les paramètres universels qui caractérisent les représentations indécomposables qui apparaissent à la limite continue. L'analyse détaillée d'une vaste classe de modèles sur réseau nous permet également de conjecturer une classification de toutes les LCFTs chirales pertinentes physiquement, pour lesquelles la seule symétrie est donnée par l'algèbre de Virasoro. Cette approche est aussi partiellement étendue aux théories non chirales, avec une attention particulière portée au problème bien connu de la formulation d'une théorie des champs cohérente qui décrirait la percolation en deux dimensions. On montre que les modèles sur réseaux périodiques ou avec bords peuvent être reliés algébriquement seulement dans le cas des modèles minimaux, impliquant des conséquences intéressantes pour les théories des champs sous-jacentes. Un certain nombre d'applications aux systèmes désordonnés et aux modèles géométriques sont également abordées, avec en particulier une discussion détaillée des observables avec comportement logarithmique au point critique dans le modèle de Potts en dimension arbitraire.
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Dubouchet, Thomas. "Spectroscopie locale à basse température dans des systèmes supraconducteurs désordonnés." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENY036.
Abstract:
Cette thèse présente une étude associant des mesures de spectroscopie tunnel, de spectroscopie d'Andreev en mode point-contact et de transport électronique sur des échantillons supraconducteurs désordonnés d'oxyde d'indium. Les mesures de transport révèlent une divergence de la résistivité depuis la température ambiante court-circuitée par la supraconductivité à basse température. Ce comportement traduit la proximité des échantillons avec la transition métal-isolant d'Anderson. La spectroscopie tunnel met en évidence un état supraconducteur inhabituel présentant un régime de pseudogap au-dessus de la température critique. Celui-ci évolue à basse température en un système inhomogène composé de paires de Cooper supraconductrices et de paires de Cooper localisées par le désordre, sans cohérence de phase. La comparaison entre plusieurs échantillons montre que ces paires de Cooper incohérentes prolifèrent avec l'augmentation du désordre et indique ainsi que la transition supraconducteur-isolant dans l'oxyde d'indium est gouvernée par la localisation progressive des paires de Cooper. Par ailleurs, en utilisant notre STM, nous avons décrit continûment l'évolution de la conductance locale entre le régime tunnel et le régime de contact. La spectroscopie d'Andreev révèle une nouvelle échelle d'énergie liée à la cohérence de phase supraconductrice et indépendante des fluctuations spatiales de la densité d'états mesurées en régime tunnel. Ceci montre que le désordre provoque une dichotomie entre l'énergie de liaison caractérisant l'appariement électronique et l'énergie de cohérence propre à l'état supraconducteur macroscopiqueThis thesis presents a study combining tunneling spectroscopy, point-contact Andreev spectroscopy and electronic transport on disordered superconducting indium oxide samples. Transport measurements reveal a diverging resistivity from room temperature shortcut by superconductivity at low temperature. This behavior shows that our samples are in the vicinity of the metal-insulator Anderson transition. Tunneling spectroscopy highlights a rather unusual superconducting state with a pseudogap regime above the critical temperature. It evolves at low temperature into an inhomogeneous system composed of both superconducting Cooper pairs and Cooper pairs without phase coherence, localized by the disorder. Comparison between different samples shows that incoherent Cooper pairs proliferate with increasing level of disorder, what indicates that superconductor-insulator transition in indium oxide is governed by the progressive localization of Cooper pairs. Besides, using our STM, we have continuously analyzed the local conductance between tunneling regime and contact regime. Andreev spectroscopy thus reveals a new energy scale related to the superconducting phase coherence and independent from spatial fluctuations of the density of states measured in tunneling regime. This shows that disorder induces a dichotomy between the pairing energy characterizing the binding of electrons into pairs and the coherence energy specific to macroscopic superconductivity
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Dubouchet, Thomas. "Spectroscopie locale à basse température dans des systèmes supraconducteurs désordonnés." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00576226.
Abstract:
Cette thèse présente une étude associant des mesures de spectroscopie tunnel, de spectroscopie d'Andreev en mode point-contact et de transport électronique sur des échantillons supraconducteurs désordonnés d'oxyde d'indium. Les mesures de transport révèlent une divergence de la résistivité depuis la température ambiante court-circuitée par la supraconductivité à basse température. Ce comportement traduit la proximité des échantillons avec la transition métal-isolant d'Anderson. La spectroscopie tunnel met en évidence un état supraconducteur inhabituel présentant un régime de pseudogap au-dessus de la température critique. Celui-ci évolue à basse température en un système inhomogène composé de paires de Cooper supraconductrices et de paires de Cooper localisées par le désordre, sans cohérence de phase. La comparaison entre plusieurs échantillons montre que ces paires de Cooper incohérentes prolifèrent avec l'augmentation du désordre et indique ainsi que la transition supraconducteur-isolant dans l'oxyde d'indium est gouvernée par la localisation progressive des paires de Cooper. Par ailleurs, en utilisant notre STM, nous avons décrit continûment l'évolution de la conductance locale entre le régime tunnel et le régime de contact. La spectroscopie d'Andreev révèle une nouvelle échelle d'énergie liée à la cohérence de phase supraconductrice et indépendante des fluctuations spatiales de la densité d'états mesurées en régime tunnel. Ceci montre que le désordre provoque une dichotomie entre l'énergie de liaison caractérisant l'appariement électronique et l'énergie de cohérence propre à l'état supraconducteur macroscopique.
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Hainaut, Clément. "Effets des symétries sur la localisation dans des systèmes quantiques désordonnés." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10082.
Abstract:
Dans cette thèse, nous utilisons le Kicked Rotor, paradigme du chaos quantique, pour d’étudier certains aspects nouveaux de de la physique des systèmes désordonnés. Nous apportons ainsi la première observation expérimentale, avec des ondes de matières atomiques, d’un phénomène lié à la localisation faible qui est l’augmentation de la probabilité de retour à l’origine. Nous montrons également que ce phénomène peut être utilisé comme outil précis de diagnostique de la décohérence dans le système. Nous présentons une nouvelle méthode expérimentale, pour contrôler les propriétés de symétries du Kicked Rotor. Cela nous permet de créer un système désordonné dans lesquel il existe un flux Aharonov-Bohm artificiel non trivial dans une dimension synthétique. Cela nous offre l’opportunité de briser la symétrie par renversement du temps et d’étudier la physique de la localisation d’Anderson dans deux classes d’universalités différentes : la classe orthogonale et la classe unitaire. Nous avons investigué l’effet de cette brisure de symétrie sur les propriétés des systèmes désordonnés 1D en regardant deux signatures du transport quantique.Nous observons ainsi pour la première fois expérimentalement, l’effet de Coherent Forward Scattering, récemment prédit, qui constitue un nouveau marqueur interférientiel de la localisation d’Anderson. Nous mettons en évidence ses signatures caractéristiques et nous trouvons qu’elles sont en très bon accord avec les prédictions théoriques. Enfin, nous réalisons les premières mesures expérimentales des fonctions d’échelles (G), dans les deux classes de symétries et nous démontrons leur universalitéIn this thesis, we use the Kicked Rotor, paradigm of quantum chaos, to study new physical aspects of disordered systems.We thus present the first experimental observation with atomic matter wave of a phenomenon directly linked to weak localization which is the Enhanced Return to the Origin. We show that this effect can be used as a tool to measure accuratly the decoherence in the system. We present a novel, outstandingly simple, experimental method to control symmetry properties of the Kicked Rotor. This allows us to study a disordered system in presence of a non-trivial artificial Aharonov-Bohm flux in a synthetic dimension. This gives us the opportunity to break the time reversal symmetry and then to study the physics of Anderson localization in two different symmetry classes : the orthogonal class and the unitary class. We have investigated the effect of this symmetry breaking on physical properties of 1D disordered systems by looking two signatures of quantum transport. We observe thus experimentally, for the first time, the Coherent Forward Scattering effect, predicted recently and which represents a novel genuine signature of Anderson localization. We show its distinctive signatures and a good agreement with theoretical predictions. Finally, we realise the first experimental measurements of the (G) scaling function, characteristic of transport in disordered medium, in two symmetry classes and we demonstrate their universality
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Bitane, Rehab. "Transport et Fluctuations de Densité dans les Systèmes Désordonnés: Appliations à la Dispersion Atmophérique." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00944511.
Abstract:
Le transport turbulent de particules est un phénomène important qui intervient dans de nombreux processus naturels et industriels. Comprendre ses propriétés et, en particulier, la création de grandes fluctuations de densité, est fondamental pour améliorer les modèles et affiner les prévisions. Cela représente de nombreux enjeux économiques, environnementaux et de santé. Une étude Lagrangienne de la séparation de paires de traceurs a été menée en s'appuyant sur l'analyse des données de simulations numériques à très haute résolution. Elle a permis de souligner les défaillances des approches de type champ moyen qui sont à la base des modèles les plus couramment utilisés. Pour la séparation, on constate que la transition entre le régime balistique de Batchelor et le régime explosif de Richardson a lieu à des temps données par le temps moyen de dissipation de l'énergie cinétique turbulente. Aussi, il est montré que la loi de Richardson peut s'interpréter comme un comportement diffusif des différences de vitesse. Des arguments phénoménologiques permettent d'interpréter cet effet par la décorrélation de différences d'accélération et la stationnarité aux temps longs du taux local de transfert d'énergie cinétique. Les moments d'ordres élevés de la séparation et de la vitesse sont aussi étudiés pour aborder la question des "événements violents" dans la distribution des distances. Enfin, un modèle d'éjection de masse est proposé et utilisé pour examiner les fluctuations de la densité de particules lourdes transportées dans un environnement aléatoire.
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Hainaut, Clément. "Effets des symétries sur la localisation dans des systèmes quantiques désordonnés." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10082/document.
Abstract:
Dans cette thèse, nous utilisons le Kicked Rotor, paradigme du chaos quantique, pour d’étudier certains aspects nouveaux de de la physique des systèmes désordonnés. Nous apportons ainsi la première observation expérimentale, avec des ondes de matières atomiques, d’un phénomène lié à la localisation faible qui est l’augmentation de la probabilité de retour à l’origine. Nous montrons également que ce phénomène peut être utilisé comme outil précis de diagnostique de la décohérence dans le système. Nous présentons une nouvelle méthode expérimentale, pour contrôler les propriétés de symétries du Kicked Rotor. Cela nous permet de créer un système désordonné dans lesquel il existe un flux Aharonov-Bohm artificiel non trivial dans une dimension synthétique. Cela nous offre l’opportunité de briser la symétrie par renversement du temps et d’étudier la physique de la localisation d’Anderson dans deux classes d’universalités différentes : la classe orthogonale et la classe unitaire. Nous avons investigué l’effet de cette brisure de symétrie sur les propriétés des systèmes désordonnés 1D en regardant deux signatures du transport quantique.Nous observons ainsi pour la première fois expérimentalement, l’effet de Coherent Forward Scattering, récemment prédit, qui constitue un nouveau marqueur interférientiel de la localisation d’Anderson. Nous mettons en évidence ses signatures caractéristiques et nous trouvons qu’elles sont en très bon accord avec les prédictions théoriques. Enfin, nous réalisons les premières mesures expérimentales des fonctions d’échelles (G), dans les deux classes de symétries et nous démontrons leur universalitéIn this thesis, we use the Kicked Rotor, paradigm of quantum chaos, to study new physical aspects of disordered systems.We thus present the first experimental observation with atomic matter wave of a phenomenon directly linked to weak localization which is the Enhanced Return to the Origin. We show that this effect can be used as a tool to measure accuratly the decoherence in the system. We present a novel, outstandingly simple, experimental method to control symmetry properties of the Kicked Rotor. This allows us to study a disordered system in presence of a non-trivial artificial Aharonov-Bohm flux in a synthetic dimension. This gives us the opportunity to break the time reversal symmetry and then to study the physics of Anderson localization in two different symmetry classes : the orthogonal class and the unitary class. We have investigated the effect of this symmetry breaking on physical properties of 1D disordered systems by looking two signatures of quantum transport. We observe thus experimentally, for the first time, the Coherent Forward Scattering effect, predicted recently and which represents a novel genuine signature of Anderson localization. We show its distinctive signatures and a good agreement with theoretical predictions. Finally, we realise the first experimental measurements of the (G) scaling function, characteristic of transport in disordered medium, in two symmetry classes and we demonstrate their universality
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Couëdo, François. "Transitions de phase quantiques dans les systèmes désordonnés de basse dimension." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00990782.
Abstract:
La supraconductivité s'établit par une organisation collective des électrons, décrite dans le cadre de la théorie BCS par une même fonction d'onde macroscopique. En présence de fort désordre, la situation est plus complexe : le désordre induit un renforcement des interactions coulombiennes et une localisation des électrons, s'opposant à l'établissement de la supraconductivité. Pour un désordre critique, la supraconductivité est détruite et le système devient métallique ou isolant. A 2D, en l'absence de fortes interactions coulombiennes, la théorie de la localisation d'Anderson interdit l'existence d'un état métallique : le désordre induit une Transition Supraconducteur-Isolant (TSI). Durant cette thèse, nous avons étudié les propriétés de transport à très basse température de films minces amorphes de NbxSi1-x. Nous avons effectué des mesures de résistance à basse fréquence à travers la TSI et initié des mesures d'impédance complexe à hautes fréquences (quelques GHz), afin de sonder la dynamique du système à travers la TSI. L'étude du transport statique s'est focalisée sur l'évolution du NbxSi1-x avec le recuit. Ce paramètre induit une variation progressive du désordre microscopique de notre système, ce qui nous a permis d'étudier finement la TSI. Nous avons ainsi mis en évidence deux états dissipatifs, séparant les états supraconducteurs et isolants, et non-prédits par les théories actuelles. Par ailleurs, nous avons mis au point un dispositif de mesure de réflectométrie micro-onde large bande. Nous avons en particulier développé une méthode de calibration, utilisant non pas la mesure de références externes comme il est usuel, mais un ensemble d'hypothèses sur la réponse électrodynamique des échantillons. Cette méthode permet de s'affranchir de l'environnement micro-onde de ceux-ci. Les résultats obtenus permettent une première validation de cette démarche et constituent donc un premier pas vers la détermination de la réponse dynamique absolue du système à travers la TSI.
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Chatelain, Christophe. "Modèles de Potts désordonnés et hors de l'équilibre." Habilitation à diriger des recherches, Université de Lorraine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00959733.
Abstract:
Cette thèse présente de manière synthétique mes travaux de recherche dont les deux thématiques principales sont le comportement critique du modèle de Potts en présence de désordre et le vieillissement de modèles de spin lors d'une trempe.
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Hagendorf, Christian. "Evolutions de Schramm-Loewner et théories conformes : deux exemples de systèmes désordonnés de basse dimension." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00422366.
Abstract:
La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude d'interfaces critiques bidimensionnelles par des méthodes d'évolutions de Schramm-Loewner (SLE) et de théories conformes. Nous étudions en particulier le cas de SLE(2) qui est la limite d'échelle des marches à boucles effacées. La solution explicite du problème d'enroulement sur des domaines doublement connexes est discutée. Nous établissons une généralisation de la formule de Schramm pour SLE(2) dans la géométrie doublement connexe et étendons la solution au cas de conditions mixtes Dirichlet-Neumann. L'analyse par la théorie conforme permet l'identification de l'opérateur de changement des conditions aux bords. De plus, à partir de l'étude des lignes de discontinuité du champ gaussien libre sur des domaines doublement connexes nous mettons en évidence une relation entre SLE(4) et les ponts browniens.Le sujet de la seconde partie est l'étude de deux exemples de systèmes désordonnés de basse dimension. D'un coté nous établissons les propriétés de localisation et spectrales d'un hamiltonien aléatoire unidimensionnel qui interpole entre les cas du modèle de Halperin et le modèle supersymétrique désordonné. Un lien avec la diffusion unidimensionnelle dans un potentiel aléatoire permet d'étudier la modification de la dynamique ultra-lente de Sinai en présence d'absorbeurs. De l'autre côté nous analysons la transition vitreuse d'ARN pour des séquences aléatoires à l'aide de la théorie des champs de Lässig-Wiese-David. L'application au cas d'ARN soumis à une force extérieure conduit à la prédiction de la caractéristique force-extension pour des séquences hétérogènes. L'étude de la phase vitreuse nous amène à considérer un modèle hiérarchique combinatoire dont nous déterminons les exposants et lois d'échelle exactes ainsi que les corrections de taille finie.
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Vetel, Jérôme. "Dynamique des systèmes magnétiques désordonnés de type Ising Fe0. 35Mg0. 65Br2 et Fe0. 8Mg0. 2Cl2." Toulouse, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAT0005.
Abstract:
LE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE DEUX SYSTEMES MAGNETIQUES DESORDONNES DE TYPE ISING. DANS UNE PREMIERE PARTIE, ON ANALYSE LE COMPORTEMENT CRITIQUE DYNAMIQUE DU VERRE DE SPIN 3D-ISINGFe0. 35Mg0. 65Br2. L'ETUDE DE LA DIVERGENCE DU TEMPS DE RELAXATION CARACTERISTIQUE MET EN EVIDENCE UN CROSSOVER DE DIMENSION 2D-3D QUAND LA TEMPERATURE DECROIT. ON MONTRE QUE LE COMPORTEMENT BASSE TEMPERATURE, CONFORMEMENT AUX PREDICTIONS THEORIQUES SUR LES SYSTEMES 3D ISING, EST BIEN ANALYSE PAR UNE LOI DE PUISSANCE DE T=1T#C/T ASSOCIEE A UNE TEMPERATURE DE TRANSITION FINIE T#C=1,950,05 K. L'EXPOSANT CRITIQUE ZV=9,71,3 EST TRES COMPARABLE D'UNE PART A CELUI PREDIT PAR LA THEORIE ET D'AUTRE PART A CELUI MESURE DANS D'AUTRES SYSTEMES VERRE DE SPIN. EN REVANCHE LE COMPORTEMENT HAUTE TEMPERATURE EST DECRIT PAR UNE LOI D'ARRHENIUS CARACTERISTIQUE D'UNE TRANSITION DE PHASE A T#C=0, ASSOCIEE AU COMPORTEMENT 2D-ISING. DANS LA DEUXIEME PARTIE ON ETUDIE, PAR VISUALISATION DE DOMAINES, LA FORMATION ET LA DYNAMIQUE DE DOMAINES MAGNETIQUES DANS LE SYSTEME Fe0. 8Mg0. 2Cl2, QUI SOUMIS A UN CHAMP MAGNETIQUE UNIFORME CONSTITUE UN SYSTEME EN CHAMPS ALEATOIRES. ON CONSTATE LA DISPARITION DE LA TRANSITION METAMAGNETIQUE, ET A SUFFISAMMENT BASSE TEMPERATURE, ON MET EN EVIDENCE UN NOUVEAU PROCESSUS D'AIMENTATION SE TRADUISANT PAR L'APPARITION DE DOMAINES MAGNETIQUES D'ETENDUE BIEN SUPERIEURE A CELLE TRADITIONNELLEMENT OBSERVEE. ON ETUDIE AUSSI, EN FONCTION DU CHAMP APPLIQUE ET DE LA TEMPERATURE, LA DYNAMIQUE DES DOMAINES ET ON MONTRE D'IMPORTANTS PHENOMENES DE METASTABILITE, ASSOCIES A DES TEMPS DE RELAXATION TRES GRANDS
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Nadal, Jean-Pierre. "Deux applications de la physique des systèmes désordonnés : croissance de structures et réseaux de neurones." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112029.
Abstract:
Étude statistique des structures connexes sur les réseaux de percolation. Une modélisation est faite sur le déplacement d'un fluide mouillant par un fluide non mouillant en milieu poreux. Une analyse détaillée sur le fonctionnement d'une mémoire associative par dualité avec la neurobiologie en particulier sur les mémoires à court-termes.
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Mayou, Didier. "Contribution à l'étude de la structure électronique et du transport dans les systèmes métalliques désordonnés." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10167.
Abstract:
Developpement d'un modele pour etudier certains effets du couplage entre bandes differentes sur la structure electronique et le transport. Consequences sur les proprietes physiques. Correlation entre la structure electronique et le signe du coefficient de hall r::(h). Calcul de r::(h) pour cu::(x)(zr,ti,hf)::(1-x). Developpement de nouvelles applications des methodes d'espace direct du type recursion
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Gambetti-Césare, Elise. "Effet de corrélations électroniques et du spin sur les courants permanents dans des anneaux unidimensionnels désordonnés." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/GAMBETTI-CESARE_Elise_2004.pdf.
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Boué, Laurent. "Vers une physique statistique du pliage et du froissage de structures élastiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00391409.
Abstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés géométriques, mécaniques et statistiques de la formation de plis dans des structures élastiques contraintes. En particulier, nous nous sommes concentrés sur le cas d'une tige élastique, objet unidimensionnel, confinée dans un espace à deux dimensions. Dans ce cas, il y a une forte interaction entre la contrainte géométrique d'auto-évitement et les propriétés mécaniques de la tige. Après avoir étudié numériquement la formation et les instabilités relatives à l'apparition des tous premiers plis, nous nous sommes penchés sur un régime où le taux de confinement de la tige est plus intense. Grâce à un échantillonage du paysage énergétique des structures plissées générées, nous avons mis en évidence l'existence d'une mesure statistique analogue à la loi de Boltzmann. Inspirés par la théorie d'Edwards des milieux granulaires, cette observation nous a permis de développer une théorie statistique grâce à laquelle nous obtenons le diagramme de phase complet de la tige confinée.
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Goetschy, Arthur. "Lumière dans les milieux atomiques désordonnés : théorie des matrices euclidiennes et lasers aléatoires." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00676988.
Abstract:
Cette thèse présente une étude des propriétés de la lumière émise par des diffuseurs atomiques distribués aléatoirement dans l'espace euclidien, et interagissant avec le champ électromagnétique. Dans ce cadre, une théorie ab initio des lasers aléatoires est formulée en terme des propriétés statistiques de la 'matrice de Green'. Cette dernière appartient à la famille des matrices aléatoires euclidiennes (MAE) pour lesquelles nous développons une théorie analytique donnant notamment accès à la distribution de probabilité de leurs valeurs propres. Dans un premier temps, nous démontrons les équations quantiques microscopiques régissant la dynamique du champ électrique ainsi que celle des opérateurs atomiques, et explicitons comment la matrice de Green (dont les éléments sont égaux à la fonction de Green de l'équation de Helmholtz évaluée entre les différentes paires d'atomes constituant le milieu) émerge naturellement du formalisme quantique. Nous exprimons à la fois l'intensité et le spectre de la lumière en termes des propriétés de la matrice de Green, caractérisons les forces de Langevin quantiques, et montrons de quelle manière le seuil semi-classique d'un laser aléatoire est affecté par la prise en considération des fluctuations quantiques (chapitres 2 et 3). Une description mésoscopique et semi-classique de la lumière diffusée par un grand nombre d'atomes soumis à une pompe externe et distribués aléatoirement dans l'espace libre est présentée dans le quatrième chapitre. Après avoir établi une condition de seuil laser universelle, valide quelle que soit la configuration des atomes, nous démontrons une équation de transport obéie par l'intensité moyenne en présence de gain, discutons différentes approximations de cette dernière (équation de Bethe-Salpeter, équation de Boltzmann, équation de diffusion), établissons un 'mapping' avec les MAE, et analysons la condition de seuil laser déduite de l'équation de transport. Poussés par la volonté de caractériser analytiquement les propriétés statistiques de la matrice de Green, nous développons dans les chapitres 5 et 6 une théorie générale des MAE, hermitiennes et non hermitiennes, valide dans la limite de grande taille matricielle. Nous obtenons des équations couplées pour la résolvante et le corrélateur des vecteur propres d'une MAE arbitraire, puis testons la validité de nos résultats sur trois matrices jouant un rôle important dans l'étude de la propagation des ondes en milieux désordonnés: la matrice de Green dans l'espace tridimensionnel, sa partie imaginaire, et sa partie réelle. D'un point de vue physique, nous sommes capables de décrire analytiquement avec une bonne précision la distribution de probabilité des taux d'émission lumineux dus à un grand nombre d'atomes, ainsi que celle du déplacement lumineux collectif dû à l'interaction lumière-matière. Par ailleurs, nous proposons d'utiliser la distribution des valeurs propres de la matrice de Green non hermitienne comme une carte unique sur laquelle peuvent s'identifier différents régimes de désordre (balistique, diffusif, localisé, milieu effectif, superradiance). Finalement, nous combinons les équations microscopiques de l'interaction lumière-matière avec nos résultats relatifs aux MAE non-hermitiennes afin de caractériser dans le détail le comportement des lasers aléatoires. Le seuil laser ainsi que l'intensité au delà du seuil sont calculés analytiquement dans l'approximation semi-classique, et le spectre de la lumière sous le seuil est évalué en prenant en compte les effets quantiques. Notre théorie s'applique aussi bien à basse densité qu'à haute densité de diffuseurs atomiques.
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El, Yamani El Mustapha. "Étude de certaines propriétés de systèmes spinelles magnétiquement désordonnés et comparaison au comportement des petites particules." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112221.
Abstract:
Étude de l'oxyspinelle de chrome dilué avec du gallium et du thiospinelle de chrome dilué avec de l'indium par effet Moessbauer et susceptibilité non linéaire. Les paramètres hyperfins sont obtenus à partir de l'effet Moessbauer. Les diagrammes de phase sont traces. La variation de la décomposition quadripolaire a été expliquée par un modèle simple à partir du champ cristallin responsable des distorsions existantes
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Anfray, Valentin. "Étude numérique du point critique de systèmes quantiques de spin désordonnés en dimensions élevées." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0127.
Abstract:
Nous avons étudié numériquement plusieurs modèles de spins quantiques désordonnés en dimensions D>1 par le groupe de renormalisation en désordre fort (SDRG). Pour cela, nous avons implémenté un algorithme permettant de considérer des systèmes contenant de l'ordre d'un million de spins indépendamment de la dimension du réseau. Nous avons montré que les propriétés critiques du modèle de Potts quantique désordonné à q=2,3,5,10,20 et 50 états en dimensions D=2 et D=3 sont gouvernées par un point fixe de désordre infini. Nous avons estimé les exposants critiques de la longueur de corrélation u, de l'aimantation d_f et du gap d'énergie psi. En exploitant les effets de taille finie et en prenant en compte les corrections, nous avons conclut que les propriétés critiques du modèle de Potts sont indépendantes du nombre d'états q. Nous avons également étudié le modèle d'horloge quantique désordonné à q=2,3,5,8 et 10 états en dimensions D=2 et D=3. L'importance du désordre initial a été mis en évidence pour pouvoir atteindre un point critique de désordre infini. Bien que les incertitudes sur psi soient grandes, nos estimations des exposants u et psi sont compatibles pour tout q avec ceux du modèle d'Ising quantique désordonné. Les estimations de l'exposant d_f sont incompatibles dans les barres d'erreur mais néanmoins très proches. Enfin, nous avons étudié le point tricritique du modèle d'Ashkin-Teller quantique désordonné en dimensions D=2 et D=3. Nous avons montré que l'exposant de la longueur de corrélation dans une des directions instables n'appartient pas à la classe d'universalité du modèle d'Ising quantique désordonnéSeveral random quantum spin models have been numerically studied in dimension D>1 by Strong Disorder Renormalisation Group (SDRG). We have implemented an efficient algorithm to be able to consider a system with up to a billion spins independently of its spatial dimension. Critical properties of the 2D and 3D random quantum Potts model with q=2,3,5,10,20 and 50 states are shown to be governed by an infinite disorder fixed point. We have computed the correlation-length exponent u, the magnetization exponent d_f and the energy gap exponent psi. Using finite-size scaling and taking into account finite-size corrections, critical properties of the Potts model are shown to be q-independent. Random quantum Clock models with q=2,3,5,8 and 10 states have been also studied in 2D and 3D. A minimum amount of initial disorder strength is required to flow to an infinite disorder fixed point. Despite large error bars on psi exponent, our estimates for the critical exponents u and psi for all q are compatible with those of the random transverse-field Ising model. Our estimates for the critical exponent d_f are incompatible within error bar but very close. Lastly, the tricritical point of the random quantum Ashkin-Teller model has been studied in dimension two and three. We have shown that the correlation-length exponent associated with one of the two unstable directions does not belong to the university class of the random transverse-field Ising model
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Cherrier, Raphaël. "Etude de systèmes de spins complexes ou désordonnés : analogies avec la transition vitreuse structurelle." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30136.
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Cherrier, Raphaël. "Étude de systèmes de spins complexes ou désordonnés : analogies avec la transition vitreuse structurelle." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840704.
Abstract:
Cette thèse s'interesse à la nature dynamique de la transition vitreuse. Dans une première partie, nous nous intéressons à une classe de modèles de verres de spins en champ moyen. Nous montrons que la nature continue -avec brisure complète de la symétrie des répliques- ou structurelle -avec brisure à un pas de la symétrie des répliques- de la transition vitreuse peut être prédite en regardant le spectre de la matrice des couplages et plus précisément la zone de ce spectre située au voisinage de la valeur propre la plus grande, c'est-à-dire correspondant à l'état d'énergie minimale. La transition dynamique correspondant à l'apparition d'une multitude d'états métastables, nous nous intéressons au nombre de ceux-ci dans le modèle orthogonal aléatoire généralisé, qui est un modèle analogue au modèle de Hopfield avec un nombre extensif de motifs, mais où les motifs sont strictement orthogonaux. Nous étudions l'influence de l'orthogonalité des motifs sur le nombre d'états 1-stables (états stables par retournement d'un spin quelconque). Les études analytiques précédentes par la méthode des répliques sont appuyées par des simulations numériques. Nous réalisons à la fois des simulations Monte-Carlo et des énumérations exactes sur des petits systèmes qui permettent d'obtenir les grandeurs thermodynamiques d'équilibre ou le nombre d'états 1-stables en excellent accord avec les prédictions analytiques.\\ Dans une deuxième partie, nous étudions un modèle sans désordre dont le paramètre d'ordre possède la symétrie $O(N)$ et dont les états fondamentaux ne sont pas tous équivalents. Ce modèle décrivant de manière schématique l'évolution vers une phase cristallisé ou amorphe d'un système de colloïdes de sphéres dures. Nous montrons que l'état amorphe est favorisé par la dynamique. Nous étudions alors les bassins d'attraction de chaque phase pour la dynamique à température nulle : analytiquement à la limite où $N$ est grand, et numériquement lorsque $N$ est fini.
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Sinton, Antoine. "Modèles probabilistes avec structure spatiale en physique statistique et en informatique." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066690.
Abstract:
Cette thèse est consacrée au développement et à l'étude de modèles probabilistes avec structure spatiale. Les problèmes envisagés font aussi bien partie de la physique statistique des systèmes désordonnés que du domaine de l'inférence statistique en informatique. L'intérêt de la structure spatiale est de pouvoir introduire des modèles concrets directement interprétables dans divers domaines. Nous sommes ainsi amenés à étudier une évolution de l'ensemble de satisfaction de contraintes XORSAT dans laquelle les interactions sont de portée finie. Ce nouvel ensemble s'interprète en champ moyen dans la limite de Kac. Dans une seconde limite où le rapport entre le nombre total de variables et la portée des interactions reste fixe, cet ensemble s'interprète comme un système de taille finie en champ moyen. L'étude à la fois analytique et numérique permet de mettre en évidence une divergence concrète de la longueur mosaïque ainsi que de présenter un problème de satisfiabilité possédant une interprétation réaliste. Nous avons aussi étudié un ensemble d'algorithmes approchés dans le domaine du codage. Certains problèmes de ce domaine possèdent une mémoire qui rend la complexité des algorithmes d'estimation exponentielle. Une interprétation en champ moyen de ces problèmes nous a permis d'obtenir des résultats probants quant à la réduction de la complexité algorithmique les concernant.
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Mari, Romain. "TRANSITION VITREUSE ET TRANSITION DE BLOCAGE: LES SOLIDES DÉSORDONNÉS ENTRE CHAMP MOYEN ET DIMENSION FINIE." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00601408.
Abstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude de la transition liquide/solide amorphe. Cette transition se retrouve dans des systèmes thermiques (par exemple dans les verres moléculaires) ou athermiques (avec entre autres les milieux granulaires), à l'équilibre thermodynamique ou hors équilibre. Nous montrons que la transition de blocage et la transition vitreuse sont deux phénomènes distincts. Nous avons pour cela construit un modèle de sphères dures sur réseau de Bethe où ces deux transitions cohabitent. Nous introduisons également un modèle de verre structural avec désordre gelé qui possède un aspect champ moyen contrôlable. Cela nous permet de suivre l'évolution de la transition vitreuse dynamique entre le champ moyen et la dimension finie. Nous montrons également que ce modèle réalise en champ moyen une approximation de la dynamique comparable, mais pas équivalente, à la théorie de couplage de modes. Enfin, nous présentons quelques remarques théoriques portant sur l'analyse des modes normaux de suspensions colloïdales près de leur transition de blocage.
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Berche, Pierre-Emmanuel. "Systèmes modèles et systèmes magnétiques : étude par simulations Monte Carlo." Habilitation à diriger des recherches, Université de Rouen, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00437483.
Abstract:
L'étude de l'influence du désordre sur les propriétés critiques des systèmes modèles et des impuretés sur les propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés constitue la ligne directrice de ce travail. L'utilisation des techniques de simulation Monte Carlo en constitue l'outil. Nous nous intéressons à des systèmes de spins en interaction, à 2 ou 3 dimensions, décrits par des modèles présentant des transitions de phase du premier ou du second ordre et nous cherchons à comprendre l'influence de différentes perturbations (apériodiques, désordonnées) sur leurs propriétés critiques. Dans le cas des systèmes tridimensionnels, nous montrons en particulier, grâce à des simulations numériques intensives utilisant les algorithmes d'amas ou multicanoniques, que la détermination des exposants critiques associés à une nouvelle classe d'universalité désordonnée nécessite qu'une attention tout-à-fait particulière soit apportée aux simulations afin de pouvoir distinguer les exposants effectifs des exposants asymptotiques. Nous présentons ensuite la modélisation des propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés (nanoparticules, multicouches amorphes) pour lesquels l'utilisation des techniques de simulation numérique permet de conforter certains modèles théoriques comme les modèles de Néel-Brown et de Stoner-Wohlfarth pour le retournement de l'aimantation ou le modèle d'anisotropie structurale locale pour expliquer l'existence d'une anisotropie magnétique macroscopique dans les multicouches amorphes Fe/Dy. Ainsi, nous avons mis en évidence le fait que le retournement de l'aimantation par rotation uniforme d'une structure ferrimagnétique peut devenir non uniforme pour une structure spérimagnétique avec une augmentation de la coercivité.
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Correia, Sebastiao. "Diffusion multiple dans les systèmes désordonnés composés de diffuseurs de taille finie et approche du groupe de renormalisation pour la description des systèmes d'électrons en interaction." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001525.
Abstract:
Dans une première partie, certaines caractéristiques de la propagationd'un électron dans des systèmes désordonnés sont étudiées au moyen
d'un développement perturbatif utilisant la série de Watson.
L'utilisation de potentiels de taille finie répartis de façon
aléatoire pour modéliser le désordre nécessite l'introduction de
matrices de diffusion hors couche d'énergie, qui permettent ensuite de
calculer analytiquement chaque élément de la série de Watson. Des
corrections au libre parcours moyen élastique de Boltzmann, en
dimensions 2 et 3, sont obtenues à l'aide de la moyenne d'ensemble du
propagateur de l'électron. La taille du diffuseur y joue un rôle
important.
La resommation exacte de la série de Watson sous forme matricielle
permet une étude numérique de la section efficace totale de diffusion
du système désordonné. Celle-ci montre un comportement inattendu lors
du passage du régime balistique au régime diffusif.
La deuxième partie concerne le transport d'électrons en interaction
dans les systèmes désordonnés. Le désordre y est modélisé par un
champ d'impuretés statiques. L'utilisation d'outils de la théorie des
champs permet d'envisager une approche non perturbative de ces
systèmes désordonnés dans lesquels l'interaction entre électrons peut
être à l'origine d'une transition entre le régime métallique et le régime
isolant.
Une nouvelle approche s'inspirant du groupe de renormalisation est
ensuite appliquée au calcul d'équations de flot décrivant l'évolution
des constantes de couplage d'un système d'électrons en interaction.
L'approximation à l'ordre d'une boucle permet de vérifier que ces
équations de flot conduisent aux résultats donnés par la théorie des
perturbations (RPA).
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Lesueur, Jérôme. "Transition métal-isolant dans les systèmes désordonnés : étude de Al x Ge ₁ -x ultra trempé (conductivité, effet tunnel, supraconductivité)." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112085.
Abstract:
Cette thèse présente l’étude de la transition de Mott-Anderson sur AlₓGe₁₋ₓ amorphe, codéposé à 5 K et mesuré in situ jusqu’à 0,25 K. La transition est obtenue soit en variant x (x critique = 0,5) soit par de faibles recuits (de 20 K à 200 K) des échantillons métalliques (0,55 ≥ x ≥ 0,5) avec dans les deux cas les mêmes caractéristiques concernant la résistivité fonction de la température, l’anomalie tunnel de la densité d’états, due au renforcement des interactions de Coulomb, l’affaiblissement de la supraconductivité. Ces expériences illustrent la théorie d’échelle de la localisation, font ressortir le rôle déterminant des répulsions coulombiennes à l’approche de la transition et montrent l’importance de la nature microscopique du désordre dans ces phénomènesThis thesis is devoted to the study of the Mott-Anderson transition in amorphous quench-condensed (5 K) AlₓGe₁₋ₓ mixtures and in situ measurements down to 0,25 K. At xc ≈ 0,5 this system shows a Metal-Insulator Transition, superconductivity disappears and the one particule density of states at the Fermi level breaks down (as the tunneling conductivity) because of the enhancement of Coulomb interactions with disorder. The Metal insulator Transition is also obtained with similar behaviour by weak annealing (20 K to 200 K) of metallic samples initially close to the transition (0,55 ≥ x ≥ 0,5). These experiments give a good illustration of the scaling theories of localization and show the crucial part of the Coulomb repulsion near the transition as the microscopic nature of disorder in such systems
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Fillaux, Clara. "Etude structurale et vibrationnelle du chlorure de zinc à hautes pressions et hautes températures." Paris 6, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007985.
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Bouzerar, Richard. "Théorie pour les systèmes désordonnés de spins localisés en interaction avec des porteurs itinérants : les semiconducteurs magnétiques dilués." Phd thesis, Université de Picardie Jules Verne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367282.
Abstract:
Ce travail de thèse est surtout consacré à l'étude du ferromagnétisme dans les systèmes désordonnés, en particulier les semiconducteurs magnétiques dilués (DMS). Le formalisme utilisé, basé sur les fonctions de Green à température finie, est très général pour l'étude du magnétisme et du transport dans ces systèmes. Dans un premier temps, il est montré que l'approche champ moyen - RKKY (MF-RKKY) souvent utilisée n'est pas appropriée pour décrire les propriétés magnétiques des systèmes dilués. Un meilleur traitement du Hamiltonien de Heisenberg RKKY dans le cadre de la théorie RPA locale auto cohérente (SC-LRPA) a permis de montrer en particulier que l'approche MF-RKKY surestime largement les températures critiques ainsi que l'étendue de la zone de stabilité du ferromagnétisme. Dans un second temps on étudie le modèle non perturbatif « V-Jpd » par diagonalisation exacte pour chaque configuration de désordre et on calcule explicitement les échanges magnétiques. En dehors de la limite perturbative, ces échanges n'ont pas le caractère RKKY. Ensuite, le Hamiltonien de Heisenberg effectif est traité dans le cadre de la théorie SC-LRPA. Cette approche en 2 étapes montre en particulier (i) l'importance du désordre et des fluctuations thermiques et transverses et (ii) que le potentiel coulombien V joue un rôle crucial pour comprendre l'origine du ferromagnétisme dans les DMS. Ce modèle minimal tient compte de la percolation et des diffusions multiples des porteurs itinérants sur les impuretés et permet d'unifier la description des DMS. Enfin, une étude numérique des effets de taille finie et de l'importance de l'échantillonnage statistique a permis de montrer les insuffisances sévères du traitement Monté Carlo « complet » du modèle dilué « V-Jpd ». Ce modèle microscopique permet de combler le fossé entre les approches modèles trop simplistes et celles basées sur les calculs ab initio.
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Sá, Leandro de. "Etude des propriétés des systèmes désordonnés à basses températures : mesures de chaleur spécifique dans des quartz irradiés aux neutrons." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10095.
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Caure, Hélianthe. "Canons rythmiques et pavages modulaires." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066126.
Abstract:
Ce mémoire de thèse est une contribution à l'étude des canons modulo p. De nombreux outils mathématiques et informatiques ont été employés pour l'étude des canons rythmiques mosaïques. La recherche récente s'est particulièrement attachée à trouver les canons sans périodicité interne, dits de Vuza. Ces canons ont la particularité d'être une base pour la construction de tous les canons rythmiques mosaïques, cependant ils sont très difficiles à obtenir. La meilleure méthode actuellement est un algorithme exhaustif de recherche, qui malgré de récentes améliorations reste exponentiel. Plusieurs techniques ont été utilisées dans l'espoir de mieux les comprendre ou de les générer plus rapidement. Ce mémoire présente donc un nouveau sujet d'étude pour mieux comprendre le pavage apériodiqueThis thesis is a contribution to the study of modulo p tiling. Many mathematical and computational tools were used for the study of rhythmic tiling canons. Recent research has mainly focused in finding tiling without inner periodicity, being called Vuza canons. Those canons are a constructive basis for all rhythmic tiling canons, however, they are really difficult to obtain. Best current method is a brut force exploration that, despite a few recent enhancements, is exponential. Many technics have been used, hoping to understand Vuza canons better or to generate them faster. Hence, this thesis presents a completely new way to study aperiodic tiling
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Poquet, Christophe. "MODÈLES STOCHASTIQUES INTERAGISSANTS : SYNCHRONISATION ET RÉDUCTION À UN SYSTÈME DE PHASES." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00966053.
Abstract:
Le sujet de cette thèse est l'étude du rôle du bruit dans les systèmes interagissants, avec en vue des applications dans les systèmes biologiques. Cette étude est basée sur le modèle de Kuramoto, qui est un modèle d'oscillateurs uni-dimensionnels interagissants admettant une transition de phase de synchronisation, ainsi que sur certaines de ses généralisations. Une première partie (réalisée en collaboration avec G. Giacomin, K. Pakdaman et X. Pellegrin) est consacrée au modèle des "Active Rotators", une généralisation du modèle de Kuramoto, dans lequel chaque oscillateur a une dynamique propre, qui est peut être choisie excitable. Nous démontrons de manière rigoureuse que le système global peut avoir une dynamique très différente de celle d'un oscillateur isolé, en réduisant le problème à un problème de phase. On peut en particulier voir l'apparition de phénomènes périodiques. La deuxième partie (réalisée en collaboration avec G. Giacomin et E. Luçon) est consacrée à l'étude du modèle de Kuramoto bruité, dans la limite du faible désordre. Nous démontrons en particulier, dans le cas où le désordre n'est pas symétrique, l'existence d'une solution périodique et donnons un développement de sa vitesse. La troisième partie (réalisée en collaboration avec G. Giacomin et L. Bertini) est consacrée au comportement du modèle de Kuramoto en temps long (proportionnel au nombre d'oscillateurs): les oscillateurs conservent un profil synchronisé qui se déplace dans la limite d'une infinité d'oscillateurs suivant un mouvement Brownien. Enfin dans la dernière partie je me suis intéressé à la problématique de réduction de phase dans le cas du problème de sortie de potentiel, pour des modèle proches de la réversibilité.
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Luçon, Eric. "Oscillateurs couplés, désordre et synchronisation." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00709998.
Abstract:
Dans cette thèse, nous étudions le modèle de synchronisation de Kuramoto et plus généralement des systèmes de diffusions interagissant en champ moyen, en présence d'un aléa supplémentaire appelé désordre. La motivation principale en est l'étude du comportement du système en grande population, pour une réalisation fixée du désordre (modèle quenched). Ce document, outre l'introduction, comporte quatre chapitres. Le premier s'intéresse à la convergence de la mesure empirique du système d'oscillateurs vers une mesure déterministe, solution d'un système d'équations aux dérivées partielles non linéaires couplées (équation de McKean-Vlasov). Cette convergence est prouvée indirectement via un principe de grandes déviations dans le cas averaged et directement dans le cas quenched, sous des hypothèses plus faibles sur le désordre. Le deuxième chapitre est issu d'un travail en commun avec Giambattista Giacomin et Christophe Poquet et concerne la régularité des solutions de l'EDP limite ainsi que la stabilité de ses solutions stationnaires synchronisées dans le cas d'un désordre faible. Les deux derniers chapitres étudient l'influence du désordre sur une population d'oscillateurs de taille finie et illustrent des problématiques observées dans la littérature physique. Nous prouvons dans le troisième chapitre un théorème central limite quenched associé à la loi des grands nombres précédente: on montre que le processus de fluctuations quenched converge, en un sens faible, vers la solution d'une EDPS linéaire. Le dernier chapitre étudie le comportement en temps long de cette EDPS, illustrant le fait que les fluctuations dans le modèle de Kuramoto ne sont pas auto-moyennantes.
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Caure, Hélianthe. "Canons rythmiques et pavages modulaires." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066126/document.
Abstract:
Ce mémoire de thèse est une contribution à l'étude des canons modulo p. De nombreux outils mathématiques et informatiques ont été employés pour l'étude des canons rythmiques mosaïques. La recherche récente s'est particulièrement attachée à trouver les canons sans périodicité interne, dits de Vuza. Ces canons ont la particularité d'être une base pour la construction de tous les canons rythmiques mosaïques, cependant ils sont très difficiles à obtenir. La meilleure méthode actuellement est un algorithme exhaustif de recherche, qui malgré de récentes améliorations reste exponentiel. Plusieurs techniques ont été utilisées dans l'espoir de mieux les comprendre ou de les générer plus rapidement. Ce mémoire présente donc un nouveau sujet d'étude pour mieux comprendre le pavage apériodiqueThis thesis is a contribution to the study of modulo p tiling. Many mathematical and computational tools were used for the study of rhythmic tiling canons. Recent research has mainly focused in finding tiling without inner periodicity, being called Vuza canons. Those canons are a constructive basis for all rhythmic tiling canons, however, they are really difficult to obtain. Best current method is a brut force exploration that, despite a few recent enhancements, is exponential. Many technics have been used, hoping to understand Vuza canons better or to generate them faster. Hence, this thesis presents a completely new way to study aperiodic tiling