Tesis: "Transport/transfert de charge"

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Liu, Chuan. "Charge transport and charge transfer at organic semiconductor heterojunctions". Thesis, University of Cambridge, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.611516.

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Compoint, Mylène. "Transport d'ions potassium à travers une membrane cellulaire : étude des propriétés physicochimiques des canaux kcsa par dynamique moléculaire". Besançon, 2004. http://www.theses.fr/2004BESA2038.

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Resumen

Ce travail de thèse concerne l'étude des propriétés physicochimiques des canaux KcsA par dynamique moléculaire. Le but est de mieux connaître les mécanismes responsables à l'échelle atomique du transport d'information dans les canaux transmembranaires à potassium. Dans la première partie, nous passons en revue les méthodes d'investigation des protéines membranaires et rappelons les travaux qui ont été effectués sur le canal ionique KcsA à une résolution très élevée. Les applications utilisant la dynamique moléculaire ont abouti aux résultats principaux suivants présentés dans la seconde partie : 1) une forme stable de la structure fermée avec une séquence d'occupation KWKWKK, 2) des mouvements fortement corrélés entre les ions et les molécules d'eau ainsi qu'entre les différents couples K/W du filtre sélectif, 3) la construction d'une structure ouverte réaliste du KcsA dont la zone responsable de l'ouverture correspond aux hélices internes M2, 4) l'ouverture du canal s'effectue par un mouvement de fermeture éclair des résidus terminaux du milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire, 5) la présence d'un transfert de charge de l'ion K+ situé dans le site S2 sur les atomes environnants de la protéine mise en évidence par l'utilisation d'une méthode quantique de calcul des charges de l'ion K+ au cours de sa progression dans le pore. La troisième partie présente les perspectives offertes par ce travail et ouvre atuellement la voie à l'étude de la polarisation des molécules d'eau de la cavité et du filtre dans les deux conformations fermée/ouverte de la protéine ainsi qu'à l'étude de la sélectivité K+/Na+ du canal KcsA par les mêmes méthodes quantiques
This thesis is devoted to the study of the physicochemical properties of KcsA channels using classical molecular dynamics simulations. The goal is to reach a better knowledge at the atomic scale of the mechanisms which are responsible forthe ion transport in these transmembrane potassium channels. In the first part,available experimental and theoretical data on the protein properties are presented, while new results obtained during this thesis are discussed in the second part. The main results obtained in part II from restrained MD simulations are as follows : 1) a stable closed conformation for the protein is found with the sequence KWKWKK, 2) strong correlated motions between K+ ions and neighbouring water molecules, and between different K/W couples are determined along the selectivity filter, 3) a realistic open structure is obtained which is consistent with the most recent experimental data. The internal M2 helices rae responsible for the gating mechanism, 4) the gating proceeds according to a zipper mechanism implying first the terminal residues at the innermost part of the M2 helices and then propagating towards the bottom of the cavity, 5) a substantial charge transfer between the K+ ions and the surrounding atoms of the channel is determined using a quantum description for the charges. The third part deals with the presentation of various prospects offered by this work, notably the study of water polarization inside the filter and the cavity in the two protein states, and of the K+/Na+ selectivity of the KcsA by the same quantum methods

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Benjamin, Daniel. "Thermal transport and photo-induced charge transport in graphene". Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/42746.

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Resumen

The electronic material graphene has attracted much attention for its unique physical properties such as, linear band structure, high electron mobility, and room temperature ballistic conduction. The possibilities for device applications utilizing graphene show great variety, from transistors for computing to chemical sensors. Yet, there are still several basic physical properties such as thermal conductivity that need to be determined accurately. This work examines the thermal properties of graphene grown by the chemical vapor deposition technique. The thermoelectric power of graphene is studied in ambient and vacuum environments and is shown to be highly sensitive to surface charge doping. Exploiting this effect, we study the change in thermoelectric power due to introduction of gaseous species. The temperature dependent thermal conductivity of graphene is measured using a comparison method. We show that the major contribution to the thermal conductivity is the scattering of in-plane phonons. Graphene also shows promise as an optoelectronic material. We probe the Landau level structure of graphene in high magnetic fields using a differential photoconductivity technique. Using this method we observed the lifting of spin and valley degeneracies of the lowest Landau level in graphene.

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Herman, Leslie. "Ru(II) under illumination: a study of charge and energy transfer elementary processes". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210399.

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Resumen

Une compréhension sans cesse plus pointue des processus élémentaires de transferts de charges et d’énergie, qui sont à la base même de nombreux processus biologiques, permet non seulement l’élaboration mais aussi l’amélioration de la mise au point de molécules photoactives utiles dans différentes applications. C'est le cas (i) de systèmes moléculaires et supramoléculaires destinés à mimer efficacement la photosynthèse, ou encore (ii) de molécules photoactives capables d’interagir avec des macromolécules biologiques et d’induire une transformation de ces biomolécules. C’est dans ce cadre général que s’inscrit l’élaboration de nouveaux complexes polyazaaromatiques de Ru(II) capables d’interagir avec la double hélice d’ADN et de photoréagir avec sa base la plus réductrice, la guanine, par transfert d’électron photoinduit. C’est sur la base de ces processus que des nouveaux agents antitumoraux photoactivables ont pu être développés. L’utilisation de complexes de Ru(II) dans le design d’entités supramoléculaires polymétalliques destinées à jouer le rôle de collecteurs de lumière et permettant ainsi de mimer les systèmes d’antennes naturels s’intègre également dans cette démarche.

L’ensemble de notre travail s’est concentré sur ces deux domaines d’applications. Par l’étude de différents processus de transfert de charges/d’énergie au sein des complexes seuls (processus intramoléculaires) ou en interaction avec un environnement spécifique (processus intermoléculaires), nous avons souhaité mettre en évidence l’intérêt de l’utilisation d’un nouveau ligand plan étendu, le tpac, au sein de complexes du Ru(II). Un tel ligand permet en effet de conférer d’une part une affinité élevée des complexes résultants pour l’ADN, et d’autre part, de par sa nature pontante, de connecter des unités métalliques entre elles au sein d’entités supramoléculaires de taille importante.

Les propriétés photophysiques de quatre complexes basés sur le ligand plan étendu tpac, le [Ru(phen)2tpac]2+ (P) et son homologue dinucléaire le [(phen)2Ru tpac Ru(phen)2]4+ (PP) (à base de ligands ancillaires phen), ainsi que le [Ru(tap)2tpac]2+ (T) et son homologue dinucléaire le [(tap)2Ru tpac Ru(tap)2]4+ (TT) (à base de ligands ancillaires tap), ont été étudiées et comparées entre elles.

L’examen de ces propriétés, d’abord pour les complexes seuls en solution, en parallèle avec celles de complexes dinucléaires contenant un ligand pontant PHEHAT, a permis de mettre en évidence l’importance de la nature du ligand pontant utilisé. Ces résultats ont ainsi révélé qu’un choix judicieux du ligand pontant permet de construire des entités de grande taille capables de transférer l’énergie lumineuse vers un centre (cas du ligand PHEHAT), ou, au contraire, de relier entre elles des entités ne s’influençant pas l’une l’autre d’un point de vue photophysique (cas du ligand tpac).

Les propriétés des complexes du tpac, étudiés cette fois en présence de matériel génétique (mononucléotide GMP, ADN ou polynucléotides synthétiques), se sont révélées très différentes selon que le complexe portait des ligands ancillaires phen (P, PP) ou tap (T, TT). Seuls les complexes à base de tap sont en effet photoréactifs envers les résidus guanine. Nous avons dès lors focalisé cette partie de notre travail sur les deux complexes T et TT. Cette photoréaction, ainsi que le transfert d’électron photoinduit entre ces complexes excités et la guanine, ont pu être mis en évidence par différentes techniques de spectroscopie d’émission tant stationnaire que résolue dans le temps, ainsi que par des mesures d’absorption transitoire dans des échelles de temps de la nano à la femto/picoseconde. L’étude du comportement photophysique des complexes en fonction du pH a en outre révélé de manière très intéressante que, pour des études en présence d’ADN, la protonation des états excités des complexes devait être considérée. Les résultats de cette étude nous ont fourni des pistes quant à l’attribution des processus observés en absorption transitoire.

Le transfert d’électron a également fait l’objet d’une étude par des méthodes théoriques. Ces calculs ab initio ont permis de mettre en évidence une faible influence de l’énergie de réorganisation sur la vitesse de transfert d’électron, qui semble dépendre plus sensiblement de la non-adiabaticité du processus, mais surtout de l’énergie libre de la réaction et d’un éventuel couplage à un transfert de proton.

L’ensemble des résultats obtenus avec les complexes T et TT en présence de matériel génétique, qui, de manière assez inattendue, sont très semblables, indiquent que ces complexes présentent tous deux un grand intérêt pour le développement de nouvelles drogues antitumorales photoactivables.

Doctorat en Sciences
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Jaoui, Alexandre. "Charge and Entropy Transport in Dilute metals". Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS151.

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Resumen

Cette thèse traite la dichotomie entre transport électronique de charge et de chaleur ainsi que les propriétés de transport au-delà de la limite quantique dans les métaux dilués. D’abord, nous étudions deux semi-métaux, WP2 et Sb. La loi de Wiedemann-Franz (WF) y est satisfaite à basse température (T≈2K) mais violée à T≈15K. Cette déviation à température finie à la loi de WF résulte de la différence entre les préfacteurs des T2-résistivités. Dans un cadre boltzmannien, cette différence est associée à une abondance de collisions électroniques à petit angle. Cependant, l’exemple de l’3He liquide montre que des collisions fermioniques qui conservent le moment total conduisent à une T2-résistivité thermique. Une interprétation différente est alors possible dans WP2 et Sb : la possible existence d’un régime hydrodynamique des électrons. Pour Sb, le ratio entre les T2-préfacteurs des résistivités thermique et électrique évolue avec la taille du système. Cette découverte appuie le scénario hydrodynamique. Enfin, nous montrons l’existence de corrections hydrodynamiques dans la conductivité thermique due à un autre type de quasiparticules, les phonons. La seconde partie de cette thèse traite du destin de la mer de Fermi au-delà de la limite quantique (QL). Dans le semi-conducteur dopé InAs, nous rapportons l’existence d’un état isolant induit par le champ magnétique selon toutes les géométries de mesure. La comparaison avec la succession d’états induits par le champ dans graphite jusqu’à B=90T révèle que l’état fondamental d’un gaz d’électrons 3D au-delà de la QL n’est pas universel et dépend du système. Nos résultats suggèrent l’existence d’un état de surface conducteur dans InAs
This manuscript focuses on the electronic heat/charge transport dichotomy and the beyond-quantum-limit transport properties of dilute metals.In the first part, we report on a study of two semi-metals, WP2 and Sb. In both cases, we found that the Wiedemann-Franz (WF) law is recovered at low temperature (T ≈ 2 K), but not at T ≈ 15 K. We show that the finite-temperature deviation from the WF law is due to a mismatch between the prefactors of the T 2-resistivities. In the Boltzmann picture of transport, this difference is associated with abundant small-angle scattering among electrons. However, we argue that momentum-conserving fermionic collisions in normal-state liquid 3He also produce a thermal T2-resistivity. This opens the door for an alternative interpretation : the existence of a hydrodynamic regime of electrons in these semi-metals. In this scenario, the larger T2 thermal resistivity is due to momentum-conserving electronic collisions. In the case of Sb, the ratio of the two T2-prefactors evolves with sample size. This observation supports the hydrodynamic scenario. Finally, we find a large hydrodynamic correction in the phononic thermal conductivity. The second part deals with the fate of the Fermi sea in the quantum limit (QL). In the doped semi-conductor InAs, we observe a field-induced insulating state for all geometries of transport. The comparison with the succession of field-induced states in graphite up to B = 90 T reveals that the ground state of a 3D electron gas beyond the QL is system-dependent. The observation of a saturating resistivity accompanied by vanishing thermoelectric coefficients in InAs points to the existence of a conductive surface state

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Caruge, Jean-Michel. "Etude du transport local de charges dans les couches semi-conductrices désordonnées par spectroscopie à une molécule". Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12347.

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L'extrême sensibilité et la finesse des raies de molécules uniques, à basse température, permettent d'étudier la dynamique des solides et de révéler des phénomènes physiques à l'échelle du nanomètre. Nous montrons qu'une molécule unique peut sonder localement le transport électrique dans des couches minces semi-conductrices. Deux systèmes sont étudiés des molécules de tétra-tert-butyle terrylène (TBT), déposées en faible concentration, sur des couches d'oxyde de zinc (Zn0) et d'oxyde d'indium (ITGO). Sur ZnO, la distribution statistique de la largeur des raies moléculaires en fonction de la conductivité électrique révèle un couplage important entre les électrons libres et les molécules de TBT. En régime isolant, nous montrons qu'environ 5 % des molécules sont localisées à proximité de sites de conduction par sauts tunnels. La conduction électrique en régime diffusif est fortement inhomogène, et se manifeste par la formation de points chauds localisés sur une distance inférieure à cent nanomètres. Sur ITGO métallique et granulaire, 80 % des impuretés connaissent un déplacement gigantesque de leur fréquence de transition. La réponse temporelle révèle d'une part le temps de relaxation anormalement long du déplacement en fréquence et d'autre part le couplage des impuretés à une distribution d'oscillateurs locaux. Les propriétés de ces systèmes oscillants sont surprenantes : localisation spatiale sur une distance de l'ordre de 30 nm et fréquences de résonance extrêmement basses comprises entre 10 kHz et 1 MHz.

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Beggs, Bruce Cameron. "Optical charge injection into a gallium arsenide acoustic charge transport device". Thesis, University of British Columbia, 1987. http://hdl.handle.net/2429/26681.

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Resumen

There is a need for monolithic devices capable of spatial resolution in imaging and ionizing radiation detection. In this thesis, a GaAs acoustic charge transport device (ACT) was studied for this purpose. A new method of charge injection has been demonstrated for the ACT. Using near-infrared optical pulses incident through thin semi-transparent chromium windows, electron-hole-pairs were separated by the electric field in a depleted n-type channel region of the device. For light penetration less than the depth of the electron potential minimum, and for small injection levels, calculations indicated that electrons and holes were separated at their saturation velocities. Holes moving toward the surface of the substrate could recombine with electrons at an evaporated Schottky metal plate. Electrons moving toward the channel centre were bunched and transported by the electric field coupled to a <110> propagating surface acoustic wave (SAW) on (100) cut GaAs. Quantum efficiency, defined as the number of electrons collected at the output per incident photon on the GaAs surface, was greater than 9% at an optical wavelength of 730 nm. When compensation was made for the loss and reflection due to the chromium windows, the quantum efficiency was in excess of 24%. Charge transfer efficiency was greater than 0.992 with the ACT clocked at 360 MHz. The demonstrated optical injection technique may be of use in future ACT imaging devices.
Applied Science, Faculty of
Electrical and Computer Engineering, Department of
Graduate

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Rice, Elisabeth. "Computational modelling of electronic states, charge transfer and charge transport in organic semiconductors". Thesis, Imperial College London, 2017. http://hdl.handle.net/10044/1/59946.

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Resumen

In this thesis, we model electronic states, charge transfer and charge transport in organic semiconductors (OSCs). We are interested in the effect of chemical structure, molecular packing and different types of disorder on the charge transport in these materials, which is an important factor determining the efficiencies of devices made with OSCs. This is an intrinsically multiscale problem, and we use computational methods than span length and time-scales. We investigate the effect of molecular packing and crystal structure on charge carrier mobility in molecular crystals. We also model the electron mobility in disordered small molecules containing different defects to find the effect of these defects on the performance of devices. We perform electronic structure calculations to investigate the HOMO and LUMO levels in the presence of different defects, as well as to generate absorption, photoluminescence and infrared spectra to compare to experimental spectra. We develop a computationally efficient method for modelling polarons in organic semiconductors within a tight-binding framework. We apply the method to large assemblies of fullerene molecules generated with coarse-grained molecular dynamics. The method allows us to explore the effect of energetic and configurational disorder, as well as polaron formation, on the density of states and size of charge states in these systems. We further develop a method for calculating transfer integrals between molecules or molecular fragments, based on performing calculations of molecular orbitals in a counterpoise basis set. We apply it to calculating intramolecular transfer integrals and transfer integrals between donor and acceptor molecules at interfaces in organic photovoltaics, and between dopant and host molecules.

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Kim, Yee Seul. "Investigation of charge transport/transfer and charge storage at mesoporous TiO2 electrodes in aqueous electrolytes". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC161/document.

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Resumen

Améliorer notre compréhension des mécanismes de transport/transfert de charges et de stockage de charges dans les films d'oxyde métallique semi-conducteur mésoporeux transparents (fonctionnalisés ou non par des chromophores redox-actifs) dans des électrolytes aqueux est d'une importance fondamentale pour le développement et l'optimisation d'une large gamme de dispositifs de production ou de stockage d'énergie éco-compatibles et/ou éco-durables (cellules solaires à colorants, batteries, photoélectrolyseurs, ….). Dans ce but, des films de TiO2 semi-conducteur mésoporeux préparés par dépôt sous incidence rasante (GLAD-TiO2) ont été sélectionnés pour leur grande surface spécifique, leur morphologie bien contrôlée, leur transparence élevée dans le visible et leur semiconductivité bien définie qui peut être facilement ajustée par l’application d’un potentiel externe, autorisant ainsi leur caractérisation aisée par spectroélectrochimie en temps réel. Nous avons d'abord étudié le transfert et transport de charges dans des électrodes GLAD-ITO et GLAD-TiO2 fonctionnalisées par une porphyrine de manganèse redox-active jouant à la fois le rôle de chromophore et de catalyseur. Nous avons démontré que la réponse électrochimique des électrodes ainsi modifiées, enregistrée en l'absence ou en présence du substrat O2, dépend fortement de la conductivité du film mésoporeux. En utilisant la voltamétrie cyclique couplée à la spectroscopie d'absorption UV-visible, nous avons pu extraire des informations clés telles que la vitesse du transfert d'électrons hétérogène entre le chromophore redox immobilisé et le matériau semi-conducteur, et aussi pu rationaliser le comportement électrochimique spécifique obtenu sur un film GLAD-TiO2 modifié par la porphyrine en condition catalytique. En parallèle, nous avons développé un procédé de fonctionnalisation de ces films d'oxyde métallique mésoporeux (en l’occurrence des films GLAD-ITO) par électrogreffage de sels d'aryldiazonium générés in situ, permettant d'obtenir des électrodes fonctionnalisées avec un taux de recouvrement surfacique élevé et une stabilité dans le temps particulièrement bonne en conditions hydrolytiques. Nous avons également étudié le stockage de charges au sein d’électrodes GLAD-TiO2 dans divers électrolytes aqueux. Nous avons notamment démontré pour la première fois qu’une insertion rapide, massive et réversible de protons peut être effectuée dans des films de TiO2 nanostructurés amorphes immergés dans un tampon aqueux neutre, le donneur de protons étant alors la forme acide faible du tampon. Nous avons également démontré que ce processus de stockage d’électrons couplé à l’insertion de protons peut se produire sur toute la gamme de pH et pour un vaste panel d'acides faibles organiques ou inorganiques, mais aussi de complexes aqueux d'ions métalliques multivalents, à condition que le potentiel appliqué et le pKa de l'acide faible soient correctement ajustés
Better understanding of the mechanisms of charge transport/transfer and charge storage in transparent mesoporous semiconductive metal oxide films (either functionalized or not by redox-active chromophores) in aqueous electrolytes is of fundamental importance for the development and optimization of a wide range of safe, eco-compatible and sustainable energy producing or energy storage devices (e.g., dye-sensitized solar cells, batteries, photoelectrocatalytic cells, …). To address this question, mesoporous semiconductive TiO2 films prepared by glancing angle deposition (GLAD-TiO2) were selected for their unique high surface area, well-controlled morphology, high transparency in the visible, and well-defined semiconductivity that can be easily adjusted through an external bias, allowing thus their characterization by real-time spectroelectrochemistry. We first investigated charge transfer/transport at GLAD-ITO and GLAD-TiO2 electrodes functionalized by a redox-active manganese porphyrin that can play both the role of chromophore and catalyst. We demonstrate that the electrochemical response of the modified electrodes, recorded either in the absence or presence of O2 as substrate, is strongly dependent on the mesoporous film conductivity. By using cyclic voltammetry coupled to UV-visible absorption spectroscopy, we were able to recover some key information such as the heterogeneous electron transfer rate between the immobilized redox-active dye and the semiconductive material, and also to rationalize the specific electrochemical behavior obtained at a porphyrin-modified GLAD TiO2 film under catalytic turnover. In parallel, we developed a new functionalization procedure of mesoporous metal oxide films (GLAD-ITO in the present case) by electrografting of in-situ generated aryldiazonium salts, allowing for modified electrodes characterized by both a high surface coverage and a particularly good stability over time under hydrolytic conditions. Also, we investigated charge storage at GLAD-TiO2 electrodes under various aqueous electrolytic conditions. We notably evidenced for the first time that fast, massive, and reversible insertion of protons can occur in amorphous nanostructured TiO2 films immersed in near neutral aqueous buffer, with the proton donor being the weak acid form of the buffer but not water. We also demonstrated that this proton-coupled electron charge storage process can occur over the entire range of pH and for a wide range of organic or inorganic weak acids, but also of multivalent metal ion aquo complexes, as long as the applied potential and pKa of weak acid are properly adjusted

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Polvani, Carlomaria. "Ion transport and charge transfer by P-type ATPases". Thesis, McGill University, 1989. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=74298.

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Using fluorescein isothiocyanate-dextran filled inside-out vesicles derived from 4$ sp prime$,4-diisothiocyano-2$ sp prime$,2-disulfonic stilbene treated human red blood cells, we investigated the mechanistic basis for the decrease in the Na:Rb(K) stoichiometry of the Na,K-ATPase observed when the cytoplasmic sodium concentration is decreased below 0.4 mM (Blostein, R., 1983, J. Biol. Chem. 258: 12228-12232). First, we considered the possibility of H$ sp{+}$ replacing Na$ sp{+}$ and/or K$ sp{+}$. It was found that in the absence of Na$ sp{+}$, a decrease in pH from 7.4 to 6.0 effected an increase in ATPase activity $( upsilon)$, an increase in phosphoenzyme intermediate (EP) and a strophanthidin-sensitive ATP-dependent H/K exchange. Conversely, in the absence of K$ sp{+}$, a decrease in pH from 7.4 to 6.0 effected an increase in $ upsilon$, a decrease in EP and a strophanthidin-sensitive ATP-dependent Na/H exchange. These results suggest that protons can substitute for sodium and potassium in the sodium pump reaction. Second, it was shown that under conditions where H$ sp{+}$ do not replace Na$ sp{+}$ or K$ sp{+}$, the membrane potential $( Delta Psi)$ effected by the sodium pump is cytoplasmic side-negative at (Na$ sb{ rm cyt}$) $>$ 1 mM and extracellular side-negative at (Na$ sb{ rm cyt}$) 7.8. Our results are consistent with the notion that protons, sodium and potassium ions are transported by a similar mechanism in P-type ATPases.

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Benazzi, Naïma. "Contribution à l'étude des propriétés de transport électronique de métaux et d'alliages métalliques à l'état liquide et solide au voisinage du point de fusion". Metz, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1991/Benazzi.Naima.SMZ919.pdf.

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Ce travail présente une contribution à l'étude des propriétés de transport électronique des métaux et alliages métalliques à l'état liquide. Nous avons mesuré les résistivités électriques des systèmes nickel-antimoine et nickel-germanium en fonction de la température et de la concentration. L'interprétation des résultats expérimentaux est effectuée dans le cadre du formalisme de la matrice T et en utilisant des facteurs de structure partiels des sphères dures. Nous avons déterminé le pouvoir thermoélectrique absolu (P. T. A. ) du germanium liquide en utilisant quatre types de cellules dont trois ont été mises au point dans le cadre de ce travail. Nous avons aussi mesuré le P. T. A. Des alliages liquides à base de germanium, dilués en gallium. Les résultats expérimentaux sont confirmés par les calculs lorsqu'on utilise le potentiel E. C. P. D'Ashcroft avec des paramètres convenablement ajustés. Les valeurs déterminées à partir du potentiel premiers principes s. M. P. D'Animalu sont systématiquement plus petites en valeur algébrique. Le P. T. A. Du germanium solide au voisinage du point de fusion a pu être déterminé avec une précision entre 5 et 10 fois meilleure que celle de la littérature grâce à un dispositif et une technique permettant de contrôler le sens de la solidification. Nous avons discuté la validité de la loi de Wiedemann-Franz (W-F) reliant la conductivité électrique et la conductivité thermique. Nous avons calculé la conductivité thermique de quelques métaux et alliages métalliques liquides, à partir des résistivités électriques expérimentales et calculées. Nous avons montré que les corrections à la loi de W-F apporte une contribution négligeable à l'exception peut-être des métaux nobles. Nous avons constaté que la dépendance en concentration ainsi que le coefficient de température de la conductivité thermique du système aluminium-cuivre devaient présenter un comportement anormal. Ce phénomène doit être confirmé par des mesures de la conductivité thermique
This work presents a contribution to the study of the electronic transport properties of metals and metallic alloys in the liquid state. We have measured the electrical resistivities of the systems nickel-antimony and nickel-germanium as a function of temperature and concentration. The interpretation of the experimental results was performed within the framework of the t-matrix formalism and by using the partial hard sphere structure factors. We have determined the absolute thermoelectric power (A. T. P. ) of liquid germanium by applying four different kinds of cells, three of them having been deviced in the course of the this work. Furthermore, we have measured the A. T. P. Of liquid germanium based alloys diluted by gallium. The esperimental results are confirmed by the calculations based on the Ashcroft E. C. P. Potential combined with suitably adjusted parameters. The values deduced from the "first principale" potential of Animalu (S. M. P. ) are systematically smaller in magnitude. The A. T. P. Of solid germanium in the range of the melting point could be determined with an accuracy of 5-10 times better than that quoted in the literature, owing to a special experimental set-up and a technique which permitted to control the progression of the solidification. We have discussed the validity of the Wiedemann-Franz law (W-F) linking the electrical and the thermal conductivities. We have derived the thermal conductivity of several liquid metals and mettalic alloys from both the experimental and the calculated electrical resistivities. We have shown that, excepting may be the noble metals, the corrections of the W-F law give a negligible contribution. We have noted that the concentration dependance as well as the temperature coefficient of the thermal conductivity of aluminium-copper alloys show an anormalous behaviour. This phenomena must be confirmed by measuring the thermal conductivity

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Ltaief, Adnen. "Processus de transfert de charges et de transport dans les cellules photovoltaïques organiques à base de composites MEH-PPV : C60". Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10240.

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Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la réalisation et l'étude de cellules photovoltaïques organiques dont le constituant de base est un composite donneur:accepteur MEH-PPV :C60. Nous avons principalement étudié des structures de diodes photovoltaïques organiques de type ITO/MEH-PPV :C60/Al. Le film organique était composé du polymère MEH-PPV, matériau donneur d'électrons, et de molécules de fullerènes C60, se comportant en accepteur d'électrons. Cette étude a montré l'étroite interdépendance entre la morphologie des composites et les propriétés photovoltaïques des cellules réalisées. Nous avons étudié l'influence de la concentration des fullerènes sur le processus de dissociation des paires photogénerées et de transport des charge. Nous avons également étudié les variations des paramètres photoélectriques en fonction du solvant organique (THF ou ODCB) employé pour déposer la couche photoactive. Ces effets ont pu être corrélés aux différentes morphologies résultant des conditions d'élaboration. Les meilleures performances photoélectriques ont été obtenues avec un nouveau protocole de mélange. Nous avons introduit des molécules de colorants organiques dans la couche active du composite MEH-PPV:C60 dans le but d'augmenter l'absorption des photons du spectre solaire par la couche photoactive. L'incorporation de PcH2 et de Coumarine 343, a considérablement augmenté les performances photovoltaïques des cellules ainsi élaborées

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Fonari, Alexandr. "Theoretical description of charge-transport and charge-generation parameters in single-component and bimolecular charge-transfer organic semiconductors". Diss., Georgia Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1853/54323.

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In this dissertation, we employ a number of computational methods, including Ab Initio, Density Functional Theory, and Molecular Dynamics simulations to investigate key microscopic parameters that govern charge-transport and charge-generation in single-component and bimolecular charge-transfer organic semiconductors. First, electronic (transfer integrals, bandwidths, effective masses) and electron-phonon couplings of single-component organic semiconductors are discussed. In particular, we evaluate microscopic charge-transport parameters in a series of nonlinear acenes with extended pi-conjugated cores. Our studies suggest that high charge-carrier mobilities are expected in these materials, since large electronic couplings are obtained and the formation of self-localized polarons due to local and nonlocal electron-phonon couplings is unlikely. Next, we evaluate charge detrapping due to interaction with intra-molecular crystal vibrations in order to explain changes in experimentally measured electric conductivity generated by pulse excitations in the IR region of a photoresistor based on pentacene/C60 thin film. Here, we directly relate the nonlocal electron-phonon coupling constants with variations in photoconductivity. In terms of charge-generation from an excited manifold, we evaluate the modulation of the state couplings between singlet and triplet excited states due to crystal vibrations, in order to understand the effect of lattice vibrations on singlet fission in tetracene crystal. We find that the state coupling between localized singlet and correlated triplet states is much more strongly affected by the dynamical disorder due to lattice vibrations than the coupling between the charge-transfer singlet and triplet states. Next, the impact of Hartree-Fock exchange in the description of transport properties in crystalline organic semiconductors is discussed. Depending on the nature of the electronic coupling, transfer integrals and bandwidths can show a significant increase as a function of the amount of the Hartree-Fock exchange included in the functional. Similar trend is observed for lattice relaxation energy. It is also shown that the ratio between electronic coupling and lattice relaxation energy is practically independent of the amount of the Hartree-Fock exchange, making this quantity a good candidate for incorporation into tight-binding transport models. We also demonstrate that it is possible to find an amount of the Hartree-Fock exchange that recovers (quasi-particle) band structure obtained from a highly accurate G0W0 approach. Finally, a microscopic understanding of a phase transition in charge-carrier mobility from temperature independent to thermally activated in stilbene-tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane crystal is provided.

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Tse, Shing Chi. "Charge transport and injection in amorphous organic electronic materials". HKBU Institutional Repository, 2007. http://repository.hkbu.edu.hk/etd_ra/821.

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Brown, William Charles. "Mechanisms of pentachlorophenol induced charge transport in lipid membranes". PDXScholar, 1996. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/1257.

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Resumen

Pentachlorophenol (PCP) is one of the prominent environmental pollutant that has penetrated into food chain and is present in humans. Health concerns have been raised since daily intake of PCP by the US population is estimated to be 16-19 µg. PCP facilitates dissipation of electrochemical potential gradients of hydrogen ions across energy transducing membranes, which are the energy sources for the conversion of adenosine diphosphate into adenosine triphosphate. Closely linked to these dissipative effects is the development of electrical conductivity in lipid membranes, induced by the presence of PCP. Three modes of PCP - induced membrane electrical conductivity were theoretically analyzed and experimentally verifiable formulations of each models were developed. Experimental studies using the charge - pulse method involved characterization of the time dependent transmembrane voltage over a wide pH range, from 1.8 to 9.5, for 30 µM concentrations of PCP. Lipid membranes were prepared from dioleoyl phosphatidylcholine. It was shown that three PCP molecular species were determining the transmembrane transfer of hydrogen ions: electrically neutral PCP molecules (HA), negatively charged pentachlorophenolate ions (A⁻) and negatively charged heterodimers (AHA⁻). It was found that at pH>9 the membrane electrical conductivity was determined by the transmembrane movement of A⁻ ions, whenever pHAHA⁻ species. Two new membrane surface reactions were proposed as supplementary mechanisms for the generation of AHA⁻ in addition to the formation of AHA⁻ by the recombination of HA and A⁻, HA + A⁻→ AHA⁻. These new reactions are, (i) 2HA → H⁺ + AHA⁻, and (ii) H20 + 2A⁻ → OH' + AHA⁻. Reaction (i) provides formation of membrane permeable heterodimers AHA⁻ at pH < < 5.5 and reaction (ii) at pH> > 5.5. The maximum surface density of AHA" heterodimers was 0.09 pmol/cm² • The rate constant of formation of AHA' by recombination, HA + A⁻ → AHA' was estimated to be k[subscript f] = 2.6xl0⁹ cm² mol⁻¹ s⁻¹ and the dissociation rate constant for AHA⁻ Further, it was possible to determine the rate constants of transmembrane translocation for A' and AHA⁻ ions to be k[subscript a] = 6.6x10⁻⁵ s⁻¹ and k[subscript aha] = 1200 S⁻¹, respectively.

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Sánchez-Carrera, Roel S. "Theoretical characterization of charge transport in organic molecular crystals". Atlanta, Ga. : Georgia Institute of Technology, 2008. http://hdl.handle.net/1853/26579.

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Resumen

Thesis (Ph. D.)--Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, 2009.
Committee Chair: BrÃ©das, Jean-Luc; Committee Member: Kippelen, Bernard; Committee Member: Marder, Seth; Committee Member: Sherrill, David; Committee Member: Whetten, Robert. Part of the SMARTech Electronic Thesis and Dissertation Collection.

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Kenney, James Stevenson. "Modeling heterostructure acoustic charge transport devics for perfomance and manufacturability". Diss., Georgia Institute of Technology, 1994. http://hdl.handle.net/1853/13900.

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Lin, Fuding. "Charge transport in mix-conducting hetero-ionic junctions of polyacetylene ionomers /". Connect to title online (Scholars' Bank) Connect to title online (ProQuest), 2009. http://hdl.handle.net/1794/10229.

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Bjorklund, Chad Christopher. "The effects of nucleosome core particle packaging on DNA charge transport". Online access for everyone, 2006. http://www.dissertations.wsu.edu/Dissertations/Fall2006/c_bjorklund_120606.pdf.

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Tsung, Ka Kin. "Transport and device application of triarylamine-based organic semiconductor". HKBU Institutional Repository, 2009. http://repository.hkbu.edu.hk/etd_ra/1013.

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Sánchez-Carrera, Roel S. "Theoretical characterization of charge transport in organic molecular crystals". Diss., Georgia Institute of Technology, 2008. http://hdl.handle.net/1853/26579.

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Resumen

In this thesis, a first-principles methodology to investigate the impact of electron-phonon interactions on the charge-carrier mobilities in organic molecular crystals has been developed. Well-known organic materials such as oligoacene and oligothienoacene derivatives were studied in detail. The nature of the intramolecular vibronic coupling in oligoacenes and oligothienoacenes was studied using an approach that combines high-resolution gas-phase photo-electron spectroscopy measurements with first-principles quantum-mechanical calculations. The electron interactions with optical phonons in oligoacene single crystals were investigated using both density functional theory and empirical force field methods. The low-frequency optical modes are found to play a significant role in dictating the temperature dependence of the charge-transport properties in the oligoacene crystals. The microscopic charge-transport parameters in the pentathienoacene, 1,4-diiodobenzene, and 2,6-diiodo-dithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene crystals were also investigated. It was found that the intrinsic charge transport properties in the pentathienoacene crystal might be higher than that in two benchmark high-mobility organic crystals, i.e., pentacene and sexithienyl. For 1,4-diiodobenzene crystal, a detailed quantum-mechanical study indicated that its high mobility is primarily associated with the iodine atoms. In the 2,6-diiododithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene crystal, the main source of electronic interactions were found along the π-stacking direction. For negatively charged carriers, the halogen-functionalized molecular crystals show a very large polaron binding energy, which suggests significantly low charge-transport mobility for electrons.

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Miomandre, Fabien. "Étude de processus électrochimiques non réversibles par une méthode à base d'opérateurs". Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10163.

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Resumen

Ce travail presente une approche nouvelle des processus electrochimiques non reversibles, reposant sur l'utilisation d'operateurs. Cette approche permet notamment de separer les contributions thermodynamique et cinetique dans la reponse du systeme a une sollicitation donnee, d'ou son interet dans l'analyse des phenomenes d'hysteresis. L'objectif est en fait de proposer une demarche alternative qui dispense de recourir a des modeles connus (fick, nernst, butler-volmer,), souvent inadequats pour l'etude de systemes electrochimiques complexes. Le principe de la methodologie consiste a representer chacune des etapes de la reaction electrochimique (transfert de charge, transferts de matiere) par un operateur. Celui-ci pouvant etre determine directement a partir des donnees experimentales, il n'est plus necessaire de postuler un modele theorique pour decrire le mecanisme de la reaction etudiee. De plus, le traitement propose est valable pour tout type de transfert obeissant a des equations lineaires. La validation experimentale de cette approche a ete realisee dans des conditions de complexite croissante: tout d'abord, dans le cas d'un couple redox a transfert de charge reversible (n-methyl phenothiazine), on a montre que l'on pouvait caracteriser le transfert de matiere et s'en servir pour prevoir la reponse du systeme a une perturbation quelconque. Puis, pour un couple redox a transfert de charge non reversible (ferro-ferricyanure), on a pu quantifier l'influence de la cinetique dans la reponse du systeme, en definissant des composantes a l'equilibre et hors equilibre experimentalement mesurables. Enfin, lorsque se superposent les effets d'un transfert de charge non reversible et de transferts de matiere mal definis (cas du polypyrrole), l'application de la methodologie a conduit a des informations originales concernant le comportement electrochimique d'un film de polymere conducteur depose sur une electrode

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Yudiarsah, Efta. "Change transport through molecules structural and dynamical effects /". Ohio : Ohio University, 2008. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?ohiou1219343872.

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Raghibi, Mohamed. "Etude des processus limitant la puissance au sein des batteries Li-ion". Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2024. http://www.theses.fr/2024GRALI011.

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Resumen

De nos jours, grâce à de nombreux avantages, notamment une haute densité d’énergie, une longue durée de vie, et un rendement élevé, les batteries Li-ion sont prédominantes pour alimenter les appareils électroniques comme les téléphones et ordinateurs portables. De plus, leur utilisation s’est élargie à grande échelle comme système de stockage d’énergie pour les véhicules électrifiés et les applications stationnaires. Néanmoins, pour répondre aux exigences du marché du transport électrique et étendre la pénétration des batteries au Li dans ce secteur, des améliorations sont nécessaires, notamment en termes de densité d’énergie, de sécurité, et de durée de vie. En plus du développement de matériaux actifs, plusieurs approches sont proposées et étudiées en vue d’augmenter l’autonomie des batteries. Parmi elles, une consiste à optimiser le design de l'électrode composite à savoir la porosité, le grammage, la composition et la microstructure. Cela revient à augmenter le ratio des matériaux actifs (épaisseur d’électrode positive et négative) par rapport aux autres composants inactifs à savoir les collecteurs de courant et le séparateur. Cependant, pour les électrodes fortement grammées la capacité de décharge devient limitée par le transport de charges au sein de l’électrode, notamment à fort courant, ce qui implique une forte diminution de la densité de puissance.Ce projet de thèse a pour but d’étudier la capacité restituée dans les batteries au Li en fonction du design de l’électrode, à savoir la formulation (microstructure), la composition chimique (nature des matériaux actifs), le grammage et la porosité, mais aussi la température de travail. Pour cela, deux matériaux d’électrode positive seront étudiés à savoir LiFePO4 (LFP) et LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC 811), des électrodes à différents grammages (0.4 et 3.4 mAh.cm-2), et compositions, sont formulées et calandrées pour atteindre des porosités variées (20 à 50 %). La morphologie et la surface spécifique des matériaux actifs et des électrodes est investiguée via des analyses MEB, Granulométrique et BET. Ensuite, les performances en puissance de la batterie, capacité vs densité de courant, sont établies en utilisant un protocole de cyclage spécifique, permettant la détermination d’une densité de courant limite (Jlim) qui est relié au coefficient de diffusion effectif (Deff) correspondant au processus de transport limitant. En plus, la résistance de transfère de charge (Rct) en fonction de la stœchiométrie est aussi rapportée en couplant le GITT et l’EIS afin de capturer les processus physico-chimiques mis en jeu lors du fonctionnement de la batterie. Enfin, la corrélation entre le design de l’électrode, la température et les paramètres électrochimiques effectifs tel que le Deff, Jlim, and Rct seront discutés
Li-ion batteries have become a necessity in human daily life as the most versatile, efficient and performing energy storage & conversion technology, they power our nomad electronic, cars and buffer the renewable intermittent energy sources. However, improvement of current battery systems is needed to meet the requirements of the transport sector in terms of energy density, safety, and cycle life. Besides the active materials, among the strategies to increase battery autonomy, one consists in optimizing the design parameters of the electrode such as the formulation, loading, microstructure, and porosity. The idea is simply to increase the ratio of active materials (negative and positive electrode thickness) to inactive components (separator, current collector…). However, by doing so, the output power density becomes strongly limited by the charge transport within the composite electrodes, notably at high current densities.In this PhD work, Li-battery capacity is investigated as a function of the current density with respect to electrode design parameters such as porosity, formulation, loading, and microstructure as well as temperature. For this purpose, LiFePO4 (LFP) and LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC 811) based positive electrodes were formulated at different loadings (from 0.4 to 3.4 mAh.cm-2), compositions (Active material%, Carbon%, PVDF binder %), and calendered to reach different porosities (from 20 to 50 %). The microstructure and specific area of the active materials and the electrodes are fully characterized by SEM, Granulometry and BET. Then, the battery power performance, capacity as a function of discharge current, is fully captured and analyzed using a time-saving methodology which enables the determination of a limiting current density (Jlim) and the extraction of an effective diffusion coefficient (Deff) corresponding to the limiting transport process. In addition, the charge transfer resistance (Rct) as a function of the state of charge (SOC) is also reported by coupling GITT and EIS allowing to capture of the physico-chemical processes at stake during the battery cycling. Afterwards, the correlation between design parameters, the temperature and the effective electrochemical parameters such as Deff, Jlim, and Rct is discussed

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Descoins, Nicolas. "Outils de simulation des fours tournants dédiés à la pyrolyse de déchets : modélisation dynamique du couplage transport de la charge-transferts de chaleur-réactions chimiques". Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT048H.

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Resumen

Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le domaine de la pyrolyse des déchets en four tournant, principalement du point de vue de la modélisation. Un modèle dynamique d'écoulement axial du produit a été développé à partir de résultats de la littérature, il permet de prédire l'évolution temporelle des profils de chargement du four. La seconde étape de ces travaux a consisté à coupler le modèle d'écoulement axial avec un modèle thermique du four étudié. Ces deux études ont ensuite servi de base à l'élaboration d'un modèle complet du procédé, les réactions chimiques sont alors prises en compte. Elles concernent comme application la pyrolyse du bois. Les variations des propriétés thermo-physiques du solide sont prises en compte, le modèle de transport de la charge est alors modifié et permet d'inclure les effets de changement des propriétés d'écoulement du lit solide.

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Choi, Wing Hong. "Carrier transport characterization and divice applications of amorphous organic semiconductors". HKBU Institutional Repository, 2010. http://repository.hkbu.edu.hk/etd_ra/1093.

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Ebenhoch, Bernd. "Organic solar cells : novel materials, charge transport and plasmonic studies". Thesis, University of St Andrews, 2015. http://hdl.handle.net/10023/7814.

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Resumen

Organic solar cells have great potential for cost-effective and large area electricity production, but their applicability is limited by the relatively low efficiency. In this dissertation I report investigations of novel materials and the underlying principles of organic solar cells, carried out at the University of St Andrews between 2011 and 2015. Key results of this investigation: • The charge carrier mobility of organic semiconductors in the active layer of polymer solar cells has a rather small influence on the power conversion efficiency. Cooling solar cells of the polymer:fullerene blend PTB7:PC₇₁BM from room temperature to 77 K decreased the hole mobility by a factor of thousand but the device efficiency only halved. • Subphthalocyanine molecules, which are commonly used as electron donor materials in vacuum-deposited active layers of organic solar cells, can, by a slight structural modification, also be used as efficient electron acceptor materials in solution-deposited active layers. Additionally these acceptors offer, compared to standard fullerene acceptors,advantages of a stronger light absorption at the peak of the solar spectrum. • A low band-gap polymer donor material requires a careful selection of the acceptor material in order to achieve efficient charge separation and a maximum open circuit voltage. • Metal structures in nanometer-size can efficiently enhance the electric field and light absorption in organic semiconductors by plasmonic resonance. The fluorescence of a P3HT polymer film above silver nanowires, separated by PEDOT:PSS, increased by factor of two. This could be clearly assigned to an enhanced absorption as the radiative transition of P3HT was identical beside the nanowires. • The use of a processing additive in the casting solution for the active layer of organic solar cells of PTB7:PC₇₁BM strongly influences the morphology, which leads not only to an optimum of charge separation but also to optimal charge collection.

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Vu, Thi Thu Nga. "Étude des phénomènes de charges d'espace dans des matériaux de câbles et câbles modèles destinés à des applications au transport d'énergie en Haute Tension Continue (HVDC)". Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2389/.

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Resumen

Ce travail s'inscrit dans le cadre général du développement de câbles haute tension continue (HVDC) à isolation synthétique et se focalise sur l'étude des phénomènes d'accumulation de charges d'espace et de leurs conséquences sur la distribution de champ électrique dans les câbles et jonctions de câbles sous gradient thermique. Dans cette étude, des mesures de courant de conduction ont été réalisées sur deux matériaux polymères: le polyéthylène réticulé (XLPE), majoritairement utilisé comme isolant des câbles à haute tension, et un élastomère (EPDM) servant de matériau de raccordement. Ces résultats issus d'échantillons plans sont utilisés pour établir des modèles semi-empiriques de conductivité fonction de la température et du champ électrique. L'incorporation de ces modèles dans un logiciel de simulation numérique a permis par la suite de prédire les distributions de densité de charge et de champ dans différentes structures à géométrie plus complexe telles que les câbles et les associations d'isolants, modèles d'accessoires de câbles, soumis à diverses contraintes électriques et thermiques, en régime transitoire. Des mesures de charge d'espace, réalisées sur des bicouches d'isolants XLPE/EPDM, sur des câbles maquettes moyenne tension (MV) et mini-câbles, ont été effectuées par la méthode électro-acoustique pulsée. Les résultats obtenus dans les bicouches, modèles de jonctions, sous différentes conditions de température et de champ montrent que le signe de la charge d'interface dans les bicouches dépend de la température et du champ électrique. A ce comportement est associée une discontinuité du champ électrique dans les bicouches. Pour les câbles soumis à un gradient thermique, les résultats montrent le déplacement au cours du temps de la contrainte électrique maximale du semi-conducteur interne au semi-conducteur externe dû au gradient de conductivité électrique associé au gradient thermique selon le rayon du câble. Les résultats obtenus par simulation sur les structures bicouches (signe et densité de charge d'interface) et câbles MV sont compatibles avec les profils de densité de charges issus de la mesure sous différentes contraintes électriques et thermiques. Les écarts observés entre les résultats de simulation et de mesure sont attribués à la présence d'autres phénomènes d'accumulation de charges non pris en compte dans la simulation, liés entre autres à la présence de sous-produits de réticulation. L'effet des sous-produits de réticulation sur la réponse des isolants est considéré dans des mesures de charges d'espace sur mini-câbles et par l'évaluation des paramètres pertinents sur l'accumulation de charges appliquée à diverses formulations d'échantillons plans. Des distorsions très significatives du profil de champ électrique ont été mesurées, attestant de la tendance manifeste des sous-produits à se dissocier sous l'effet du champ et/ou à assister l'injection de charges
This work contributes to the development of polymer-insulated high voltage direct current (HVDC) cables, focusing on the investigation of space charge build-up phenomena and their consequences on electric field distribution within cables and cable joints under thermal gradient. In this study, conduction current measurements were realized on two different materials often used for HVDC cable construction, being cross-linked polyethylene (XLPE) used as cable insulation and an elastomer (EPDM) used in accessories. These data were used to build semi-empirical models of conductivity versus temperature and electric field. These models were incorporated in a commercial simulation tool in order to predict charge density and field distributions in more complex geometries such as cylindrical geometry and insulations association, submitted to various thermal and electrical stresses, in non-stationary conditions. Space charge measurements were carried out on bi-layers of XLPE/EPDM, and on medium voltage (MV) model cables and mini-cables, using the pulsed electro acoustic method. Results obtained on bi-layers as models of joints under various conditions of temperature and field show that the sign of the interfacial charges in the bi-layers depends on temperature and electric field. This makes non-homogeneous field distribution in bi-layers. For cables under thermal gradient, results show a switching in time of the position of field maximum from the inner semi-conductor to the outer semi-conductor due to the electrical conductivity gradient resulting from the thermal gradient along cable radius. Simulation results obtained on bi-layers (sign and density of charges) and within MV cables are consistent with charge density profiles obtained experimentally under various electrical and thermal stresses. Deviations between simulation and measurements are attributed to charge accumulation processes not accounted for in the model, involving notably cross-linking by-products. The effect of cross-linking by-products on the response of insulations is investigated through measurements on mini-cables and through the evaluation of parameters relevant to the accumulation of charges applied to various formulations of samples in plaque form. Substantial distortions of the electric field profile were measured, testifying for the evident propensity of by-products to dissociate under the electric field and/or assist charge injection

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Santana, José. "Mesure de charges d'espace dans les câbles de transport de l'énergie électrique". Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20030.

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La mesure des charges d'espace dans les isolants synthetiques pour cables ht et tht a ete effectuee au moyen de la methode de l'onde thermique. Appliquee aux structures planes d'epaisseurs moyennes (plaques), elle a permis a travers l'etude de differents contacts isolant (prc)/semi-conducteur de determiner leur comportement face a des contraintes de vieillissement en tension, en temperature et en temps. Cette etude a permis ensuite de determiner la cinetique des charges et de reveler les energies d'activation grace au modele de conduction de zones a porteurs majoritaires. Appliquee directement aux structures cylindriques de fortes epaisseurs (cables ht et tht), elle se distingue par deux techniques de mesure differentes: le chauffage par l'exterieur (echelon de temperature) ou le chauffage par l'ame centrale (fonction de temperature). Ces deux techniques sont validees et offrent l'avantage d'etudier le produit industriel in situ. Les resultats montrent l'etat electrique du cable en fonction des contraintes: la sensibilite de la methode offre une analyse fine prometteuse pour l'avenir

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Deng, Chenxing. "L'influence de l'irradiation sur les propriétés structurelles et de transport du graphène". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112078/document.

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Resumen

Le graphène est une simple couche de nid d'abeille motifs atomes de carbone. Il a suscité beaucoup d'intérêt dans la dernière décennie en raison de ses excellentes propriétés électroniques, optiques et mécaniques, etc., et montre larges perspectives d'applications dans le futur. Parfois, les propriétés du graphène doivent être modulées pour s’adapter à des applications spécifiques. Par exemple, le contrôle du niveau de dopage fournit un bon moyen de moduler les propriétés électriques et magnétiques de graphène, qui est important pour la conception de dispositifs de mémoire et de logique à base de graphène. En outre, la possibilité de régler la conductance électrique peut être utilisée pour fabriquer le transistor de graphène, et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) Procédé montre la possibilité d'effectuer la préparation de graphène intégrées dans les processus de fabrication de semi-conducteur. L'injection de spin et l'irradiation sont méthodes efficaces et pratiques pour adapter les propriétés de transport du graphène. Mais en raison du processus de fabrication complexe, il est difficile de préparer le dispositif de transport de spin graphène succès. La lithographie et décoller les processus qui impliquent utilisant résine photosensible va dégénérer les propriétés de transport du graphène. En outre, la sensibilité du graphène aux molécules H2O et O2 lorsqu'il est exposé à l’air ambiant entraînera faible signal de rotation et le bruit de fond. L'irradiation fournit une méthode propre à moduler les propriétés électriques de graphène qui n’impliquent pas de traitement chimique. En ions ou irradiation d'électrons, la structure de bande électronique de graphène peut être réglé et la structure en treillis est modulé aussi bien. En outre, les impuretés chargées et dopage résultant de l'irradiation peuvent modifier les propriétés électroniques du graphène comme la diffusion électron-phonon, libre parcours moyen et la densité de support. Comme indiqué, le graphène oxydation peut être induite par exposition à un plasma d'oxygène, et le N- dopage de graphène par recuit thermique dans de l'ammoniac a été démontré. En outre, la souche dans le graphène peut également être adaptée par irradiation, qui contribue également à la modification des propriétés de transport de graphène. En conclusion, l'irradiation fournit une méthode physique efficace pour moduler les propriétés structurelles et de transport de graphène, qui peuvent être appliqués dans la mémoire à base de graphène et des dispositifs logiques, transistor, et des circuits intégrés. Dans cette thèse, l'irradiation d'ions hélium a été réalisée sur le graphène cultivé sur substrat SiO2 par la méthode CVD, et les propriétés structurelles et de transport ont été étudiés. Le dopage de transfert de charge dans le graphène induite par les résultats d'irradiation dans une modification de ces propriétés, qui suggère une méthode pratique pour les adapter. En outre, l'irradiation par faisceau d'électrons a été effectuée sur graphène cultivé sur substrat de SiC. Les amorphisations progressives, contraintes et d'électrons dopage locales contribuent à la modification des propriétés structurelles et de transport dans le graphène qui peuvent être observés
Graphene is a single layer of honeycomb patterned carbon atoms. It has attracted much of interest in the past decade due to its excellent electronic, optical, and mechanical properties, etc., and shows broad application prospects in the future. Sometimes the properties of graphene need to be modulated to adapt for specific applications. For example, control of doping level provides a good way to modulate the electrical and magnetic properties of graphene, which is important to the design of graphene-based memory and logic devices. Also, the ability to tune the electrical conductance can be used to fabricate graphene transistor, and the chemical vapor deposition (CVD) method shows the possibility to make the preparation of graphene integrated into semiconductor manufacture processes. Moreover, the sensitivity of graphene to the H2O and O2 molecules when exposed to the air ambient will result in weak spin signal and noise background. Irradiation provides a clean method to modulate the electrical properties of graphene which does not involve chemical treatment. By ion or electron irradiation, the electronic band structure of graphene can be tuned and the lattice structure will be modulated as well. Moreover, the charged impurities and doping arising from irradiation can change the electronic properties of graphene such as electron-phonon scattering, mean free path and carrier density. As reported, graphene oxidization can be induced by exposure to oxygen plasma, and N-Doping of Graphene through thermal annealing in ammonia has been demonstrated. Furthermore, the strain in graphene can also be tailored by irradiation, which also contributes to the modification of transport properties of graphene. In conclusion, irradiation provides an efficient physical method to modulate the structural and transport properties of graphene, which can be applied in the graphene-based memory and logic devices, transistor, and integrated circuits (ICs). In this thesis, Helium ion irradiation was performed on graphene grown on SiO2 substrate by CVD method, and the structural and transport properties were investigated. The charge transfer doping in graphene induced by irradiation results in a modification of these properties, which suggests a convenient method to tailor them. Moreover, electron beam irradiation was performed on graphene grown on SiC substrate. The local progressive amorphization, strain and electron doping contribute to the modification of structural and transport properties in graphene which can be observed

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Choi, Taeyoung. "STM studies of charge transfer and transport through metal-molecule complexes on ultrathin insulating films". The Ohio State University, 2011. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1299525515.

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Grenier, Daniel. "Les stratégies adoptées par le personnel soignant pour réduire la charge transportée lors d'activités de transfert". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape15/PQDD_0004/MQ31730.pdf.

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Nasani, Ahmad Muntaser. "Etude des phénomènes électrofluidodynamiques sur les gaz empoussiérés en écoulement turbulent : application au transport pneumatique". Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2307.

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Analyse de l'influence de certains parametres sur le processus de tranfert de charges electriques au moment du contact d'une particule solide avec une plaque metallique. Etude de la charge d'impact en fonction de l'inclinaison de la plaque, de sa position et de sa charge initiale. Analyse theorique de l'ensemble des phenomenes d'ehd lies au transport pneumatique, en particulier des chutes de pression. Resultats experimentaux dans le cas de deux phases d'ecoulement : ecoulement en phase diluee et ecoulement en phase dense discontinue

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Sibari, Hassane. "Transport classique et quantique dans les hétérojonctions GaAlAs/GaAs : rôle des états d'interface". Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20251.

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L'analyse des phenomenes de transport classique et quantique dans les heterojonctions gaalas-gaas laisse envisager l'existence d'etats additionnels, situes a l'interface de l'heterojonction. En effet, d'une part, l'analyse de la mobilite des electrons du canal 2d revele que les valeurs theoriques de la mobilite sont toujours superieures aux valeurs experimentales. Ceci met en evidence l'existence d'un mode de diffusion supplementaire que nous attribuons aux etats situes a l'interface de l'heterojonction. D'autre part, l'etude de l'equilibre des charges dans l'heterojonction montre que le transfert calcule d'electrons, depuis les etats donneurs de gaalas vers le canal bidimensionnel de gaas est toujours inferieur a la valeur experimentale. Nous expliquons cette difference par la contribution au transfert des etats d'interface de type donneur. Ceci permet egalement d'expliquer les variations (decroissance) de la densite d'electrons ns avec la temperature entre 77k et 4. 2k (on tient compte du caractere metastable des donneurs si de la couche de gaalas dope. Nous etudions par la suite l'effet hall quantique. Nous montrons que l'hypothese d'un systeme 2d d'electrons non isole permet d'expliquer parfaitement les resultats experimentaux sans avoir recours au concept de localisation. Les etats d'interface peuvent encore une fois jouer le role de reservoir pour le systeme 2d et permettent le freinage du niveau de fermi. Condition necessaire pour la formation des plateaux de hall

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Tucker, Carole Elizabeth. "A spectroscopic study of factors affecting charge transfer at organo-metallic interfaces". Thesis, Queen Mary, University of London, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.368911.

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Salman, Seyhan. "Theoretical characterization of the charge-transport and electroluminescence properties of pi-conjugated organic materials". Diss., Georgia Institute of Technology, 2009. http://hdl.handle.net/1853/34789.

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Resumen

The structural, electronic, and optical properties of a series of organic pi-conjugated polymer, oligomer, or molecular materials of interest for applications in organic electronics are described. For this purpose, quantum-chemical techniques ranging from Density Functional Theory to Hartree-Fock ab initio and semiempirical methods are used to evaluate the charge-transport, charge-transfer, and electroluminescence properties of pi-conjugated organic materials. First, the effect of electronic polarization on the charge-transport parameters of organic semiconductors is discussed. A generalized methodology based on a basis set orthogonalization procedure is developed to determine reliable charge-transport characteristics. The charge-transport parameters of a number of organic semiconductors such as oligoacenes and derivatives are studied with this methodology. Then, triplet emitters, in particular iridium complexes, that achieve high efficiency electroluminescence in organic light-emitting diodes are discussed. The effects of ligand substitution and orientation on the luminescent properties of iridium compounds are investigated in order to develop structure-properties relationships. The emission properties of these complexes are found to be governed by an interplay between metal-to-ligand charge transfer excitations and ligand-centered and/or interligand excitations. The extent of mixing of these various excitations turns out to be highly dependent on the nature of the substituents. Design strategies to shift the emission color towards deep blue are proposed. Finally, several classes of materials acting as hosts for phosphorescent emitters are studied. It is shown that restricting the conjugation length leads to high energy gap host materials suitable for blue phosphorescent emitters.

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Gali, Sai Manoj. "Modélisation des relations structure / propriétés de transport de charge dans les matériaux pour l'électronique organique". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0693/document.

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Resumen

Les avancées technologiques et l'intégration massive de dispositifs électroniques nanométriques dans les objets de notre vie quotidienne ont généré une explosion des coûts de R&D, de conception et de production, ainsi que des inquiétudes sociétales quant à l'impact environnemental des déchets électroniques. En raison de procédés de production moins coûteux et à faible impact environnemental, de leur souplesse d’utilisation et de la possibilité de moduler leurs propriétés à l’infini, les molécules et polymères organiques constituent une classe de matériaux prometteuse pour la mise au point de nouveaux dispositifs électroniques. L’électronique organique couvre ainsi un vaste domaine d’applications, parmi lesquelles se trouvent les diodes électroluminescentes, les transistors à effet de champ ou les cellules photovoltaïques. Bien que la plupart de ces dispositifs soient déjà commercialisés, les processus gouvernant leur efficacité à l’échelle atomique sont loin d’être entièrement compris et maîtrisés. C’est en particulier le cas des processus de transport de charge, qui interviennent dans tous ces dispositifs.L'objectif de cette thèse est d’apporter une compréhension fondamentale des processus de transport de charge dans les semiconducteurs organiques, à partir d'approches théoriques combinant dynamique moléculaire, calculs quantiques et simulations Monte Carlo. Ce travail est développé suivant trois axes principaux:(I) Etude des relations liant l'organisation structurale et les propriétés de transport de cristaux moléculaires, et du rôle des fluctuations énergétiques dans des matériaux polymères amorphes. Des simulations Monte Carlo Cinétique (KMC) couplés au formalisme de Marcus-Levich-Jortner pour le calcul des taux de transfert ont été effectués afin de déterminer les mobilités des électrons et des trous au sein de dix structures cristallines de dérivés phtalocyanines. Dans une deuxième étude, une approche similaire a été employée afin de décrire les propriétés de transport de charge au sein d'un copolymère amorphe de fluorène-triphénylamine, ainsi que l'impact des fluctuations énergétiques sur ces dernières. La méthodologie développée permet d'obtenir, pour un faible coût calculatoire, une estimation semi-quantitative des mobilités des porteurs de charge dans ce type de système.(II) Etude de l'impact de contraintes mécaniques sur les propriétés de transport de matériaux organiques cristallins. La réponse électronique et les propriétés de transport de matériaux organiques soumis à une contrainte mécanique ont été étudiés à l'aide de simulations de dynamique moléculaire et de calculs DFT. Le rubrène cristallin et ses polymorphes, ainsi que les dérivés du BTBT, ont été considérés pour cette étude, qui révèle un couplage électromécanique inhabituel entre les différents axes cristallographiques. Les résultats démontrent en particulier que l'anisotropie structurale des monocristaux organiques conduit à une anisotropie du couplage électromécanique.(III) Etude du rôle du polyélectrolyte dans la conductivité des complexes conducteurs. Le polystyrène substitué par du bis(sulfonyl)imide est utilisé comme un contre-ion et un dopant dans les complexes conducteurs PEDOT-polyélectrolytes. En complément des analyses expérimentales, des simulations de dynamique moléculaire couplées à des calculs DFT ont été effectuées dans ces systèmes afin d'analyser l'impact de la conformation et de l'état de protonation du polyélectrolyte sur la conductivité du complexe formé avec le PEDOT.Les études décrites ci-dessus, réalisées sur différents types de matériaux en couplant différents types d'approches théoriques, ont permis d'apporter une compréhension fondamentale des propriétés de transport dans les semiconducteurs organiques. Elles mettent en particulier en évidence l'impact de l'organisation structurale, des interactions intermoléculaires et de l'application de contraintes mécaniques sur la mobilité des porteurs de charges dans ces matériaux
With the advancement of technology, miniaturized electronic devices are progressively integrated into our everyday lives, generating concerns about cost, efficiency and environmental impact of electronic waste. Organic electronics offers a tangible solution paving the way for low-cost, flexible, transparent and environment friendly devices. However, improving the functionalities of organic (opto) electronic devices such as light emitting diodes and photovoltaics still poses technological challenges due to factors like low efficiencies, performance stability, flexibility etc. Although more and more organic materials are being developed to meet these challenges, one of the fundamental concerns still arises from the lack of established protocols that correlate the inherent properties of organic materials like the chemical structure, molecular conformation, supra-molecular arrangement to their resulting charge-transport characteristics.In this context, this thesis addresses the prediction of charge transport properties of organic semiconductors through theoretical and computational studies at the atomistic scale, developed along three main axes :(I) Structure-charge transport relationships of crystalline organic materials and the role of energetic fluctuations in amorphous polymeric organic semiconductors. Kinetic Monte-Carlo (KMC) studies employing the Marcus-Levich-Jortner rate formalism are performed on ten crystalline Group IV phthalocyanine derivatives and trends linking the crystalline arrangement to the anisotropic mobility of electrons and holes are obtained. Subsequently, KMC simulations based on the simpler Marcus formalism are performed on an amorphous semiconducting fluorene-triphenylamine (TFB) copolymer, to highlight the impact of energetic fluctuations on charge transport characteristics. A methodology is proposed to include these fluctuations towards providing a semi-quantitative estimate of charge-carrier mobilities at reduced computational cost.(II) Impact of a mechanical strain on the electronic and charge transport properties of crystalline organic materials. Crystalline rubrene and its polymorphs, as well as BTBT derivatives (well studied high mobility organic materials) are subjected to mechanical strain and their electronic response is analyzed. Employing tools like Molecular Dynamic (MD) simulations and plane wave DFT (PW-DFT) calculations, unusual electro-mechanical coupling between different crystallographic axes is demonstrated, highlighting the role of inherent anisotropy that is present in the organic single crystals which translates in an anisotropy of their electro-mechanical coupling.(III) Protonation-dependent conformation of polyelectrolyte and its role in governing the conductivity of polymeric conducting complexes. Polymeric bis(sulfonyl)imide substituted polystyrenes are currently employed as counter-ions and dopants for conducting poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), resulting in PEDOT-polyelectrolyte conducting complexes. Employing MD simulations and DFT calculations, inherent characteristics of the polyelectrolyte like its acid-base behavior, protonation state and conformation, are analyzed in conjunction with available experimental data and the role of these characteristics in modulating the conductivity of resulting PEDOT-polyelectrolyte conducting complexes is highlighted.The above studies, performed on different organic electronic systems, emphasize the importance of inherent characteristics of organic materials in governing the charge transport behavior in these materials. By considering the inherent characteristics of organic electronic materials and systematically incorporating them into simulation models, accuracy of simulation predictions can be greatly improved, thereby serving not only as a tool to design new, stable and high performance organic materials but also for optimizing device performances

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Le, Poul Nicolas. "Charge transfer at the high-temperature superconductor/liquid electrolyte interface". Thesis, University of Exeter, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.391279.

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Naz-Paris, Olivia. "Etude d'isolants soumis à des champs divergents par une mesure directe des distributions de charges injectées". Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066350.

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Déon, Sébastien. "Transfert d'espèces ioniques dans les membranes de nanofiltration : étude expérimentale et modélisation de la sélectivité". Lorient, 2007. http://www.theses.fr/2007LORIS098.

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L’objectif de ce travail était d’étudier la séparation de molécules chargées par nanofiltration. Cette étude repose sur la compréhension des différents phénomènes de transport régissant la rétention d’ions par une membrane chargée. Pour cela, un modèle de connaissance à été élaboré couplant d’une part la description bidimensionnelle du transport dans la couche de polarisation et d’autre part le partage à l’interface membrane / solution et le transport dans les pores. Cette approche fondamentale a été associée à une étude expérimentale de la rétention de différents sels par une membrane AFC 40 (PCI). Des essais sur différents sels en solution nous ont permis de déterminer les différents paramètres du modèle et de le valider expérimentalement. Une étude des mélanges binaires a ensuite été réalisée pour comprendre les interactions entre les mécanismes physiques qui interviennent sur la sélectivité entre les ions mono- et divalents. Pour finir, nous avons porté un regard critique sur l’approche physique afin d’envisager d’éventuelles améliorations
The aim of this work was to study the separation of charged molecules by nanofiltration. This study is based on the understanding of the various transport phenomena governing the ions rejection by a charged membrane. For this purpose, a knowledge model was developed including a bi-dimensional description of the transport within the polarization layer, the membrane / solution interface partitioning and the pore transport. An experimental study of various salts rejections was also performed with an AFC 40 membrane (PCI). Estimation of the various parameters and validation of the model were carried out from experiments on various single salt solutions. Behaviour of binary solutions was thus investigated to understand the interactions between the physical mechanisms governing the selectivity between mono- and divalent ions. Finally, a critical review of the physical approach was proposed to introduce potential improvements

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Hoang, Mai Quyen. "Implémentation de la polarisation dans un modèle de transport de charges appliqué au PEN sous contrainte électrique". Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2631/.

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Un modèle, unidimensionnel et bipolaire, capable de décrire les phénomènes de transport, de piégeage et de recombinaison sur la base de résultats expérimentaux a été développé dans l'équipe DSF du laboratoire LAPLACE. Il donne déjà de bons résultats sur du polyéthylène basse densité. Cependant, des améliorations restent possibles, notamment afin de pouvoir prédire le comportement d'un matériau quelconque sous contrainte thermoélectrique, particulièrement lorsque celui-ci est polaire. L'objectif principal de ce travail de thèse est d'implémenter la polarisation dans ce modèle de transport de charges et de définir des paramètres optimisés afin de prédire le comportement du matériau sous une quelconque contrainte thermoélectrique. Dans ce contexte, le polyéthylène naphtalène (PEN) a été choisi comme polymère polaire à étudier. Dans un premier temps, des mesures de courants de dépolarisation thermostimulés -TSDC, de charges d'espace (PEA), et de spectroscopie diélectrique -SD ont été utilisées pour caractériser les propriétés électriques, diélectriques et physico-chimiques du matériau en champ et en température, afin d'appréhender les phénomènes liés aux dipôles et à la conduction. Quatre pics de relaxation ont été observés dans l'ordre croissant de la température. Les trois premiers pics, beta, beta* et alpha, observés par SD et TSDC, sont liés à des processus de polarisation d'orientation. Le dernier pic rho, observé par TSDC uniquement, a pu être attribué à la présence de charges négatives piégées dans le volume, et observées par mesures de charges d'espace. Les phénomènes de polarisation ont ensuite été pris en compte dans le modèle de transport sur la base des résultats de mesure de spectroscopie diélectrique. La réponse diélectrique est modélisée à l'aide d'une fonction de Cole-Cole appliquée à chaque relaxation. Ensuite, à l'aide d'une transformée de Fourier inverse du domaine fréquentiel au domaine temporel, elle est introduite dans le modèle de transport de charges. Les résultats du modèle développé sont validés par des mesures de courant à champ faible à différentes températures. La comparaison entre les courants simulés et mesurés donne une bonne cohérence pour des protocoles expérimentaux où la réponse est essentiellement polaire. Le modèle est ensuite utilisé pour des protocoles expérimentaux où la polarisation et la conduction sont présentes (champ et/ou température élevés). Les premières simulations réalisées ont donné des résultats encourageants concernant les densités totales de courant simulées et mesurées, qui sont comparables
A 1D bipolar model, able to describe transport, trapping and recombination of electronic carriers (electrons and holes) on the basis of experimental results, has been developed. This model already gives good results on low density polyethylene. However improvements are still possible, especially in order to predict any dielectric behavior under electrical stress, particularly polar ones. This work aims at implementing the polarization processes in the charge transport model for polyethylene naphtalene (PEN), a polar polymer, and to define an optimized set of parameters for the model in order to predict the material behavior under any thermo-electrical stress. Thermo-stimulated depolarization current (TSDC), space charge (PEA) measurements, and dielectric spectroscopy (DS) were used to characterize the electrical, dielectric and physic-chemical properties of the material under electric field and temperature, in order to have access to processes related to dipoles and conduction. Four relaxation peaks were observed in the increasing order of temperature. The first three peaks, beta, beta* and alpha, observed using DS and TSDC, are related to the orientation polarization process. The last peak rho, only observed by TSDC, has been attributed to negative charges trapped in the dielectric, and measured with space charge measurement. Polarization phenomena have then been implemented in the charge transport model based on dielectric spectroscopy measurements. The dielectric response has been treated using a Cole-Cole function for each relaxation process, function of the temperature. Then, with the help of an inverse transform Fourier, the time dependent permittivity has been obtained and is added to a charge transport model. Simulated currents are then compared to measured currents under low fields. Experimental and simulated currents are in good agreement when the material response is essentially from dipolar origin. Finally, the developed model was used for experimental protocols where polarization and conduction are present (high fields and/or high temperatures). The first simulations yield to encouraging results regarding the simulated and measured currents, which are comparable

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Pratuangdejkul, Jaturong. "Modélisation moléculaire de la sérotonine et de son transporteur". Paris 5, 2005. http://www.theses.fr/2005PA05P634.

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L'objet de cette thèse a été dans un premier temps d'établir les relations quantitatives entre la structure et l'activité en trois dimensions (3D-QSAR) de 121 composés chimiques afin de déterminer les propriétés physicochimiques requises pour que ces molécules soient transportées par SERT. A partir de cette étude nous avons pu élaborer un pharmacophore du transport par SERT. Nous avons basé cette première étude sur une analyse conformationnelle exhaustive de la sérotonine par chimie quantique. Nous avons pu montrer d'une part que les forces électrostatiques qui influencent la conformation de la sérotonine sont majoritairement des interactions cation-p, avec une participation non négligeable d'un transfert de charge. Et d'autre part, que ces mêmes forces conditionnent les deux pKa de la sérotonine correspondant à l'ionisation des groupements ammonium et hydroxyle en 5, que nous avons pu prédire par calculs quantiques, en bon accord avec les valeurs expérimentales
The object of this thesis was initially to establish the three dimensions quantitative structure-activity relationships (3D-QSAR) of 121 chemical compounds in order to determine the necessary physicochemical properties of these molecules transported through SERT. From this study we extracted a pharmacophore for the 3D definition of compound transported by SERT. We have based this study on an exhaustive conformational analysis of serotonin by quantum chemistry. We could show that the electrostatic forces which influence the conformation of serotonin are mainly due to cation-p interactions with a predominant participation of a charge transfer. We also showed that these non-bonded forces influence the two pKa of serotonin that correspond to the ionization of the ammonium and 5-hydroxyl groups. We could predict both pKa's in agreement with the experimental values by using ab initio calculations

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Edel, Sandrine. "Modélisation du transport des photons et des électrons dans l'ADN plasmide". Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30085.

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Nous présentons ici les derniers développements du code CPA100 qui permet de simuler par Monte Carlo toute la cascade d'évènements intervenant dans la modélisation du transport des photons (et électrons) dans le milieu cellulaire. Par rapport aux précédents travaux, la cible est nouvelle : il s'agit d'ADN plasmide. Notre première problématique concerne l'optimisation de toute l'étape physique de l'interaction primaire des particules avec le plasmide, dont le nombre d'atomes se compte par milliers. Nous présentons donc dans ce travail de nouvelles méthodes de calculs, notamment pour l'échantillonnage du parcours des particules dans des milieux non homogènes. La question de l'optimisation algorithmique revient d'ailleurs comme un leitmotiv dans toutes les étapes de la simulation, jusqu'à la phase chimique. Parallèlement à cette problématique technique, nous avons cherché à introduire de nouvelles sections efficaces, moléculaires, pour les électrons. Toutes les interactions des électrons sont gérées d'un point de vue moléculaire, et non plus atomique. Pour le calcul des sections efficaces d'ionisation par impact électronique, le modèle Binary - Encounter-Bethe de Kim et Rudd est utilisé. Nous présentons aussi de nouvelles sections efficaces élastiques et d'excitation pour les molécules de l'ADN. Enfin, pour valider un code de calculs, il est important de pouvoir comparer les résultats de simulations à ceux obtenus expérimentalement. Deux expériences majeures ont été modélisées. La première s'intéresse à l'influence de l'énergie des photons sur les rendements de cassures. La seconde concerne les rendements de cassures consécutifs à l'introduction d'iode 125
We present here the last developments of the CPA100 code. The code is aimed at simulating by Monte Carlo the cascade of events intervening in the modeling of photons and electrons transport in cellular medium. Compared to the preceding works, the target is new: it acts of plasmid DNA. Our first problem relates to the optimization of all the physical stage of the primary interaction of particles with the plasmid, which number of atoms amounts per thousands. We thus present in this work new calculation methods, in particular for particles path sampling in nonhomogeneous mediums. The question of algorithmic optimization returns besides like a leitmotiv in all the stages of simulation, until the chemical phase. Parallel to this technical problem, we sought to introduce new molecular cross sections for the electrons. All electrons interactions are managed from a molecular point of view. For ionization cross sections by electron impact, the Binary–Encounter–Bethe model of Kim and Rudd is used. We also present new elastic and excitation cross sections for DNA molecules. To validate a computer code, it is important to compare simulations results with experimental ones. Two major experiments have been modelled. The first relies on the influence of photons energy on DNA damages. The second relates to DNA breakage following iodine 125 decay

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Miranti, Rany [Verfasser], Jürgen [Akademischer Betreuer] Parisi, Michael [Akademischer Betreuer] Wark y Holger [Akademischer Betreuer] Borchert. "Charge transport and transfer processes in CuInS2 nanocrystal-based hybrid solar cells / Rany Miranti. Betreuer: Jürgen Parisi ; Michael Wark ; Holger Borchert". Oldenburg : BIS der Universität Oldenburg, 2015. http://d-nb.info/1081215402/34.

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Miranti, Rany Verfasser], Jürgen [Akademischer Betreuer] Parisi, Michael [Akademischer Betreuer] [Wark y Holger [Akademischer Betreuer] Borchert. "Charge transport and transfer processes in CuInS2 nanocrystal-based hybrid solar cells / Rany Miranti. Betreuer: Jürgen Parisi ; Michael Wark ; Holger Borchert". Oldenburg : BIS der Universität Oldenburg, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:715-oops-26622.

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Ferlauto, Laura. "Correlation between structural and electrical properties of organic semiconducting materials". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF009/document.

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Cette thèse présents plusieurs techniques de caractérisation appliqués à diverses matières organiques dans le but de démêler leur structure-propriétés relation once encapsulés comme matériaux actifs dans les dispositifs de OFET. Un soin particulier est alors dédié aux méthodes de caractérisation structurale (2D-GIXRD, XRR et XRD) à la fois de source de laboratoire classique et de rayonnement de synchrotron. Divers matériaux polymères organiques, compris de p- et n-type de petites molécules et polymères en solution ou déposés par sublimation sous vide sont étudiées. En particulier, l'étude de OFET basée sur deux fonctionnalisés isomères péryléne ne différant que par la forme des alkyle côté chaînes démontre comment la nature ramifié et asymétrique des chaînes peut conduire à une amélioration de la performance électrique avec un simple traitement thermique post-dépôt, tandis que la fabrication de dispositifs ambipolaire polymères au moyen de la technique Langmuir-Schaefer souligne l'importance de la méthode de dépôt sur l'agencement de la matière sur la surface du substrat. Une approche inhabituelle, nommé enquête structurelle in_situ et en temps réel, est aussi présenté pour évaluer les modifications structurelles dans les films minces organiques subissent un processus particulier. Plus précisément, la réponse de la structure des films minces de pentacene à l’application de VSG et VSD au OFET et des films minces dérivés de TTF à la variation d’humidité ont été étudiés
This thesis presents multiple characterization techniques applied to various organic materials with the ultimate goal of unraveling their structure-properties relationship once encapsulated as active materials in OFETs devices. Particular care is then dedicated to the structural characterization methods (2D-GIXRD, XRR and XRD) both from classical laboratory source and from synchrotron radiation. Various organic materials, comprising p- and n-type small molecules and polymers deposited from solution or by vacuum sublimation are investigated. In particular, the study on OFETs based two functionalized perylene isomers differing only in the shape of the alkyl side-chians demonstrates how the branched and asymmetric nature of the chains can lead to an improvement of the electrical performance with a simple post-deposition thermal treatment, while the fabrication of ambipolar polymeric devices by means of Langmir-Schaefer technique highligts the importance of the deposition method on the arrangement of the material on the substrate surface. A more unusual approach, named in-situ and real-time structural investigation, is also presented to evaluate structural modifications in organic thin films undergoing a particular process. Specifically, the structural responce of pentacene thin films to the application of VSG and VSD to the OFET and of TTF derivatives thin films to the variation of humidty were investigated

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Ahme, Helene [Verfasser] y Eicke [Akademischer Betreuer] Weber. "Spectroscopic investigations of transfer and transport of charge carriers in the donor/acceptor network of organic solar cells = Spektroskopische Untersuchungen zum Ladungstransfer und -transport in Donator/Akzeptor Netzwerken von organischen Solarzellen". Freiburg : Universität, 2014. http://d-nb.info/1123480591/34.

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Islam, Rakibul. "Electrical and thermal transport properties of polymer/carbonaceous nanostructured composites". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10131/document.

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Les polymères conducteurs composites présentent des propriétés thermoélectriques qui en font une solution prometteuse, peu coûteuse, propre et efficace pour la récupération de pertes de chaleur. L’objet de cette thèse est l’étude des propriétés de composites nanostructurés à base de polyaniline (PANI) en fonction de la concentration en nanoobjets: nanotubes de carbone (1-D) et oxyde de graphène réduit (RGO) (2-D). Leur structure et morphologie ont été étudiées par MEB, MET, diffraction des rayons X et diffusion Raman. Les conductivités électrique et thermique, le coefficient Seebeck, la figure de mérite thermoélectrique ZT, ont été mesurés. La conductivité électrique montre une augmentation importante avec la concentration en charges alors que la conductivité thermique ne croît que légèrement, ceci améliore ZT de plusieurs ordres de grandeur. L’effet de la dimensionnalité des charges a été mis en évidence. Mais quelle que soit cette dimension, la conductivité électrique contrairement à la conductivité thermique, suit un comportement de percolation à travers un processus de conduction à 2-D. Ce comportement a été également observé pour la capacité thermique volumique des nanohybrides PANI/RGO ce qui en fait des candidats potentiels dans le domaine des matériaux à haute capacité thermique. Leur facteur de stockage de chaleur est traité avec un nouveau modèle analytique. Les échantillons de PANI/RGO ont été étudiés par spectroscopie diélectrique à différentes températures. Les résultats font apparaître un phénomène intéressant de piégeage de charges à l’interface PANI/RGO qui pourrait trouver des applications dans les supercondensateurs et les mémoires électroniques
Conducting polymer nanocomposites exhibit for instance interesting thermoelectric properties which make them a promising, inexpensive, clean and efficient solution for heat waste harvesting. This thesis reports on properties of polyaniline (PANI) nanostructured composites as a function of various carbonaceous nano-fillers content such as carbon nanotubes (1-D), and 2-D reduced graphene oxide (RGO). SEM, TEM, X-ray diffraction, and Raman spectroscopy have been employed to investigate their structure and morphology. Electrical and thermal conductivity, Seebeck coefficient, and thermoelectric figure of merit (ZT) have been systematically performed. An important increase of electrical conductivity has been observed with increasing filler fraction whereas thermal conductivity only slightly increases, which enhances ZT of several orders of magnitude. Fillers dimension effect is evidenced, but, whatever this dimension, it is shown that, in contrast with thermal conductivity, electrical conductivity follows a percolation behavior through 2D conduction process. This behavior is also observed in the case of the volumetric heat capacity of PANI/RGO nanohybrids which make them potential candidates as high heat capacitive materials. For the first time their heat storage factor is assessed with a new analytical model proposed in this study. The PANI/RGO samples have also been investigated by Dielectric Spectroscopy at different temperatures. Results evidence an interesting charge trapping phenomenon occurring at the PANI/RGO interface which might find promising applications in supercapacitors or gate memory devices

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Ibraikulov, Olzhas. "Bulk heterojunction solar cells based on low band-gap copolymers and soluble fullerene derivatives". Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAD046/document.

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La structure chimique des semiconducteurs organiques utilisés dans les cellules photovoltaïques à base d’hétérojonction en volume peut fortement influencer les performances du dispositif final. Pour cette raison, une meilleure compréhension des relations structure-propriétés demeure cruciale pour l’amélioration des performances. Dans ce contexte, cette thèse fait état d'études approfondies du transport des charges, de la morphologie et des propriétés photovoltaïques sur de nouveaux copolymères à faible bande interdite. En premier lieu, l'impact de la position des chaînes alkyles sur les propriétés opto-électroniques et morphologiques a été étudié sur une famille de polymères. Les mesures du transport de charges ont montré que la planéité du squelette du copolymère influe sur l’évolution de la mobilité des charges avec la concentration de porteurs libres. Ce comportement suggère que le désordre énergétique électronique est fortement impacté par les angles de torsion intramoléculaire le long de la chaîne conjuguée. Un second copolymère à base d'unités accepteur de [2,1,3] thiadiazole pyridique, dont les niveaux d’énergie des orbitales frontières sont optimales pour l’application photovoltaïque, a ensuite été étudié. Les performances obtenues en cellule photovoltaïque sont très inférieures aux attentes. Des analyses de la morphologie et du transport de charge ont révélé que l’orientation des lamelles cristallines est défavorable au transport perpendiculaire au film organique et empêche ainsi une bonne extraction des charges photo-générées. Enfin, les propriétés opto-électroniques et photovoltaïques de copolymères fluorés ont été étudiées. Dans ce cas, les atomes de fluor favorisent la formation de lamelles orientées favorablement pour le transport. Ces bonnes propriétés nous ont permis d'atteindre un rendement de conversion de puissance de 9,8% avec une simple hétérojonction polymère:fullerène
The chemical structure of organic semiconductors that are utilized in bulk heterojunction photovoltaic cells may strongly influence the final device performances. Thus, better understanding the structure-property relationships still remains a major task towards high efficiency. Within this framework, this thesis reports in-depth material investigations including charge transport, morphology and photovoltaic studies on various novel low band-gap copolymers. First, the impact of alkyl side chains on the opto-electronic and morphological properties has been studied on a series of polymers. Detailed charge transport investigations showed that a planar conjugated polymer backbone leads to a weak dependence of the charge carrier mobility on the carrier concentration. This observation points out that the intra-molecular torsion angle contributes significantly to the electronic energy disorder. Solar cells using another novel copolymer based on pyridal[2,1,3]thiadiazole acceptor unit have been studied in detail next. Despite the almost ideal frontier molecular orbital energy levels, this copolymer did not perform in solar cells as good as expected. A combined investigation of the thin film microstructure and transport properties showed that the polymers self-assemble into a lamellar structure with polymer chains being oriented preferentially “edge-on”, thus hindering the out-of-plane hole transport and leading to poor charge extraction. Finally, the impact of fluorine atoms in fluorinated polymers on the opto-electronic and photovoltaic properties has been investigated. In this case, the presence of both flat-lying and standing lamellae enabled efficient charge transport in all three directions. As a consequence, good charge extraction was possible and allowed us to achieve a maximum power conversion efficiency of 9.8%

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Schwartz, Pierre-Olivier. "Oligomères donneur/accepteur nanostructurés et à séparation de charges optimisée pour la conversion photovoltaïque". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064229.

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Le contrôle de la morphologie de la couche active en optoélectronique organique représente un objectif majeur du fait de son impact sur la stabilité et les performances des dispositifs. En particulier, le degré d'autoorganisation d'un mélange de deux composés à caractère donneur (D) et accepteur (A) d'électrons, ainsi que leurs orientations sont déterminants pour obtenir à la fois un de transfert de charges efficace et des chemins de percolation continus jusqu'aux électrodes. Durant ce travail de thèse, nous avons synthétisé plusieurs séries de co-oligomères à blocs donneur-accepteur capables de s'auto-organiser pour former des lamelles alternées D/A à longue distance. Les co-oligomères présentent une architecture moléculaire de type diade (DA) ou triade (DAD ou ADA), et sont constitués d'une longueur de bloc D variable. Les molécules sont toutes composées d'un bloc A à base de perylène diimide et d'un bloc D contenant les motifs thiophène, fluorène et benzothiadiazole. Une attention particulière a été portée sur l'étude des propriétés optiques, électrochimiques, photophysiques, structurales ou encore opto-électroniques de nos matériaux. En particulier, nous nous avons montré que l'organisation lamellaire était très fortement dépendante de l'architecture moléculaire, puisque seuls les systèmes AD et ADA conduisent à une structuration à longue distance. Par ailleurs, en ajustant la densité électronique au sein du bloc D, nous avons montré qu'il était possible de contrôler à la fois le temps de formation et la durée de vie des états à transfert de charges. Enfin,les premiers résultats de caractérisation du transport de charges et des propriétés photovoltaïques démontrent l'intérêt de ces matériaux dans la réalisation de dispositifs photovoltaïques organiques mono-composants.

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Tesis sobre el tema "Transport/transfert de charge"

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