Tesi: "Propriétés électrique de surface"

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Ritacco, Hernán A. "Propriétés de volume et de surface dans les systèmes mixtes polyélectrolytes/tensioactifs de charges opposés : une étude d'effet Kerr et tension de surface dynamique". Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112207.

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Abstract (sommario):

Ce travail est consacré à l'étude de systèmes polyelectrolyte/ tensioactifs de charges opposées en solution aqueuse. Nous présentons des résultats de biréfringence électrique, viscosité, tension de surface d'équilibre, tension de surface dynamique, réflectivité de rayons X et viscoélasticité de surface. Grâce aux mesures de biréfringence nous avons déterminé l'existence de cinq concentrations caractéristiques dans les systèmes. Ces concentrations correspondent au point d'équivalence de charges (P_EQ), à une concentration d'agrégation non critique (P2), à la concentration d'agrégation critique (CAC) et aux concentrations de changement de phase. Nous avons fait des calculs théoriques pour la constante Kerr et nous avons trouvé un bon accord avec les résultats expérimentaux. Pour la polymère PAMPS les groupes sulfonâtes (dipôle permanent) sont orientés de façon indépendante. Pour le xanthane la polarisation des contre-ions sur la chaîne est le mécanisme qui control l'orientation. Les résultats de relaxation de la biréfringence montrent que le polyelectrolyte évolue avec la concentration du tensioactif depuis une conformation étendu vers une plus compacte. Ce collapse de la macromolécule se produit à la concentration du P_EQ. Nous avons trouvé que la dynamique d'adsorption est clairement reliée aux différentes concentrations caractéristiques mentionnées. En utilisant le modèle de diffusion, nous ayons déterminé l'existence de barrières énergétiques d'adsorption, dont les valeurs varient avec la concentration du tensioactif, entre 1 et 18 kT. Ces barrières ont été associées au changement de la charge effective des complexes en surface et au processus de réorganisation superficielle. Nous avons utilisé un modèle qui considère la possibilité d'avoir deux états différents pour le tensioactif à la surface. Nous sommes arrivés à la conclusion que dans un premier temps le tensioactif s'adsorbe seul, ralentit toutefois par le polyelectrolyte. Celui-ci rentre ensuite dans la couche superficielle et produit une réorganisation des molécules de tensioactif dans l'interface pour arriver, finalement, à l'équilibre où toutes les espèces forment des complexes mixtes. Les prédictions que nous avons faites sur la base des résultats de la tension de surface ont été vérifie avec des mesures de réflectivité de rayons X
This work is a study of polyelectrolyte/surfactant systems in aqueous solution. Results of electrical birefringence, viscosity, equilibrium surface tension, dynamic surface tension, x-rays reflectivity and surface viscoelasticity are presented. By means of electrical birefringence measurements we have determined the existence of five surfactant concentrations that characterise the systems. These concentrations include the equivalence point of charges (P_EQ), the critical aggregation concentration (CAC) and the concentrations that defines the phase changes in the system. We have been able to make theoretical calculations that acceptably approximate the experimental results for the Kerr constant. For PAMPS (polyacrylamide sulfonate) the sulfonate internal groups (permanent dipole) are oriented independently of the field and for xanthan the orientation is controlled by the counter ions polarisation. The results of birefringence relaxation show that the polyelectrolyte evolves from a extended conformation to a more compact one. This collapse of the macro-molecule occurs close to PEQ. In respect to the surface properties we have found that the adsorption dynamics are closely related to the different characteristic concentrations mentioned. Using the diffusional model we have determined the existence of energy barriers of adsorption, whose value varies with the surfactant concentration, between 1 and 18 kT. This was associated to the variation of the net charge on the mixed complexes and to reorganisation process at the surface. We propose to explain the results of equilibrium surface tension (γ_eq) and dynamic ones (γ(t)) a model that considers the possibility of having two possible states for the surfactant at the interface. One of these states is attributed to the presence of the polyelectrolyte in the surface layer. Our conclusion is that, initially, the surfactant molecules adsorb being delayed by a "drag" of the polyelectrolyte. Then the polymer enters in the surface layer and produces the reorganisation of surfactant molecules in the interface. At equilibrium, all the species are complexed. The predictions made on the basis of the surface tension results are evaluated in the light of X-ray reflectivity measurements

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Maillard, Alexis. "Structuration des propriétés électriques d'une surface vitreuse appliquée au contrôle de l'orientation d'une mésophase nématique". Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0490.

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Abstract (sommario):

Les travaux de cette thèse se sont axés sur le développement d’un système photonique hybride regroupant un nouveau matériau vitreux possédant une fonction électrique de surface et une mésophase nématique de cristaux liquides.Principal élément du système hybride, le matériau fonctionnalisé est un verre commercial sodo-calcique dont le potentiel électrique de surface est structuré via un traitement de poling thermoélectrique assisté par plasma. Dans un second temps, le substrat vitreux à la fonction électrique structurée spatialement est utilisé dans la conception d’un système photonique simple, une cellule à cristal liquide. Ces cellules sont conçues de manière à pouvoir observer l’alignement induit par le verre polé sur les molécules. À ce stade, l’objectif est de mieux comprendre l’origine de l’alignement des cristaux liquides sur les verres polés, ceci passe par une caractérisation multimodale du système hybride qui se décompose en deux axes principaux :• L’étude de la structure et des propriétés électriques de surface du verre fonctionnalisé• L’étude de l’organisation et de la dynamique des molécules au contact du substrat polariséLe premier axe est réalisé en menant une analyse spectroscopique poussée sur le substratfonctionalisé. Des techniques de microscopie en génération de second harmonique polarisée, microscopie Raman polarisée et une analyse de composition par microsonde électronique permettent d’établir un lien clair entre la fonction électrique du matériau et sa structure atomique. Le deuxième axe sur l’organisation des molécules est réalisé en utilisant des techniques de microscopie en lumière polarisée et de spectroscopie Raman polarisée permettant de mesurer l’orientation des molécules. De plus, l’application d’un modèle de distribution d’orientation permet de comparer l’alignement moléculaire entre les échantillons mais aussi avec une cellule de référence à alignement planaire.Les premiers travaux effectués dans la thèse ont visé à reproduire des résultats obtenus précédemment sur des systèmes similaires, puis à augmenter la taille des structures obtenues lors de la mise en contact des cristaux liquides avec le substrat. Dans ce cadre le verre a été traité avec une électrode sous forme de grille microstructurée. Les résultats montrent que la fonction électrique obtenue est contrôlable en position et en orientation. Les cristaux liquides s'alignent suivant la fonction électrique en formant des motifs triangulaires avec un degré d'alignement similaire pour des tailles de motifs variant d'un ordre de grandeur.Dans un deuxième temps, l’étude de la structure du verre polé montre un lien fort entre l’apparition d’une charge d’espace planaire et la production de plasma pendant le traitement. L’origine de la charge d’espace est d’ailleurs discutée sur la base des mesures Raman. Finalement, la conception de cellule dynamiques In-plane-Switching (IPS) permet de caractériser la dynamique de réalignement des cristaux liquides et par comparaison avec une cellule de référence fabriquée à partir de substrats commerciaux de quantifier l'énergie d'ancrage des cristaux liquides sur la surface de verre polarisée
The work performed in this thesis focused on the development of a hybrid photonic system combining a novel functionalized vitreous material and a nematic mesophase of liquid crystals.The main component of the hybrid system is a commercial soda-lime glass, whose surface potential is structured via a plasma-assisted thermoelectric poling treatment. This is made possible through the use of a microstructured electrode. In a second phase, the electrically structured vitreous substrate is used to produce a simple photonic system that is a liquid crystal cell. These cells are designed to observe the alignment induced by the poled glass on the molecules. At this stage, the goal is to better understand the origin of the liquid crystal alignment on poled glass, which involves a multimodal characterization of the hybrid system, broken down into two main axis:• A structural study of the functionalized glass• A study of the molecular organization in contact with the poled substrateThe first axis is achieved through a thorough spectroscopic analysis of the poled substrate. Techniques such as polarized second harmonic generation microscopy, polarized Raman microscopy, and composition analysis by electron microprobe establish a clear link between the electrical function of the material and its atomic structure. The second axis, concerning molecular organization, is conducted using polarized light microscopy and polarized Raman spectroscopy techniques to measure molecular orientation. Furthermore, the application of an orientation distribution model allows for a comparison of molecular alignment between samples and with a reference planar alignment cell.The initial work of the thesis aimed to reproduce results previously obtained on similar systems, then to increase the size of the structures formed when liquid crystals come into contact with the substrate. In this context, the glass was poled using an electrode in the form of a microstructured grid. The results show that the obtained electrical function is highly oriented on the glass and that the liquid crystals follow this alignment by forming triangular patterns, with similar molecular flatness relative to the substrates for two poling grid sizes.These preliminary studies led to the use of a new wire-shaped electrode. The study of the poled glass structure shows a strong link between the appearance of a planar space charge and plasma production during the treatment. The origin of the space charge is further discussed based on Raman measurements. Subsequently, when poled glasses with wire anodes are brought into contact with liquid crystals, homogeneous alignment domains in the form of bands are produced. A strong correlation between domain size and poling voltage was observed, while the molecular alignment remained the same for all treatments. Finally, the design of dynamic In-plane Switching (IPS) cells with poled substrates allows for the comparison of the anchoring of molecules on the surface with a reference cell designed with commercially available substrates

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Desanglois, Françoise. "Synthèses et propriétés électriques de nouvelles phases cristallisées ou vitreuses a base de bismuth, cadmium et plomb". Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10192.

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Abstract (sommario):

Les investigations realisees, en tubes d'or scelle, au sein du diagramme bi#2o#3-cdo-pbf#2 ont permis de mettre en evidence deux solutions solides et un domaine vitreux. La premiere de symetrie cubique centree, constitue une extension du domaine de la phase i du systeme bi#2o#3-cdo. Elle se situe au voisinage de bi#2o#3 et sa structure est de type anti-agi alpha. La seconde, de symetrie trigonale, possede un domaine de composition plus etendu et est localisee vers le centre du diagramme. La phase vitreuse se manifeste du cote plus riche en pbf#2. Les valeurs de t#g et t#c sont respectivement de l'ordre de l'ordre de 230 et 280c. La recristallisation du verre conduit egalement a une phase de symetrie trigonale. Les mesures de conductivite ont mis en evidence les performances modestes de la phase cubique centree (8x10#-#8 scm#-#1 a 250c). Les valeurs de conductivite, obtenues pour la phase trigonale sont plus elevees (3x10#-#5 scm#-#1 a 250c). Les valeurs les plus attractives sont celles des echantillons de la phase vitreuse. La conductivite atteint 2,2x10#-#4 scm#-#1 a 150c pour bi#0#,#3#4cd#0#,#4#4#8pb#0#,#8#3#2o#1#,#5#2#8f#1#,#6#6#4. Pour la meme composition, la conductivite de la phase recristallisee s'etablit a 3,2x10#-#5 scm#-#1 a 150c. Une autre methode de synthese, en tubes de silice, autorisant notamment un accroissement de la vitesse de trempe des materiaux permet d'agrandir le domaine d'existence de la phase vitreuse vers bi#2o#3. Les valeurs de conductivite, tant pour le verre que pour la phase recristallisee, augmentent avec le nombre d'ions f#- et montrent la parente structurale existant entre les deux types de solides. Une vitroceramique, preparee par recuit controle du verre entre tg et tc, presente une conductivite sensiblement plus elevee (1,7x10#-#5 scm#-#1 pour le verre et 3,2x10#-#5 scm#-#1 pour la vitroceramique a 150c pour bi#0#,#4cd#0#,#8pb#0#,#8o#1#,#4f#1#,#6). Des mesures de diffusion raman ont montre que les echantillons de la phase trigonale, les plus riches en pbf#2, sont, en fait, un melange d'une phase vitreuse et d'une phase trigonale de meme composition. Les echantillons vitreux presentent systematiquement un double pic de boson, caracteristiques des verres au plomb. Une etude structurale, realisee par diffraction x sur poudre, a permis de confirmer la parente de la phase trigonale avec celle caracterisee dans le systeme bi#2o#3-pbo-pbf#2 (g. S. P)m1). Dans le domaine de composition mis en evidence, la conductivite est essentiellement monodimensionnelle selon l'axe c de la maille cristalline.

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Tatoulian, Ludovic. "Polymérisation de couches minces biofonctionnelles par électro-spray en post-décharge électrique : mécanismes et propriétés". Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066415.

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Abstract (sommario):

Ce travail vise à développer un procédé de dépôt de couche mince polymère biofonctionnelle à pression atmosphérique. Des dépôts microniques ont été réalisés sur des films polymères par Pulvérisation Electro-HydroDynamique en post-décharge. La première partie caractérise la production de gouttes par Pulvérisation EHD en mode cône-jet. La validation des lois d’échelle en courant et diamètre des gouttes selon le débit et les propriétés du liquide ont permis de définir les domaines de fonctionnement et les conditions de dépôts associées. La seconde partie des résultats porte sur les analyses structurale et chimique de ces films. L’épaisseur de polymère est reliée aux conditions de dépôts. La rétention de la fonction acide carboxylique dans la couche de polymère formée et la stabilité des propriétés des films après lavage ont été confirmées, prouvant le rôle du plasma dans la création de radicaux requis pour l’initiation de la polymérisation du monomère.

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Park, So Jeong. "Propriétés électriques et modélisation des dispositifs MOS avanvés : dispositif FD-SOI, transistors sans jonctions (JLT) et transistor à couche mince à semi-conducteur d'oxyde amorphe". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00954637.

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Abstract (sommario):

Selon la feuille de route des industriels de la microélectronique (ITRS), la dimension critiqueminimum des MOSFET en 2026 ne devrait être que de 6 nm [1]. La miniaturisation du CMOS reposeessentiellement sur deux approches, à savoir la réduction des dimensions géométriques physiques etdes dimensions équivalentes. La réduction géométrique des dimensions conduit à la diminution desdimensions critiques selon la " loi " de Moore, qui définit les tendances de l'industrie dessemiconducteurs. Comme la taille des dispositifs est réduite de façon importante, davantage d'effortssont consentis pour maintenir les performances des composants en dépit des effets de canaux courts,des fluctuations induites par le nombre de dopants.... [2-4]. D'autre part, la réduction des dimensionséquivalentes devient de plus en plus importante de nos jours et de nouvelles solutions pour laminiaturisation reposant sur la conception et les procédés technologiques sont nécessaires. Pour cela,des solutions nouvelles sont nécessaires, en termes de matériaux, d'architectures de composants et detechnologies, afin d'atteindre les critères requis pour la faible consommation et les nouvellesfonctionnalités pour les composants futurs ("More than Moore" et "Beyond CMOS"). A titred'exemple, les transistors à film mince (TFT) sont des dispositifs prometteurs pour les circuitsélectroniques flexibles et transparents.

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PHAN, THANH BINH. "Polydiméthylsiloxane : réseaux aléatoires (RMN) et propriétés électriques". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10013.

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Abstract (sommario):

Ce travail concerne l'etude de gelification, les etudes des proprietes physiques et des proprietes electriques de gel polydimethylsiloxane (pdms) reticule. L'elasticite du milieu est caracterisee par des grandeurs macroscopiques : le taux de gonflement a l'equilibre, le module elastique et le module dynamique. A l'echelle des mailles du reseau, les mesures de relaxation magnetique nucleaire (rmn) revelent l'etat de contrainte des segments de chaines definis entre deux points d'ancrage (noeuds de reticulation, enchvetrements). Chaque etat de gelification est identifie par une variable calculee dans le cadre de l'approximation de l'arbre de cayley. Les parametres rmn observes ainsi que les grandeurs macroscopiques mesurees sont fonction de cette variable. Deux comportements ont ete mis en evidence pour la gelification : l'un, pres du seuil de percolation, se manifeste par une evolution des grandeurs physiques qui suivent des lois de puissance, l'autre, loin du seuil de percolation, evolue selon une fonction lineaire de la variable. Les gels pdms vulcanises et gonfles ont un comportement identique a celui d'un systeme des chaines polymeres branchees considere a la concentration de recouvrement. Les resultats de rmn ont montre que le parametre structural #c est caracteristique de l'elasticite et de l'effet d'enchevetrements du reseau. En general, l'elasticite du gel pdms observee par les mesures macroscopiques est une fonction lineaire de sa structure du reseau detecte par la rmn. Cette relation est observee pour les gels charges ou non. Les proprietes electriques des gels pdms, mises en evidence par les mesures conventionnelles ou par le declin du potentiel de surface (dps), paraissent etre influencees par leur reseaux reticules, en particulier par l'existence des petites chaines qui subsistent apres la formation du reseau.

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Abdoulaye, Alassane. "Etude des propriétés diélectriques du système eau-zéolite NaY en relation avec les propriétés de surface". Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20103.

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Abstract (sommario):

L'etude des proprietes dielectriques du systeme eau-zeolite, par l'association de deux techniques principales, la spectroscopie d'impedance complexe et la spectrometrie tsc/rma (thermally stimulated currents/relaxation map analysis) a permis de bien preciser les mouvements des cations entre les sites et d'en deduire les mecanismes de conduction et de polarisation. En large coherence avec les resultats de tsc/rma, le role joue par les differents sites dans les processus de polarisation, lies au phenomene de transport, a ete precise dans le cadre d'etudes de zeolites anhydres et hydratees. Dans ces systemes complexes, deux domaines de relaxation cationique distincts ont ete mis en evidence et interpretes. Leur evolution en fonction de la temperature et de la frequence de mesure a egalement ete rapportee. L'influence de la nature de l'ion a qui l'on attribue les pertes dielectriques (na#+, h#+) a ete etudiee. Ainsi, les zeolites protonees sont plus resistantes que leur homologue sodique, et ne presentent qu'un seul domaine de relaxation. Enfin, une representation de ce milieu a l'aide d'un modele microscopique limite a une distribution des temps de relaxations a conduit a une explication acceptable des resultats experimentaux et a la mise en evidence de parametres physiquement acceptables

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Guerch, Kévin. "Etude des propriétés physiques et électriques de matériaux céramiques utilisés en application spatiale". Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30174.

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Abstract (sommario):

Les matériaux diélectriques utilisés au sein des applications internes aux satellites sont soumis à des contraintes radiatives et thermiques extrêmes qui peuvent conduire à des perturbations sur l'instrumentation embarquée. Le rendement des applications électroniques diminue ainsi en raison des effets de charge et de dégradation des céramiques utilisées. Dans le but de comprendre et de prédire ces phénomènes, l'étude des mécanismes de transport de charges et de vieillissement électrique sur ces matériaux est primordiale. La démarche de cette étude a alors consisté à définir un protocole et une méthode expérimentale qui permettent d'étudier hors application, les comportements électriques et physico-chimiques sous irradiation électronique, du nitrure de bore brut et revêtu d'une couche mince d'alumine. Pour cela, une étude paramétrique a été réalisée dans l'enceinte d'irradiation CEDRE (ONERA Toulouse), afin d'évaluer l'influence de l'énergie incidente, du flux d'électrons primaires, de la température et de la dose, sur les cinétiques de charge, de relaxation et de vieillissement électrique des céramiques industrielles. Il a été démontré qu'il était possible de limiter fortement la charge de ces céramiques par l'application d'un dépôt d'alumine et par un traitement thermique adéquat. En effet, le rendement d'émission secondaire élevé de l'alumine et l'augmentation de la conductivité de surface, engendrée par le recuit, contribuent à la limitation du potentiel de surface du matériau. Des dépôts d'alumine ont ensuite été élaborés par PVD-RF puis caractérisés en chambre d'irradiation afin de cibler les paramètres d'élaboration qui permettent d'optimiser les propriétés électriques du système. Il a été montré que l'optimisation de la rugosité et de l'épaisseur des dépôts limite le potentiel de surface des matériaux. Une étude amont a été menée dans le cadre d'une collaboration internationale avec le Groupe de Physique des Matériaux de l'Université d'Etat de l'Utah (Logan, USA), afin d'étudier l'influence de la nature et de la population des pièges électroniques sur les propriétés électriques des différentes céramiques. La technique de cathodoluminescence a été utilisée et a ainsi permis d'expliquer la différence de conductivité apparente entre les matériaux bruts, revêtus et recuits. Une nouvelle méthode de mesure de potentiel de charge sous irradiation continue (méthode REPA) a été mise au point puis validée. Des mécanismes de décharge partielle ont été identifiés en surface des échantillons recuits grâce au dispositif optimisé qui a été développé. Une étude de dégradation accélérée des matériaux a ensuite été réalisée en laboratoire dans le but de reproduire la détérioration observée en orbite sur le long terme. Il a été déterminé que la charge des matériaux revêtus et recuits s'amorce après avoir reçu une dose ionisante critique. Des caractérisations physico-chimiques ont donc été effectuées au CIRIMAT afin d'étudier l'évolution des propriétés structurales et chimiques des céramiques. Cette évolution a été corrélée à celle des propriétés électriques après détérioration sous irradiation électronique critique. Les mécanismes de contamination et de détérioration des dépôts de céramiques, responsables de leur vieillissement électrique, ont été mis en évidence. Enfin, ces caractérisations expérimentales approfondies ont servi de base au développement d'un modèle physique qui rend compte des différents mécanismes mis en jeu sur les céramiques et dépôts irradiés
Dielectric materials used on satellites are subject to radiative and thermal extreme stresses which may lead to disturbances on board instrumentation. The application efficiency can then decrease significantly due to charging and aging effects of used ceramics. With the aim to understand and predict these phenomena, the mechanisms investigation of charges transport and electrical aging on these ceramics is of high importance. The scientific approach of this study was to define a protocol and an experimental method which allows characterising the electrical and physico-chemical behaviours of raw boron nitride and coated with a thin coating of alumina. For this purpose, a parametric study was performed in the irradiation chamber, named CEDRE (at ONERA Toulouse) in order to assess the influence of some parameters such as, incident energy, primary electron flux, temperature, ionising dose, on charging, relaxation and electrical aging kinetics of these industrial ceramics. This study demonstrated that it is possible to greatly limit the dielectrics charging thanks to the use of a ceramic coating and suitable annealing thermal treatment. Indeed, the high secondary electron emission of alumina and the increase of surface conductivity generated by the annealing thermal treatment partly govern the low surface potential of coated boron nitride. Some alumina coating were subsequently elaborated through PVD-RF and then characterised in the irradiation chamber in order to identify the preparation parameters which allow optimising the electrical properties of system. It was shown that the optimisation of the roughness and the coating thickness limits the surface potential of ceramics. An experimental study was conducted in the frame of an international collaboration with the Materials Physics Group of the Utah State University (Logan, USA), in order to investigate the influence of nature and densities of electron defects on the electrical properties of different ceramics. The cathodoluminescence method was used and brought to light the origin of total conductivity difference between materials, raw, coated and annealed. A new method to measure the surface potential under continuous electron irradiation was developed and then validated. A partial discharges mechanism was identified on surface of annealed samples with this optimised device. Ageing processes of the irradiated materials was also studied in the irradiation chamber to reproduce the observed degradation in orbit over the long time. It was demonstrated that the charging of annealed coated materials is noticeable when the sample receive a critical ionising dose. Several physico-chemical characterisations were thus performed at CIRIMAT in order to study the evolution of structural and chemical properties of ceramics. This evolution was correlated with that of electrical properties after deterioration under critical electron irradiation. The contamination and deterioration mechanisms of coated ceramics are responsible of the electrical aging observed experimentally. Finally, these thorough experimental characterisations allowed the development of physical model for the description of the different mechanisms involved on irradiated ceramics and coating

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Sénéchal, Vincent. "Polymères électro-stimulables pour le contrôle des propriétés de surface". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0756/document.

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Abstract (sommario):

Les surfaces de polymères électro-stimulables font partie de la catégorie des surfacesintelligentes. Elles sont capables de modifier leurs propriétés lorsqu’elles sont stimulées par unchamp électrique. Au cours de cette thèse nous avons fabriqué des surfaces de chaines depolyélectrolytes faibles greffées (PAA, P2VP, PDMAEMA), soit par auto-assemblage, soit partransfert via la balance de Langmuir. Nous avons ensuite étudié l’organisation des chaines depolyélectrolytes à la surface en fonction des conditions de pH et de sel de la sous-phase dans labalance de Langmuir. Avant de stimuler ces chaines de polyélectrolytes greffées à l’aide d’unchamp électrique, nous avons étudié leur sensibilité à la variation de pH et à la variation de laconcentration en sel. Pour cela des mesures d’épaisseurs de films de polyélectrolytes et desmesures d’angle de contact ont été effectuées. Ces études préliminaires nous ont permis desélectionner des valeurs de densité de greffage des chaines de polyélectrolytes ainsi que le pH etla concentration en sel de la solution adaptés pour la stimulation des surfaces par un champélectrique. Nous avons alors montré que les chaines greffées de PAA et de PDMAEMA étaienttrès sensibles à la variation de la tension électrique lorsque le pH est proche du pKa ou du pKb dela surface : pour une charge de la surface identique aux charges des chaines de polyélectrolytes,ces dernières vont adopter une conformation de brosse tandis qu’elles seront collapsées lorsque lacharge de la surface est de signe opposé aux charges des chaines. Cette transition réversible deschaines en fonction de la valeur de la tension appliquée permet de contrôler les propriétés demouillage et d’adhésion de ces surfaces. En revanche, pour un pH proche du pKb, les chainesgreffées de P2VP sont peu sensibles à l’application d’un champ électrique. Nous avons supposéque cela était dû à une variation de pH local au sein des chaines lorsque le champ électrique estappliqué
Electro-responsive polymer surfaces are able to change their properties when they are stimulatedby an electric field. In this work, we grafted weak polyelectrolyte on surfaces by self-assembly orby transferring the molecules using the Langmuir-Schaefer method. First we studied theorganization of the polyelectrolyte chains at the surface for different pH and salt concentration ofthe subphase used in the Langmuir trough. Then we explored the response of the surfaces to pHand salt concentration changes by measuring the thickness variation of the polyelectrolyte filmsand the changes in contact angle. These preliminary studies allowed us to select the graftingdensity of polyelectrolyte chains and the pH and salt concentrations of the aqueous solutionadapted for the stimulation of the surfaces by an electric field. We then demonstrated that PAAand PDMAEMA grafted chains were very sensitive to the variation of the applied voltage whenthe pH is close to the pKa or from the pKb of the surface. If the charge of the surface has the samesign as the charges on the polyelectrolyte chains, the latter would adopt a brush conformation,whereas if the charge of the surface has the opposite sign compared to the sign of the charges onthe polyelectrolyte chains, the chains would collapse. This reversible transition of the chainsconformation with the sign of the applied voltage allowed us to control the wetting and theadhesion properties of these surfaces. Nevertheless, for a pH close to the pKb, the P2VP graftedchains are almost unresponsive to the application of an electric field. We supposed that this is theconsequence of a local pH variation inside the grafted chains when the electric field is applied

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Menard, Stéphane. "Propriétés optiques et électriques des nanostructures Si/CaF2". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10235.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur l'etude des proprietes optiques et electriques des nanostructures de si/caf 2. A partir d'une meme technique d'elaboration, nous parvenons a fabriquer deux categories differentes d'echantillons. Les echantillons de type multipuits elabores par epitaxie par jets moleculaires sur un substrat maintenu a la temperature ambiante presentent des couches nanocristallines, composees de grains d'un diametre moyen de 15 a pour les couches de si et de 30 a pour les couches de caf 2. Ces structures multipuits evoluent vers une seconde categorie, une structure colonnaire, apres recuit sous ultravide a 450\c pendant 30 mn. Les colonnes sont composees de grains d'un diametre moyen de 200-300 a, eux-memes composes de grains de si et de caf 2. Nous montrons que ces deux classes d'echantillons possedent une caracteristique optique remarquable qui est la photoluminescence a temperature ambiante, et dont les caracteristiques sont en de nombreux points comparables aux resultats connus sur le silicium poreux. Dans le cas des echantillons multipuits, nous relions cette photoluminescence au confinement quantique des electrons dans les grains de si. Cependant, les resultats d'absorption optique montrent une difference de plus de 1 ev entre la valeur de la bande interdite et l'energie de photoluminescence. Ceci souligne le role important des etats de surface dans le mecanisme de photoluminescence des nanostructures de silicium. Dans le cas des echantillons de type multipuits ou colonnaires, ce dernier point est confirme par l'importance de la passivation pour l'obtention d'une photoluminescence intense. Nous avons etudie les proprietes electriques des structures multipuits. Nous observons une resistance differentielle negative de la caracteristique i-v que nous attribuons au piegeage d'electrons par les defauts cristallins de ces nanostructures.

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Bouriat, Patrick. "Etude par électro-osmose des propriétés électriques de surface du polyamide immergé en solution aqueuse". Pau, 1997. http://www.theses.fr/1997PAUU3035.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ce travail est de permettre la mesure du potentiel zeta du polyamide 6-6 en solution et de remonter à ses propriétés électriques superficielles. Le moyen de détermination du potentiel zeta retenu est l'électro-osmose. La mesure du débit se fait par pesée. Ceci permet d'obtenir un appareil très sensible capable de mesurer parfaitement des débits produits par un entassement de particules de diamètres inférieurs à 300 m. Le traitement théorique employé est celui élaboré par Smoluchowski pour les milieux poreux. Mais, pour s'affranchir de la conductivité de surface, nous mesurons le champ électrique plutôt que le courant. Nous avons ensuite, à l'aide de notre appareillage étudié l'interface nylon/solution aqueuse. Nous avons pour cela adapté à cette surface le modèle de complexation sur sites utilisé pour les oxydes métalliques. L'accord avec l'expérience ne peut être obtenu qu'en supposant que les sites responsables de l'ionisation de surface - qui sont les bouts de chaînes qui y débouchent - ont la possibilité de se rétracter ou de se déployer suivant la contrainte électrique appliquée au niveau de l'interface. Nous trouvons que la densité de surface de ces sites n'est pas fixe mais varie avec le potentiel de surface suivant la loi de Boltzmann. Enfin nous avons entrepris de modéliser l'adsorption des chlorures d'alkyl trimethyl ammonium sur le nylon. Nous avons envisagé deux étapes d'adsorption. La première rend compte de la complexation de molécules cationiques sur les sites négatifs du nylon. La seconde traite l'adsorption des molécules sous l'effet de leurs forces hydrophobes. Les sites d'adsorption de ce mode sont les molécules déjà adsorbées à l'interface, ce qui conduit à un véritable phénomène de condensation superficielle. Les calculs réalisés s'ajustent bien aux résultats expérimentaux. Le traitement théorique retenu intéressera ceux qui emploient le courant d'écoulement pour mesurer le potentiel zeta, car du point de vue de la thermodynamique des processus irréversibles, ces deux moyens de mesure sont rigoureusement équivalents. L'appareillage, les modélisations utilisées, ainsi que les résultats concernant le nylon, rendront service à ceux qui étudient les macromolécules d'origine biologique dont les sites de surface, comme pour le nylon, sont les groupements aminés et carboxyles.

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Odic, Emmanuel. "Propriétés physicochimiques de décharges électriques à pression atmosphérique. Application à la décontamination biologique de surface". Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351504.

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Abstract (sommario):

La recherche menée depuis la thèse porte sur l'étude des dispositifs à décharges électriques produisant un plasma froid à pression atmosphérique. L'approche choisie est essentiellement expérimentale, traitant à la fois des aspects fondamentaux et des perspectives applicatives. Le domaine d'application choisi est celui de l'environnement et de la sécurité sanitaire. En effet, les technologies plasma froid constituent une réponse innovante pour la réduction du risque chimique (émissions toxiques dans l'atmosphère) et du risque biologique (infections nosocomiales). La recherche portant sur la conception et l'étude de procédés plasma froid dédiés à ces applications a été menée au cours de ce travail dans un contexte international compétitif, ces thèmes constituant actuellement les deux axes majeurs de recherche dans le domaine des plasmas froids. Deux types d'applications ont été, et sont toujours actuellement développées : la décontamination biologique de surface et le traitement d'effluents gazeux de combustion. Par ailleurs, ces deux axes d'application reposent sur une connaissance approfondie des propriétés physicochimiques des décharges électriques à pression atmosphérique, développée grâce à des études « amont » et transverses effectuées au cours de deux thèses encadrée et/ou dirigée.

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Jacquet, Claudine. "Caractérisation géométrique et propriétés de transport de milieux poreux consolidés‎". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1991. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844830.

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Abstract (sommario):

La caractérisation de deux propriétés de transport de matière a l'intérieur de milieux poreux consolides modèle (réalisés par le frittage partiel d'un empilement de billes de verre) a nécessité l'analyse de ces textures poreuses et ce par porosimétrie au mercure et/ou par analyse d'image. Un dispositif expérimental approprie a été mis au point pour étudier chacune de ces deux propriétés à savoir la conductivité électrique d'un électrolyte et l'écoulement d'un liquide. Le facteur de formation, grandeur caractérisant la conductivité électrique, est indépendant de la taille des particules composant le milieu et de l'électrolyte utilise. Il vérifie la loi d'Archie pour des porosités comprises entre 0,20 et 0,40. Il permet d'évaluer la tortuosité t du milieu, en assimilant l'espace poreux à un réseau de tubes tortueux. Deux modèles ont été utilisés pour expliciter les lois expérimentales de variation de la chute de pression subie par le liquide entre les deux extrémités du milieu en fonction de sa vitesse. Le modèle d'Ergun est inadapté à notre étude. Par contre, le modèle de Comiti lui est préférable.

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He, Qian. "Étude sur le mécanisme d'activation du bois/bambou/adhésif et amélioration du collage induit par le champ électrique à haute tension". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0147.

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Abstract (sommario):

Dans cette étude, les équipements avancés ont été sélectionnés afin d’étudier les effets de l’HVEF sur les propriétés physicochimiques du bois et du bambou, les effets du HVEF sur la structure chimique et les propriétés rhéologiques des adhésifs sous une série de paramètres HVEF. L’effet d’agrégation de l’adhésif à l’interface de liaison induite par HVEF a également été révélé et le modèle de prédiction micro-mécanique est établi. Les principales conclusions de cette étude sont les suivantes : 1. Après le traitement HVEF, l’activité de surface du bois et du bambou a augmenté de manière significative. De plus, avec l’augmentation de la tension/temps, les radicaux libres de surface, le rapport O/C et le nombre de groupes oxygène augmentaient de manière significative tandis que l’angle de contact diminuait. 2. Avec l’augmentation de la tension / temps, des réactions intermoléculaires significativement améliorées de la résine d’urée formaldéhyde et de la résine de phénol formaldéhyde ont été obtenues. Après un traitement de 60 kV/8 minutes, un incrément significatif des pics caractéristiques des groupes Cu2012O a été obtenu. Sous le traitement de HVEF, la dépendance de température/fréquence des comportements rhéologiques des deux résines a changé de manière significative. Par conséquent, le degré de polymérisation intermoléculaire du phénol formaldéhyde et de la résine d’urée formaldéhyde peut être considérablement amélioré et la viscoélasticité de la résine peut être améliorée sous traitement HVEF. 3. Après le traitement de HVEF, la distribution de l’adhésif à l’interphase de liaison était continue et uniforme. La profondeur de pénétration a été considérablement réduite. La densité et la force de liaison à l’interphase de liaison ont été sensiblement augmentées, et le taux de délamination a été réduit. Après traitement, la densité maximale à interphase est 1081 kg/m3, qui était 32% plus haut que le contrôle. La force de collage est passée de 0,66 MPa à 1,25 MPa et le taux de bris du bois a augmenté à 85 %, et le taux de délamination a diminué à 5,97 %. Pour le matériau en bambou, la résistance de liaison a été significativement améliorée après le traitement HVEF. La force de liaison de la peau de bambou et de la peau de bambou était de 9,51MPa, et le rapport de défaillance de bambou était de 60%. Dans la combinaison de la moelle de bambou et de la moelle de bambou, le taux de défaillance maximal de bambou était de 85%, qui a été augmenté de 70%. Par conséquent, dans le cadre du traitement HVEF, la distribution continue et uniforme des adhésifs interphasés de liaison peut être obtenue, ce qui peut améliorer considérablement les performances de collage du composite de bambou de bois et est propice à l’utilisation efficace du composite de bambou de bois.4. Selon le profil de densité verticale à l’interface de liaison, le modèle de rigidité stratifiée et de distribution des contraintes de l’interface de liaison a été établi. Les résultats ont montré que l’erreur relative était inférieure à ±15 %. Sur la base du modèle de distribution, les propriétés mécaniques macroscopiques du composite sont prédites avec la combinaison de la mécanique composite et de la théorie des plaques stratifiées, y compris le module élastique, la résistance à la flexion, le module de cisaillement et la résistance au cisaillement. Les résultats ont montré que l’erreur de prédiction des propriétés mécaniques est inférieure à 30%. Avec le modèle de distribution de rigidité et de résistance, l’effet du traitement HVEF peut être caractérisé quantitativement et les propriétés mécaniques des composites traités HVEF peuvent être prédites. En conséquence, le mécanisme de renforcement de la liaison interphase peut être révélé avec le modèle de distribution de la rigidité et de la résistance
In this study, the advanced equipments were selected in order to investigate the effects of HVEF on the physicochemical properties of wood and bamboo, the effects of HVEF on the chemical structure and rheological properties of adhesives under a series of HVEF parameters. The aggregation effect of adhesive at bonding interface induced by HVEF has also been revealed and the micro-mechanical prediction model is established.The main conclusions of this study are as follows:1.After HVEF treatment, the surface activity of wood and bamboo increased significantly. Moreover, with the increase of voltage/time, the surface free radicals, O/C ratio and the number of oxygen groups increased significantly while the contact angle decreased. Under the condition of 60kV, the surface activity highly increased. The increment of free radicals was 26%, the decrease of initial contact angle was 22%, the decrease of equilibrium contact angle was 23%, the increment of free energy component was 43% ~ 75%, the increment of O/C ratio was 34%, the increment of oxygen-containing groups were 39% (C‒OH), 149% (C‒O or C=O) and 97% (O‒C=O), respectively. Therefore, under HVEF treatment, the physical and chemical properties of wood and bamboo can be significantly improved, which is conducive to improving the interphase properties of composite materials.2.With the increase of voltage/time, significantly improved inter-molecular reactions of urea formaldehyde resin and phenol formaldehyde resin were obtained. After 60kV/8 min treatment, significant increment of the characteristic peaks of C‒O groups were obtained. Under HVEF treatment, the temperature/frequency dependence of the rheological behaviors of the two resins changed significantly. Therefore, the degree of inter-molecular polymerization of phenol formaldehyde and urea formaldehyde resin can be significantly improved and the viscoelasticity of the resin can be improved under HVEF treatment.3.After HVEF treatment, the distribution of adhesive at the bonding interphase was continuous and uniform. The penetration depth was significantly reduced. The density and bonding strength at the bonding interphase were significantly increased, and the delamination rate was reduced. After treatment, the maximal density at interphase is 1081 kg/m3, which was 32% higher than the control. The bonding strength increased from 0.66MPa to 1.25MPa and the wood breaking rate increased to 85%, and the delamination rate decreased to 5.97%. For bamboo material, the bonding strength was significantly improved after HVEF treatment. The bonding strength of bamboo skin and bamboo skin was 9.51MPa, and the bamboo failure ratio was 60%. In the combination of bamboo pith and bamboo pith, the maximum bamboo failure ratio was 85%, which was increased by 70%. Therefore, under HVEF treatment, the continuous and uniform distribution of bonding interphase adhesives can be obtained, which can significantly improve the bonding performance of wood bamboo composite, and is conducive to the efficient utilization of wood bamboo composite.4. According to the vertical density profile at the bonding interface, the laminated stiffness and stress distribution model of the bonding interface has been established. The results showed that the relative error was less than ±15%. Based on the distribution model, the macroscopic mechanical properties of composite are predicted with the combination of composite mechanics and laminated plate theory, including elastic modulus, bending strength, shear modulus and shear strength. The results showed that the prediction error of mechanical properties is less than 30%. With the stiffness and strength distribution model, the effect of HVEF treatment can be quantitatively characterized and the mechanical properties of HVEF treated composites can be predicted. As a result, strengthening mechanism of bonding interphase can be revealed with the the stiffness and strength distribution model

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Lopez, garcia Andres Jenaro. "Contribution à l'étude des propriétés piézoélectriques de nanofils de ZnO et de nanocomposites associés en vue d’une application à la conversion d’énergie mécanique à électrique". Thesis, Université Grenoble Alpes, 2022. http://www.theses.fr/2022GRALT043.

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Abstract (sommario):

Avec le développement croissant de réseaux sans fil de capteurs de faible puissance pour ce que l’on appelle l’Internet des objets, il est nécessaire de trouver des moyens efficaces d’assurer l’autonomie énergétique des nœuds de détection. Parmi les différentes solutions de récupération d’énergie, la conversion en énergie électrique de l’abondante énergie mécanique présente dans l’environnement est très prometteuse. Dans ce domaine de recherche émergent, les nanofils (NFs) de ZnO ont été fortement étudiés au cours de ces deux dernières décennies, à la fois en tant que tels, et intégrés dans des nanocomposites. À l’échelle nanométrique, ils présentent des propriétés électromécaniques meilleures que le matériau massif, ainsi qu’une intégration facile sur des substrats rigides ou flexibles. Néanmoins, des divergences intrigantes entre les résultats expérimentaux et les simulations numériques disponibles au début de cette thèse ont mis en évidence la nécessité d’une meilleure compréhension du fonctionnement piézoélectrique des composites à base de NF, en particulier pour ce qui concerne deux aspects importants qui avaient été peu traités jusqu’alors: le couplage entre les propriétés piézoélectriques et semi-conductrices dans les simulations numériques et la dépendance des propriétés électromécaniques avec la méthode de croissance des NFs de ZnO ou avec l’influence de l’environnement des NFs dans les expériences.Du point de vue théorique, cette thèse de doctorat étudie le couplage des propriétés piézoélectriques et semi-conductrices des NFs de ZnO et de leur nanocomposites et fournit des lignes directrices d’optimisation pour les applications de transduction électromécanique. Cette étude prend en compte l’influence du niveau de dopage, de la densité de porteurs libres, des pièges d’interface et des paramètres géométriques sur les paramètres électromécaniques. Des simulations numériques de nanocomposites à base de NF de ZnO sous compression mécanique ont été effectuées à l’aide de la méthode des éléments finis (FEM). Expérimentalement, plusieurs modes de microscopie à force atomique (AFM), tels que la microscopie à force piézoélectrique (PFM), la microscopie à force de sonde Kelvin (KPFM) et la microscopie à force atomique conductrice (C-AFM) ont été utilisés, afin de sonder localement les paramètres électriques et électromécaniques qui jouent un rôle clé dans l’efficacité de la réponse piézoélectrique des NFs de ZnO. Nos résultats ont montré que le niveau de dopage, les porteurs libres et les pièges d'interface, ainsi que la dynamique des pièges, doivent être pris en compte pour expliquer l’amplitude et l’asymétrie potentielle de la réponse électromécanique ou l’influence que la géométrie a sur elle. Ils montrent que les propriétés semi-conductrices doivent être prises en compte pour l’analyse des résultats expérimentaux et la conception correcte de dispositifs électromécaniques autonomes basés sur des NFs de ZnO et leurs nanocomposites
With the increasing development of wireless networks of low-power sensors for the so-called internet-of-things, there is a need for efficient ways to ensure the energetic autonomy of sensing nodes. Among the various energy harvesting solutions, converting the abundant mechanical energy present in the environment into electrical energy is very promising. In this emerging field of research, ZnO nanowires (NWs) have been strongly studied during these last two decades, both as such, and integrated into nanocomposite materials. At the nanoscale, they feature improved electromechanical properties compared to bulk, as well as easy integration and manufacturing, on both rigid and flexibles substrates. However, some intriguing discrepancies between the experimental and simulation results available at the beginning of this PhD highlighted the need for a better understanding of the piezoelectric operation of NW-based composites, especially for what concerns two important aspects which had been poorly addressed so far: the coupling between piezoelectric and semi-conducting properties in simulations, and the dependence of electromechanical properties with ZnO NW growth method or with NW surrounding environment in experiments.From the theoretical point of view, this Ph.D. thesis studies the coupling of piezoelectric and semiconducting properties in ZnO NWs and related nanocomposites and provides optimization guidelines for mechanical to electrical transducing applications. It investigates the influence of doping level, free carrier density, interface traps and geometrical parameters on electromechanical parameters. Simulations of ZnO NW-based nanocomposites under mechanical compression were performed using the Finite Element Method (FEM). Experimentally, several atomic force microscopy (AFM) modes, such as piezoelectric force microscopy (PFM), Kelvin probe force microscopy (KPFM), and conducting atomic force microscopy (C-AFM) were used, in order to probe locally electrical and electromechanical parameters which play a key role in the efficiency of the piezoelectric response of ZnO NWs. Our results showed that doping level, free carriers and surface traps, as well as traps dynamics, must be considered in order to explain the amplitude and the potential asymmetry of the electromechanical response, or the influence that geometry has on it. They demonstrate that semiconducting properties should be taken into account for the analysis of experimental results and for the correct design of electromechanical self-powered devices based on ZnO NWs and nanocomposites

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Vincent, Sylvie. "Influence du prétraitement thermique sur les propriétés électriques du dioxyde d'étain polycristallin‎. Application à la détection du méthane". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844425.

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Abstract (sommario):

Nous avons étudié l'influence de certains paramètres sur la conductance électrique du dioxyde d'étain polycristallin, propriété utilisée pour la détection des gaz. Une première partie est consacrée a l'étude de l'influence du traitement thermique sur les caractéristiques morphologiques du matériau (taille des grains, porosité...) Et sur ses performances électriques en présence de gaz varies (air, méthane, dioxyde de carbone...). Les résultats obtenus montrent l'influence des conditions de préparation du matériau sur ses performances électriques (sélectivité, stabilité...) Et toute l'importance du contrôle de ces traitements préalables (mise en forme, traitement thermique...). Une seconde partie est consacrée à la compréhension des mécanismes physico-chimiques a l'origine des performances électriques. Les résultats expérimentaux obtenus (chromatographie, thermogravimétrie, calorimétrie, conductance électrique), couples a une modélisation cinétique mathématique des phénomènes nous permettent d'envisager certaines hypothèses préférentiellement a d'autres au sujet des mécanismes qui provoquent les variations de conductance électrique.

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Sénépart, Océane. "Challenges in surface energy modulations for (moto)neurons axonal growth". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS455.

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Abstract (sommario):

Afin de créer des circuits neuronaux fonctionnels, les axones reçoivent des signaux de guidage lors du développement et/ou de la régénération du système nerveux. Leur expression est variée dans le temps et l'espace and ils sont traduits par le cône de croissance en voie d'accès à leur cible : un neurone ou une cellule musculaire selon le type de neurone étudié. Cette route est générée par des interactions avec l'environnement extracellulaire, composé d'autres cellules et de substrats d'adhésion telles que les matrices extracellulaires. Comprendre ces interactions avec le substrat pourrait permettre de les reproduire dans d'innovants biomatériaux et/ou implants. Nous avons choisi de nous concentrer sur la réparation axonale dans le motoneurone après un trauma pour cette étude. En effet, après une lésion neuronale, l'axone endommagé va connaître une longue régénération non dirigée dans le système nerveux périphérique. La spécificité de ce système nerveux est l'importante taille de ses axones qui va ralentir la vitesse de rétablissement et multiplier les possibles repousses inopérantes. De ce fait, une solution doit être trouvée pour accélérer et guider la régénération axonale. Nous proposons d'étudier l'effet d'un champ électrique exogène sur la repousse axonale sous forme d'étude préliminaire à la création d'un neuro-implant électroactif. L'originalité de ce projet réside dans la méthode de stimulation, qui se fait sans contact entre les cellules et l'électrode, et la géométrie innovante de l'électrode, grâce à laquelle le champ global est nul. Il n'y a pas de conduction et les effets d'électrolyse et d'augmentation du pH sont évités. Cette configuration permet de caractériser l'effet direct du champ électrique sur les cellules sans interaction parasite. Pour commencer, comprendre les mécanismes sous-jacents aux interactions entre les cellules et le champ électrique est nécessaire et passe par des tests in-vitro en culture cellulaire 2D. Après évaluation des propriétés mécaniques des motoneurones, un dispositif de stimulation sans contact est dessiné et un protocole de stimulation des PC12 est imaginé. Le protocole est testé sur deux lignées de motoneurones in-vitro : MN1 et NSC34 pour améliorer ses paramètres, le voltage et le temps de stimulation par exemple, et l'effet du champ sur le substrat d'adhésion est quantifié par simulation CST et mesure des angles de contact. L'impact de la stimulation sur les MN1 et NSC34 est évalué selon plusieurs tests : la taille et l'orientation des neurites, la surface occupée par les cellules entre autres et l'immunohistochimie permet de visualiser les résultats. Nous pouvons conclure sur la capacité du champ électrique à influencer différentes lignées de motoneurones, en augmentant la taille de leurs neurites, en les orientant et en améliorant leur adhésion à la surface d'adhésion. Ce travail démontre la possibilité d'utiliser un champ électrique sans contact pour accélérer et orienter la pousse des axones et nous permet de comprendre son impact sur les cellules et le substrat d'adhésion
To create functional neuronal circuit units, axons during nervous system development and/or regeneration are subjected to guidance signals. Their expressions occur in spatio-temporal variation and are translated by the growth cone into a pathway to reach the connecting target. Their targets can be a neuron or a muscle cell, depending on the type of neuron. This path is generated by interactions with the surrounding environment such as cells or other substrates of which are the extracellular matrices. Understanding these interactions with the substrate would allow us to mimic them in innovative biomaterials and/or implants. We chose to focus on motoneuron axonal repair after trauma in this study. Indeed, after a nerve injury or cut, the axon that was cut will undergo a non-targeted and slow regeneration in the peripheral nervous system. The specificity of this nervous system part is the size of its axons that will slow the recovery speed down and multiply the possible uneffective regrowth routes because they are usually very long. Thus, a solution must be found to accelerate and guide the axonal regeneration. We propose to study the effect of an exogenous electric field on axonal regrowth as a preliminary study to the creation of an electroactive neuro-implant. The originality of the project lies in the contactless stimulation method : the cells are not in direct contact with the electrodes, and the innovative electrode geometry : the global field is null, with no conduction to prevent electrolysis and pH increase. This configuration gives access to the direct electric field impact on the cells without parasitic interactions. To start, understanding the mechanisms underlying the interactions between the cells and the electric field is necessary and the choice is made to start with in-vitro tests in 2D cell culture. After evaluating the motoneuron mechanical properties, a contactless stimulation device is designed and a protocol to stimulate PC12 cells is determined. The protocol is tested on two motoneurons cell lines : MN1 and NSC34 to improve its parameters, such as stimulation voltage and duration, and the electric field effect on the adhesion surface is assessed with CST simulation and contact angle measurements. The stimulation impact on MN1 and NSC34 cell lines is evaluated with several tests such as neurite size, neurite orientation and surface occupied by the cells and the results are observed thanks to immunohistochemistry. A conclusion is made on the capacity of the EF to influence different motoneuron cell lines by increasing their neurite sizes, orientate them and improve their adhesion to the substrate. This work illustrates the possibility to use a contactless electric field to accelerate and guide the axon growth and allows us to elucidate the mechanisms behind the impact of it on the cells and the substrate

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Lagoute, Jérôme. "Images et fluctuations du courant sur surfaces métalliques et fils moléculaires adsorbés en microscopie à effet tunnel". Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30068.

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Abboud, Benaïssa. "Étude des propriétés de surface des cristaux ferroélectriques de T. G. S. , de NaNO2 et de G. A. S. H". Nantes, 1992. http://www.theses.fr/1992NANT2008.

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Abstract (sommario):

L'étude de la structure en domaines en fonction du temps et de la température sur les cristaux de t. G. S. Pur ou dope nous a permis de montrer que la structure est plus stable dans le cas des cristaux dopes. Sous l'action d'un champ électrique e continu applique aux cristaux de l-a. T. G. S. Nous avons montre la relation existant entre le temps d'inversion t et le champ d'activation : 1/t=1/t# e#-##/#e 1 ce temps t est plus grand dans le cas d'un mono domaine positif. A partir de ces résultats, nous avons trouvé que le champ d'activation diminue quand l'épaisseur du cristal augmente et il est plus élevé pour des cristaux irradies aux rayons x. Cette étude nous a conduit à élaborer des procédés de création de structure en domaines désirées en particulier des structures bi domaines qui sont restées stables plusieurs jours et qui peuvent être utiles à d'autres fins. L'étude au m. E. B. Des cristaux de t. G. S. Irradies aux rayons x nous a montré que la nucléation s'effectue parallèlement à la direction 001; l'étude en température de ces cristaux (en utilisant les c. L. N. ) nous a montré que la structure en domaines est affectée, par un traitement thermique mais que ces cristaux retrouvent après un certain temps leur structure initiale. Nous avons également étudié les domaines de nano#2 en fonction du temps et du champ électrique applique. L'étude en fonction du temps a permis de vérifier que les domaines de nano#2 sont des bandes orientées parallèlement à l'axe c. Lors de l'application d'un champ électrique continu il y a apparition de parois de domaines parallèles aux plans (101) et (101). Le temps d'inversion t de la polarisation spontanée et le camp électrique appliqué e vérifient l'équation 1. Cette étude nous a permis de démontrer que le champ d'activation de ce cristal est relativement grand comparativement a ceux tu t. G. S pur ou dope et que leurs valeurs augmentent dans la partie i de la courbe et décroissent dans la partie ii lorsque l'épaisseur de l'échantillon diminue. En utilisant la méthode de Kelvin-Zisman, la différence des travaux de sortie entre les extrémités des domaines antiparallèles a été mesurée. On a mesure pour les cristaux de t. G. S. , une différence allant jusqu'a 5 ev, et 1,1 ev pour les cristaux de g. A. S. H. Ces mesures ont été effectuées sur des cristaux fraichement clives à l'air de gaz inerte; le travail de sortie de l'extrémité positive du domaine est supérieur a celui de domaine négatif et leur différence va en diminuant en fonction du temps.

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Renaut, Nicolas. "Amélioration des propriétés thermomécaniques et ignifuges du polypropylène : applications aux matériels électriques". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10137.

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Abstract (sommario):

Notre étude traite des procédés d'amélioration des propriétés thermomécaniques et retard au feu (FR) de matériaux polypropylène (PP) utilisés dans la conception de boîtiers électriques. Le premier chapitre concerne l'amélioration des propriétés thermomécaniques via la formulation d'alliages de polymères. Le polycarbonate de bisphénol A (PC) est utilisé comme polymère modifiant dans la matrice PP. Pour améliorer la compatiblité du mélange PPIPC, deux agents compatibilisant sont testés mais les propriétés obtenues sont insuffisantes. L'amélioration de ces propriétés est obtenue par l'utilisation de renforts minéraux. Le second chapitre est consacré aux procédés d'ignifugation des matériaux PP renforcé par des charges minérales (mica, talc ou carbonate de calcium). Deux types d'additifs FR sont testés: un additif phosphoré (AFP: polyphosphate d'ammonium) entrant dans la composition de systèmes intumescents, et une série d'additifs bromés. Dans le cas des composites contenant du carbonate de calcium, des interactions entre l'APP et le renfort minéral sont mises en évidence et limitent le processus de développement de la structure thermiquement isolante (char). Les propriétés FR résultantes sont faibles alors que les matériaux composites contenant des dérivés bromés atteignent les performances recherchées. Néanmoins, ces dérivés bromés présentent des problèmes environnementaux. Par conséquent, le dernier chapitre traite des procédés d'ignifugation en surface des matériaux PP composites. Avant application d'une peinture protectrice, les matériaux sont traités par des plasmas de décharge radiofréquence générés à basse pression (O2, Ar, purs ou en mélange). Au travers d'une analyse globale de la topographie, de l'évolution de la composition chimique de surface et de la mouillabilité, nous proposons des mécanismes de réarrangements se produisant à la surface de la matrice PP. Nous montrons que ces mécanismes conditionnent les propriétés d'adhérence des matériaux traités et diffèrent pour chaque matériau en fonction de leur composition et de la nature des renforts
Our study deals with the processes used in order to improve the thermomechanical and fire retardant (FR) properties of polypropylene (PP) materials used in electrical equipments. The fIfst chapter concerns the improvement of the thermomechanical properties trough the development of polymer alloys. Bisphenol A polycarbonate (PC) is used as modifying polymer in the PP matrix. To improve the compatibilization of the polymer blends, two compatibilizing agents (AC) have been evaluated but the obtained properties are not sufficient and thus improvement of the properties was thus achieved using inorganic fillers. The second chapter is about the processes for imparting flame retardancy to PP materials reinforced by mineraI fillers (mica, talc or calcium carbonate). Two types of FR additives are tested: a phosphorous compound (APP: ammonium polyphosphate) used in intumescent systems and various brominated compounds. ln the case of the composite materials containing calcium carbonate, interactions between APP and fillers are evidenced and restrict the development of the protective thermally insulating structure (char) resulting in low FR properties whereas formulations with brominated compound present acceptable properties. However Br compounds present sorne environmental concerns. As a consequence, the last chapter deals with the processes that allow imparting flame retardancy to the PP composites surface. Before applying a FR protective paint, the materials are treated by low pressure radiofrequency cold plasma (O2, Ar, pure or mixture of them). By means of a global analysis of the topography, the surface chemical composition evolution and wettability, we propose sorne rearrangement mechanisms occurring at the PP matrix surface. We demonstrate that these mechanisms influence the adhesive properties of the treated materials and differ for each material as a function of the composition and nature of the fillers

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Salloum, Elias. "Etude statique et dynamique des propriétés magnéto-mécaniques optimisées par texturisation laser de surface dans les aciers électriques". Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2020. http://www.theses.fr/2020AMIE0039.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet européen ESSIAL (Electrical Steel Structuring, Insulating and Assembling by means of the Laser technologies), qui vise à utiliser la technologie laser pour le traitement de surface afin de réduire les pertes fer, le bruit et les vibrations d'origine magnétique dans les aciers électriques. L'étude consiste tout d'abord à définir des propriétés magnétiques et magnéto-mécaniques à l'échelle mésoscopique. Ces propriétés sont déterminées à partir d'une homogénéisation du comportement dans la structure magnétique qui présente différents types de domaines (domaines principaux longitudinaux, domaines de surface, domaines secondaires transverses ou hors plan, domaines de fermeture transverses ou hors plan ...). Elle prend en compte différentes contributions énergétiques conservatives et dissipatives grâce à une statistique de type Maxwell-Boltzmann. Les propriétés magnétiques concernées sont la perméabilité et une propriété dynamique dissipative représentant les pertes magnétiques dynamiques. Le comportement magnéto-magnétique est décrit par un module magnétique (élastique conservatif) et le délai magnéto-mécanique (dynamique dissipatif). On étudie de même, à partir des équations de Maxwell, l'effet de la diffusion sur le comportement magnétique et magnéto-mécanique et sur les forces de Maxwell présentes dans les entrefers. La modélisation est complétée par un aspect mécanique vibratoire qui prend en compte l'inertie, la raideur et l'amortissement mécanique. L'intégration des différentes propriétés dans les modèles de diffusion et de vibration permet de reconstruire les cycles d'hystérésis magnétiques et magnéto-mécaniques. En parallèle, des mesures synchronisées, magnétiques et mécaniques, adaptées à ces modèles sont réalisées grâce à un banc d'essai dédié. Les entités étant le champ magnétique de surface, l'induction moyenne dans la section d'une tôle et l'accélération à l'extrémité libre de l'échantillon sont traitées et utilisées pour l'identification des propriétés magnéto-mécaniques en utilisant le modèle de diffusion magnétique et le modèle de vibration longitudinale. L'identification est effectuée en se basant sur la discrétisation par éléments finis et sur des méthodes numériques qui minimisent l'erreur entre les mesures et les modèles. Enfin, l'effet de trois procédés laser de surface à impulsions courtes et ultra-courtes (irradiation, gravure ou scribing, ablation) sur le comportement magnéto-mécanique est obtenu en effectuant une étude paramétrique qui consiste à comparer les propriétés identifiées avant et après traitement. Deux exemples d'application sans entrefer (transformateur monophasé) et avec entrefer (inductance monophasée) sont utilisés pour étudier de manière relative l'impact d'un traitement laser sur les contraintes de Maxwell et la magnétostriction.L'étude proposée permet la détermination des paramètres laser qui permettront une réduction optimale des vibrations et du bruit d'origine magnétique tout en réduisant les pertes fer des noyaux ferromagnétiques doux feuilletés au sein des composants magnétiques des équipements et des machines électriques
This thesis is part of the European project ESSIAL (Electrical Steel Structuring, Insulating and Assembling by means of the Laser technologies), which aims at using laser technology for surface treatment to reduce iron losses, noise and vibrations of magnetic origin in electrical steels. The study consists first of all in defining magnetic and magneto-mechanical properties at the mesoscopic scale. These properties are determined from a homogenization of the behaviour in the magnetic structure which presents different types of domains (longitudinal main domains, surface domains, transverse or out-of-plane secondary domains, transverse or out-of-plane closure domains ...). It takes into account different conservative and dissipative energy contributions thanks to a Maxwell-Boltzmann type statistic. The magnetic properties concerned are permeability and a dynamic dissipative property representing the dynamic magnetic losses. The magneto-magnetic behavior is described by a magnetic modulus (conservative elastic) and the magneto-mechanical delay (dissipative damping). The effect of diffusion on the magnetic and magneto-mechanical behavior and on the Maxwell forces present in the air gaps is also studied using Maxwell's equations. The modeling is completed by a vibrational mechanics aspect which takes into account the inertia, the stiffness and mechanical damping. The integration of the different properties in the diffusion and vibration models allows the reconstruction of magnetic and magneto-mechanical hysteresis cycles. In parallel, synchronized magnetic and mechanical measurements adapted to these models are carried out thanks to a dedicated test bench. The entities being the surface magnetic field, the mean induction in the section of a sheet and the acceleration at the free end of the sample are processed and used for the identification of the magneto-mechanical properties using the magnetic diffusion model and the longitudinal vibration model. The identification is performed based on finite element discretization and numerical methods that minimize the error between measurements and models. Finally, the effect of three short and ultra-short pulse surface laser processes (irradiation, scribing, ablation) on the magneto-mechanical behavior is obtained by performing a parametric study which consists in comparing the identified properties before and after treatment. Two examples of applications without air gap (single-phase transformer) and with air gap (single-phase inductance) are used to study in a relative way the impact of a laser treatment on Maxwell stresses and magnetostriction. The proposed study allows the determination of laser parameters that allow an optimal reduction of vibrations and noise of magnetic origin while reducing iron losses of soft ferromagnetic laminated cores within the magnetic components of electrical equipment and machines

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Mahfoud, Tarik. "Bistabilité moléculaire dans des complexes de métaux de transition : commutation par un champ électrique et détection optique par résonance des plasmons de surface". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1321/.

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Abstract (sommario):

De nos jours, les demandes technologiques en terme de miniaturisation de composants telles que les capteurs, les dispositifs pour l'électronique et l'optique stimulent de plus en plus l'activité scientifique des laboratoires à l'échelle mondiale. A cet effet, les matériaux moléculaires bistables semblent prometteurs dans la perspective de telles applications. L'adressage et la détection de la bistabilité dans ces matériaux à l'échelle nanométrique est une étape incontournable dans la conception de tels dispositifs. Dans ce contexte, ce travail de thèse présente une approche originale, non seulement pour l'adressage des matériaux moléculaires bistables par voie électrique, mais aussi pour la lecture de l'information stockée dans les matériaux moléculaires bistables à l'échelle nanométrique par voie électrique ou optique. A cet effet, nous avons étudié les propriétés de transport des complexes de coordination (RbxMn[Fe(CN)6]y·zH2O, NaxCo[Fe(CN)6]y·zH2O, Co3[W(CN)8]2(pyrimidine)4·6H2O et {Fe(HB(pz)3)2}) et nous avons pu mettre en évidence une commutation entre leurs deux états bistables par l'application d'un champs électrique. Nous avons également étudié théoriquement et expérimentalement la possibilité de détecter cette commutation dans des couches minces à l'aide de la résonance des plasmons de surface. Nous montrons que cette technique peut détecter des variations d'indice optique associées à la bistabilité même pour des couches ultra-minces (<10 nm). Ces résultats ouvrent de sérieuses perspectives pour l'intégration des complexes à transition de spin ou à transfert de charge dans des nano-circuits électriques et dans des dispositifs photoniques dont l'objectif est leurs possibles applications comme mémoire, capteurs ou dispositifs optiques adressables
The aim of the present cook coas to investigate the electrical and optical properties of scoichable malecular complexes, suchas spin crossover of valence tautomeric comprends. We performed a detailed Raman spectroscopic stuby on three different Valence tautomeric compound under au opplied enternal electric field. We have beenable to provide experimental evidence for a new type of electric field induced transition in thes compounds. In the second part of this cook, we developed a novel approch for the setection of spin crossover in nanometric thim films co free sensing is based on surface plasmon resonance (SPR) detection of refractive index changes in the films

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Renaut, Nicolas. "Amélioration des propriétés thermomécaniques et ignifuges du polypropylène : applications aux matériels électriques". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10137/document.

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Abstract (sommario):

Notre étude traite des procédés d'amélioration des propriétés thermomécaniques et retard au feu (FR) de matériaux polypropylène (PP) utilisés dans la conception de boîtiers électriques. Le premier chapitre concerne l'amélioration des propriétés thermomécaniques via la formulation d'alliages de polymères. Le polycarbonate de bisphénol A (PC) est utilisé comme polymère modifiant dans la matrice PP. Pour améliorer la compatiblité du mélange PPIPC, deux agents compatibilisant sont testés mais les propriétés obtenues sont insuffisantes. L'amélioration de ces propriétés est obtenue par l'utilisation de renforts minéraux. Le second chapitre est consacré aux procédés d'ignifugation des matériaux PP renforcé par des charges minérales (mica, talc ou carbonate de calcium). Deux types d'additifs FR sont testés: un additif phosphoré (AFP: polyphosphate d'ammonium) entrant dans la composition de systèmes intumescents, et une série d'additifs bromés. Dans le cas des composites contenant du carbonate de calcium, des interactions entre l'APP et le renfort minéral sont mises en évidence et limitent le processus de développement de la structure thermiquement isolante (char). Les propriétés FR résultantes sont faibles alors que les matériaux composites contenant des dérivés bromés atteignent les performances recherchées. Néanmoins, ces dérivés bromés présentent des problèmes environnementaux. Par conséquent, le dernier chapitre traite des procédés d'ignifugation en surface des matériaux PP composites. Avant application d'une peinture protectrice, les matériaux sont traités par des plasmas de décharge radiofréquence générés à basse pression (O2, Ar, purs ou en mélange). Au travers d'une analyse globale de la topographie, de l'évolution de la composition chimique de surface et de la mouillabilité, nous proposons des mécanismes de réarrangements se produisant à la surface de la matrice PP. Nous montrons que ces mécanismes conditionnent les propriétés d'adhérence des matériaux traités et diffèrent pour chaque matériau en fonction de leur composition et de la nature des renforts
Our study deals with the processes used in order to improve the thermomechanical and fire retardant (FR) properties of polypropylene (PP) materials used in electrical equipments. The fIfst chapter concerns the improvement of the thermomechanical properties trough the development of polymer alloys. Bisphenol A polycarbonate (PC) is used as modifying polymer in the PP matrix. To improve the compatibilization of the polymer blends, two compatibilizing agents (AC) have been evaluated but the obtained properties are not sufficient and thus improvement of the properties was thus achieved using inorganic fillers. The second chapter is about the processes for imparting flame retardancy to PP materials reinforced by mineraI fillers (mica, talc or calcium carbonate). Two types of FR additives are tested: a phosphorous compound (APP: ammonium polyphosphate) used in intumescent systems and various brominated compounds. ln the case of the composite materials containing calcium carbonate, interactions between APP and fillers are evidenced and restrict the development of the protective thermally insulating structure (char) resulting in low FR properties whereas formulations with brominated compound present acceptable properties. However Br compounds present sorne environmental concerns. As a consequence, the last chapter deals with the processes that allow imparting flame retardancy to the PP composites surface. Before applying a FR protective paint, the materials are treated by low pressure radiofrequency cold plasma (O2, Ar, pure or mixture of them). By means of a global analysis of the topography, the surface chemical composition evolution and wettability, we propose sorne rearrangement mechanisms occurring at the PP matrix surface. We demonstrate that these mechanisms influence the adhesive properties of the treated materials and differ for each material as a function of the composition and nature of the fillers

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Fragneaud, Benjamin. "Synthesis and characterization of polymer/carbon nanotubes composites : impact of polymer grafting on the surface of CNx MWNTs on the electrical and mechanical properties of the nanocomposites". Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0124/these.pdf.

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Abstract (sommario):

New hybrid materials from the grafting of polystyrene on the surface of nitrogen doped carbon nanotube were synthesized. These chemically modified nanotubes were further used in the fabrication of polymer based nanocomposites. In these works, we studied the impact of the polymer grafted nanotubes on the electrical and mechanical properties of a polystyrene (PS) and a poly (butadiene-co-styrene) (PSBS) matrices. The grafted nanotubes have a better dispersion in a PS matrix as compared to the as received ones. Nevertheless, this kind of functionalization does not lower the percolation threshold since the grafted polymer layer electrically isolates the nanotubes each others. On the other hand, the mechanical reinforcement (PS matrix) increases when the nanotubes are polymer grafted. Furthermore, a stronger mechanical reinforcement is observed for large strain deformation. Concerning the nano-structured PSBS matrix, we observed a stronger mechanical reinforcement as compared to the PS matrix. The PS grafted nanotubes permit to connect the PS nano-domains of the matrix and consequently forms a percolating rigid network with a very low threshold (PC<0. 05 vol. %)
ADes nouveaux matériaux hybrides, provenant du greffage de polystyrène à la surface de nanotubes de carbone dopés azote (CNx MWNTs) ont été synthètisés et utilisés dans l’élaboration de nano-composites à matrice polymère. Dans ces travux de recherche nous avons étudiés l’impacte de ces nanotubes de carbone greffés polystyrène sur les propriétés mécaniques et électriques de matrices polystyrène (PS et poly (butadiène-co-styrène) (PSBS). Les nanotubes greffés ont une meilleure dispersion dans une matrice de polystyrène que les nanotubes sans traitement chimique. Cependant, ce type de fonctionnement ne permet pas de baisser le seuil de percolation électrique, puisque le greffage tend à isoler électriquement les nanotubes. Par ailleurs, nous avons observé une sensible augmentation de l’effet de renfort mécanique de la matrice PS quand les tubes sont greffés ; particulièrement quand les composites sont soumis à de grandes déformations. Dans le cas particulier d’une matrice nano structurée comme le PSBS, nous avons observé un effet de renfort mécanique beaucoup plus important quand les nanotubes étaient greffés. En effet, la couche de PS à la surface des CNx MWNTs connecte les domaines de PS du copolymère, permettant l’apparition d’un réseau percolant rigide avec un seuil de percolation très bas (PC <0. 05 vol%)

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Mahfoud, Tarik, Azzedine Bousseksou, Gábor Molnár e Azzedine Bousseksou. "Bistabilité moléculaire dans des complexes de métaux de transition : commutation par un champ électrique et détection optique par résonance des plasmons de surface". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667718.

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Abstract (sommario):

De nos jours, les demandes technologiques en terme de miniaturisation de composants telles que les capteurs, les dispositifs pour l'électronique et l'optique stimulent de plus en plus l'activité scientifique des laboratoires à l'échelle mondiale. A cet effet, les matériaux moléculaires bistables semblent prometteurs dans la perspective de telles applications. L'adressage et la détection de la bistabilité dans ces matériaux à l'échelle nanométrique est une étape incontournable dans la conception de tels dispositifs. Dans ce contexte, ce travail de thèse présente une approche originale, non seulement pour l'adressage des matériaux moléculaires bistables par voie électrique, mais aussi pour la lecture de l'information stockée dans les matériaux moléculaires bistables à l'échelle nanométrique par voie électrique ou optique. A cet effet, nous avons étudié les propriétés de transport des complexes de coordination (RbxMn[Fe(CN)6]y*zH2O, NaxCo[Fe(CN)6]y*zH2O, Co3[W(CN)8]2(pyrimidine)4*6H2O et {Fe(HB(pz)3)2}) et nous avons pu mettre en évidence une commutation entre leurs deux états bistables par l'application d'un champs électrique. Nous avons également étudié théoriquement et expérimentalement la possibilité de détecter cette commutation dans des couches minces à l'aide de la résonance des plasmons de surface. Nous montrons que cette technique peut détecter des variations d'indice optique associées à la bistabilité même pour des couches ultra-minces (<10 nm). Ces résultats ouvrent de sérieuses perspectives pour l'intégration des complexes à transition de spin ou à transfert de charge dans des nano-circuits électriques et dans des dispositifs photoniques dont l'objectif est leurs possibles applications comme mémoire, capteurs ou dispositifs optiques adressables.

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Lajaunie, Luc. "Influence de la préparation de surface sur les propriétés physiques des contacts à base Cobalt sur n-Ge". Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Lajaunie-Luc/2009-Lajaunie-Luc-These.pdf.

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Abstract (sommario):

L'influence de différentes méthodes de préparation de surface sur la microstructure et les propriétés électriques des contacts à base Co sur n-Ge a été étudiée. Il a été montré que les nettoyages thermiques s'accompagnent de la diffusion d'impuretés métalliques dans le substrat. Lors du recuit, ces impuretés sont piégées par la formation des germaniures de cobalt. Un nettoyage à 700°C ou une attaque au HF permettent d'éliminer l'oxyde de germanium natif à l'interface M/SC, contrairement à un nettoyage thermique à 400°C qui cependant modifie la nature chimique de l’oxyde. Pour tous les échantillons, une microstructure complexe est observée après formation des germaniures. Les échantillons présentent une augmentation de la rugosité de l'interface M/SC et la coexistence des phases Co5Ge7 et CoGe2. Après un nettoyage à 400°C, une microstructure particulière, attribuée à l'oxyde restant après "nettoyage" est observée. Dans tous les cas, le modèle thermoïonique ne suffit pas à expliquer le comportement des diodes Schottky. En particulier, les valeurs obtenues pour la constante de Richardson sont très en deçà de la valeur attendue. Par une analyse en température des hauteurs de barrières, nous avons montré la nécessité de raisonner en terme d'inhomogénéités de barrière, ces dernières étant influencées par la microstructure. De plus, un fort ancrage du niveau de Fermi est observé pour les contacts directs M/SC alors qu'il est partiellement levé par l'oxyde de germanium natif présent à l'interface M/SC. Finalement, nous avons montré que ce désencrage du niveau de Fermi est lié à la nature chimique de l’oxyde
The influence of various surface cleaning procedures on both electrical properties and microstructure of Co based n-Ge Schottky contacts has been studied. In-depth diffusion of metallic impurities into the Ge substrate has been reported after thermal pre-treatments. After germanidation, gettering of the metallic impurities by the germanide phases has been observed. While no more oxide interlayer is observed after HF etching and thermal pre-treatment at 700°C, a temperature of 400°C has been found to be not enough to remove the oxide interlayer. However, it modifies the chemical nature of the oxide interlayer. A complex microstructure is reported for all the samples after germanidation. For most of the samples, the coexistence of Co5Ge7 and CoGe2 structures and an increase of the roughness of the M/SC interface have been observed. The particular microstructure observed, after germanidation, for the sample pre-treated at 400°C has been ascribed to the remaining oxide interlayer. Whatever the pre-treatments, the behaviours of all the Schottky diodes could not be explained by the thermionic model only. This model leads to a large underestimation of the Richardson’s constant. By a detailed analysis of the temperature dependence of the Schottky barrier heights, we have pointed out the necessity to reason in term of barrier inhomogeneity, these last being strongly influenced by the microstructure. The electrical results have been explained in the framework of the Fermi level pinning concept. While a strong Fermi level pinning is observed for intimate contacts, the presence of the native Ge oxide at the M/SC interface yields a depinning of the Fermi level. However, this depinning has been found to be dependent on the chemical nature of the oxide interlayer

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Havard, Eric. "Contribution à l'étude de l'injection électrique dans les VCSEL de grandes dimensions". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00353238.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse porte sur la modélisation, la fabrication et la caractérisation de Lasers à Cavité Verticale Emettant par la Surface (VCSEL) de grandes dimensions pour la manipulation de solitons de cavité, pour lesquels ces lasers permettraient une manipulation électrique plus souple de ces ondes stationnaires. Pour cela, il est nécessaire de disposer de structures à large zone d'émission uniforme (~100µm). Or, l'injection par électrode annulaire dans les VCSEL émettant par la surface entraîne une inhomogénéité rédhibitoire. Cette étude vise donc à proposer et évaluer des solutions technologiques innovantes pour atteindre une uniformité optimale dans ces dispositifs. Après une introduction dressant un état de l'art des solutions rapportées dans la littérature, nous présentons les travaux que nous avons menés sur la modélisation électrique des lasers pour évaluer les approches génériques de complexité croissante suivantes : l'ajout d'une couche d'étalement du courant en surface (électrode transparente en ITO) ; l'association de cette dernière à une barrière de potentiel (diode Zener) et la discrétisation de l'injection par création de zones localisées de conduction. L'optimisation des électrodes en ITO déposées sur GaAs, l'évaluation de l'apport d'une diode Zener ainsi que la mesure du contraste d'injection obtenu par gravure localisée en surface du composant sont ensuite détaillées. Suite à cette mise au point technologique, l'insertion des solutions que nous avons finalement retenues (gravures localisées et ITO) pour la réalisation de VCSEL est ensuite décrite. Enfin, les caractérisations électro-optiques des composants réalisés sont présentées; elles ont déjà permis d'obtenir des dispositifs de forme allongée émettant 50mW en continu à l'ambiante. Ces premiers résultats prometteurs ont cependant mis en évidence la nécessité d'améliorer encore les propriétés de l'interface ITO/GaAs. Ces solutions pourront alors être mises à profit pour l'application visée mai s également pour la génération de puissance ou encore la réalisation de VCSEL à cavité externe (VECSEL).

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Barbier-Brygoo, Hélène. "Étude des propriétés électriques du tonoplaste des vacuoles isolées : application à l'analyse des différences observées entre betteraves sucrières et fourragères". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112103.

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Abstract (sommario):

Les propriétés électriques du tonoplaste ont été étudiées sur diverses préparations de vacuoles isolées et étudiées en absence de source d'énergie (érable, pervenche et betterave). Les résultats montrent que la différence de potentiel mesurée par la technique des microélectrodes sur ces vacuoles isolées est positive, et que les valeurs négatives déduites de la distribution de cations lipophiles sont artefactuelles du fait de la fixation de ces sondes sur la membrane vacuolaire. L'analyse des composantes de la différence de potentiel globale lue par les électrodes a permis d'évaluer les contributions relatives des potentiels de surface externe et interne, et du potentiel intramembranaire proprement dit. La sensibilité de ce dernier vis à vis des ions du milieu suggère qu'un efflux des anions organiques vacuolaires, en particulier de citrate, serait à l'origine du potentiel mesuré et pourrait rendre compte de sa valeur positive. La comparaison de différentes variétés de betterave a mis en évidence l'existence d'une corrélation positive entre la valeur de la différence de potentiel des vacuoles isolées à partir des racines d'une variété et la capacité de cette variété à accumuler le saccharose. L'analyse de cette corrélation montre que la différence observée entre betteraves sucrières et fourragères sur le plan du potentiel transtonoplaste est liée aux différences de contenus ioniques entre les deux types vacuolaires. Cette analyse souligne par ailleurs la présence d'une forte corrélation négative entre l'accumulation des ions et le stockage du saccharose dans la racine. L'hypothèse de l'existence d'un contrôle s'exerçant à la fois sur la pression osmotique globale des cellules de racines et sur la nature des solutés (ions et sucre) assurant cette pression permettrait de rendre compte de l'ensemble des différences observées entre variétés.

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Bahbouh, Nidal. "Contribution des propriétés structurales et physico-chimiques des surfaces réelles d'InP et du mode d'élaboration aux caractéristiques électriques des diodes Schottky Au, Ag/InP". Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20261.

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Abstract (sommario):

Ce travail a pour objet la mise en evidence de la contribution des proprietes des surfaces d'inp aux proprietes des diodes realisees par depot de deux metaux non reactifs: l'or et l'argent. Pour cela on a prepare une serie de surfaces differentes en choisissant diverses structures de surfaces (110, 100, 111). On les a nettoyees en utilisant deux solutions chimiques, l'une a base de brome, l'autre a base de h#2so#4. Sur ces surfaces, dont les proprietes structurale et physico-chimique avaient ete determinees par microscopie a balayage et par effet auger, on a elabore des diodes schottky en deposant de l'or ou de l'argent. On a ensuite procede a l'etude des diodes en relevant les caracteristiques i(v) et c(v). On en a deduit les hauteurs de barriere et les facteurs d'idealite. Les resultats ainsi obtenus permettent de mettre en evidence la contribution de la surface initiale du substrat, de sa structure, de son nettoyage, de la nature du metal aux proprietes de l'oxyde de surface, de la barriere d'interface et aux mecanismes de transport du courant

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Roggero, Aurélien. "Analyse du vieillissement d'un adhésif silicone en environnement spatial : influence sur le comportement électrique". Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30267/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'inscrit dans la thématique technologique des décharges électrostatiques sur les panneaux solaires des satellites de télécommunication en orbite géostationnaire. Son objectif est de déterminer les évolutions des propriétés électriques d'un adhésif silicone commercial en environnement spatial et de les corréler aux évolutions de sa structure chimique. Les principaux constituants du matériau ont été identifiés et des échantillons dépourvus de particules de renfort - assimilés à la matrice polymère isolée - ont été élaborés. Afin d'évaluer l'influence des particules, ils ont été systématiquement comparés aux échantillons nominaux dans l'ensemble de ces travaux. La structure physico-chimique du matériau à l'état initial a été caractérisée en étudiant ses relaxations enthalpiques, mécaniques et en pratiquant des analyses chimiques. Son comportement électrique (relaxations dipolaires et conductivité) a été sondé grâce à une approche expérimentale inédite croisant la technique de relaxation de potentiel électrostatique de surface, la spectroscopie diélectrique dynamique et l'analyse des courants thermo-stimulés. Le vieillissement du matériau en environnement spatial a été simulé expérimentalement par l'exposition des échantillons à des flux élevés d'électrons de haute énergie. Les analyses chimiques, notamment en RMN du solide, ont montré la prédominance d'un processus de réticulation du matériau sous irradiation, et des mécanismes de dégradation à l'échelle microscopique ont été proposés. Le comportement électrique du matériau est fortement impacté par l'évolution de sa structure chimique : sa résistivité augmente considérablement avec la dose ionisante. Il est suggéré que la résistivité de ce matériau soit directement liée à son degré de réticulation, influant sur la mobilité des porteurs dans le cadre du hopping et de la percolation électrique. Cette augmentation est beaucoup plus marquée en présence de particules, ce qui a été attribué à la formation de nœuds de réticulation matrice-particules qui constituent des pièges plus profonds pour les porteurs de charges. Ces travaux apportent une meilleure compréhension des phénomènes de vieillissement des élastomères silicones en environnement spatial. Ils permettront d'anticiper des évolutions structurales qui pourraient mettre en péril leur fonction d'adhésion, ainsi que des évolutions de résistivité électrique intrinsèque, facteur décisif dans le déclenchement de décharges électrostatiques
This PhD thesis falls within the technical field of electrostatic discharges occurring on the solar arrays of communications satellites in the geostationary orbit. Its main objective consists in assessing the evolutions of a space-used commercial silicone adhesive's electrical properties, and to correlate them with the evolutions of its chemical structure. The main components of this material have been identified, and neat samples (deprived of fillers) were elaborated so as to study the isolated polymer matrix. In order to assess the influence of filler incorporation, neat samples were systematically compared with the commercial ones in this study. The material's physicochemical structure in the initial state was characterized by studying its enthalpy relaxations, mechanical response, and by performing chemical analysis. Its electrical behavior (dipole relaxations and conductivity) was investigated thanks to an original experimental approach combining surface potential decay measurements, broadband dielectric spectroscopy, and thermally stimulated depolarization currents. Aging in the space environment was experimentally simulated by exposing the samples to high fluxes of high energy electrons. Chemical analysis (solid state NMR in particular) revealed the predominant crosslinking tendency of this material under ionizing radiations, and allowed to suggest degradation mechanisms at the microscopic scale. These structural evolutions also strongly impact its electrical behavior: a great increase in electrical resistivity has been observed with increasing ionizing dose. It is believed that electrical resistivity directly depends on the degree of crosslinking, which affects charge carrier mobility, in the theoretical frame of hopping and percolation models. The increase in resistivity is considerably more pronounced in the filled material, which could be associated with crosslinking occurring at the matrix-particles interface. Such crosslinks are thought to represent deeper traps for charge carriers. This work brought better understanding of aging phenomena in silicone elastomers exposed to the ionizing space environment. This knowledge will help predicting structural evolutions that may compromise vital properties such as adhesion, and the evolutions of intrinsic conductivity, a critical factor involved in the triggering of electrostatic discharges

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Dutraive, Marie-Sophie. "Etude des propriétés électriques du dioxyde d'étain. Nature des défauts et influence du mode d'élaboration". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00842723.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse sur le dioxyde d'étain a permis de mettre en évidence les liens qui peuvent exister entre les défauts du matériau (défauts intrinsèques ou de surface) et la conductivité électrique. Pour cela, nous avons tout d'abord étudié l'évolution de la texture et de la morphologie en fonction de la température de calcination. Puis, pour différentes températures de frittage des échantillons de SnO₂, nous avons étudié les variations de conductivité électrique en fonction de la température de mesure, sous différentes atmosphères gazeuses. Cette étude est poursuivie par des mesures de conductivité, dans des conditions isothermes, et sous pressions de gaz rigoureusement controlées (O₂, H₂O,) à l'aide d'un système de mesure développé spécialement. Ceci nous permet, apres l'étude expérimentale des espèces adsorbées en surface et des propriétés catalytiques du SnO₂ envers l'éthanol, le monoxyde de carbone et le méthane, d'aborder les défauts de ce matériau et la modélisation des phénomènes observés. Nous avons proposé deux types de modélisation pour interpréter les variations de conductivité observées (lois de pression). Le premier modèle tient compte des défauts intrinsèques du SnO₂. Le second modèle, développé par un aspect cinétique, intègre les défauts de surface (espèces adsorbées). Ces modèles sont ensuite moyennés par la prise en compte de la texture du dioxyde d'étain.

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Messaoudi, Rabah. "Paramètres influençant l'efficacité de la décharge du type couronne dans le traitement de surface des polymères. Rôle de l'humidité". Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30195.

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Abstract (sommario):

La presente etude concerne l'interaction d'un film de polypropylene avec les decharges electriques a la pression atmospherique. Une attention particuliere est portee a l'etude du comportement de la decharge couronne generee dans l'air en presence d'humidite dans un systeme pointe-plan. Ainsi, il a ete montre qu'a distance courte (1,5 mm) en presence d'un dielectrique de faible resistivite superficielle sur l'electrode plane, la vapeur d'eau favorise l'apparition des impulsions du type breakdown streamer. En revanche, a distance longue (6 mm), quelle que soit la nature du dielectrique, l'humidite defavorise l'apparition de ce regime de decharge. Ce dernier depend de la valeur du champ electrique qui contribue, dans la zone ou il est intense, a la disparition des agregats qui appauvrissent la decharge en electrons. Le spectre d'emission de la decharge a montre, quel que soit le taux d'humidite, que plus le nombre d'impulsions du type breakdown streamer augmente plus l'emission lumineuse est intense. La mesure des courants volumiques de fuite, sur des films traites a distance longue en presence d'humidite, fait apparaitre des valeurs plus faibles qu'en atmosphere seche. Resultat en bonne concordance avec les caracteristiques du plasma. Il a ete aussi defini des conditions de decharges qui conduisent a une amelioration de l'adherence, jugee par l'angle de contact, et a un maintien des proprietes dielectriques puisque l'accroissement des pertes dielectriques et du courant de fuite demeure faible. Par ailleurs, une premiere approche est consacree a un procede recemment developpe et mettant en uvre une decharge luminescente dans l'helium a la pression atmospherique. Les resultats de la premiere comparaison des effets de cette decharge et d'une decharge couronne, ont montre a travers les mesures d'angle de contact et de courant volumique de fuite que le traitement par decharge luminescente est beaucoup plus efficace et homogene que celui par decharge couronne

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Guillemet, Sophie. "Rôle des traitements thermiques sur les propriétés structurales, microstructurales et électriques de manganites de métaux de transition. Application au vieillissement des thermistances à coéfficient de température négatif (ctn)/ par Sophie Fritsch". Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30025.

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Abstract (sommario):

Les thermistances a coefficient de temperature negatif (ctn), constituees de manganites de metaux de transition, subissent une derive de resistivite (vieillissement) sous contrainte thermique (t=60-240c). L'origine de ce phenomene, prejudiciable pour les applications, a fait l'objet de nombreuses hypotheses sans qu'il ait ete possible jusqu'alors d'en determiner les mecanismes. L'objectif de ce travail consistait precisement a rechercher les correlations entre le vieillissement des ctn et l'evolution de leurs caracteristiques structurales et (ou) microstructurales sous l'influence des traitements thermiques. Differentes phases spinelles mn#3#-#xm#xo#4 (m=mn, ni, cu - 0,5 cubique conduit a la formation de macles qui accomodent les contraintes dues au changement de structure. La presence de ces defauts bidimensionnels contribue par ailleurs a diminuer la derive de resistivite. Toutes ces observations ont permis de mettre en evidence le traitement de metallisation par serigraphie comme la cause majeure du vieillissement. En effet, au cours de ce recuit a 850c suivi d'un refroidissement rapide, la distribution des cations se trouve hors d'equilibre et un phenomene d'oxydation apparait en meme temps que des germes d'une phase spinelle lacunaire. Apres maintien a 125c pendant plusieurs centaines d'heures, les germes cristallins sont elimines, mais la distribution cationique n'est pas modifiee. Le mecanisme de vieillissement n'apparait pas comme une fonction simple de la temperature

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Beigbeder, Joana. "Etudes des propriétés physiques de nanocomposites à matrice polysiloxane : application au développement d'un revêtement de contrôle thermique froid et antistatique". Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/702/.

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Abstract (sommario):

Les réflecteurs solaires sont des revêtements de contrôle thermique froids développés par le CNES. Ils sont constitués d'un substrat réflecteur sur lequel est déposée une couche transparente de résine polysiloxane (PDMS). Le PDMS est un polymère, sensible aux décharges électrostatiques (ESD) se produisant en orbite géostationnaire. L'objectif de ce travail est de développer un revêtement de contrôle thermique froid et antistatique, afin d'écouler les charges électrostatiques en orbite géostationnaire. Les propriétés thermo-optiques du revêtement développé pour les orbites basses doivent être conservées à savoir : une faible absorptivité solaire et une forte émissivité thermique. Une dispersion de nanoparticules conductrices de différent facteur de forme dans la résine polysiloxane a été mise en œuvre : nanotubes de carbone (NTC), nanoparticules d'oxyde d'indium dopé à l'oxyde d'étain (ITO) et d'oxyde de zinc (ZnO). Les propriétés thermo-optiques, électriques en environnement spatial des nanocomposites ont été étudiées. Les NTC améliorent les propriétés électriques de la résine polysiloxane, mais provoquent une forte augmentation de l'absorptivité solaire. La dispersion de nanoparticules sphériques d'ITO augmente l'émissivité thermique du PDMS, ce qui permet de réduire l'épaisseur du revêtement et d'augmenter la dissipation des charges électrostatiques. Des faibles fractions massiques de nanoparticules sphériques de ZnO ne conduisent pas à une transition isolant -conducteur dans le PDMS. Par contre la dispersion de tétrapods de ZnO dans la matrice PDMS permet une meilleure dissipation des charges électrostatiques que la résine PDMS seule
Solar reflectors are new cold (low solar absorptivity, high thermal emissivity) thermal control coatings for satellites slightly sensitive to low earth orbit (LEO) environment. The aim of our work is their adaptation to geostationary (GEO) environment. These reflectors are composed of a reflective layer and a transparent highly electrically resistive polysiloxane coating. To evacuate electrical charges induced by GEO environment, carbon nanotubes (CNT) and metal oxides nanoparticles (zinc oxide, indium tin oxide ITO) were added to the resin and their effect on thermo-optical, electrical and electrostatic discharge (ESD) properties studied. A small proportion of CNT into polymer leads to a better electrical conductivity for the composite but also to an important solar absorptivity. Adding ITO nanoparticles to the polymer permits to increase the thermal emissivity and so to lower the thickness of coatings. ITO composites display good electrostatic discharge with low ITO concentrations. Zinc oxide particles do not permit to improve the electrical properties of composites

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Marbouh, Othmane. "Capteurs à ondes acoustiques de surface pour la caractérisation multiphysique des propriétés des tôles ferromagnétiques dans les machines électriques de fortes puissances". Electronic Thesis or Diss., Centrale Lille Institut, 2024. http://www.theses.fr/2024CLIL0019.

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Abstract (sommario):

Les machines électriques de forte puissance sont soumises à des contraintes mécaniques, thermiques et magnétiques sévères en fonctionnement. Pour assurer leur fiabilité et la continuité de leur opération, il est crucial de disposer d'informations en temps réel sur ces contraintes, souvent à l'échelle locale. Les technologies de capteurs sans fil et sans batterie, combinées à des techniques efficaces d'analyse des données et de traitement des signaux, sont indispensables pour répondre à ce besoin. Les ondes acoustiques de surface permettent de concevoir des capteurs sans fil et totalement passifs, capables de mesurer de nombreuses grandeurs physiques telles que la température, les contraintes mécaniques et le champ magnétique, grâce à une ingénierie avancée du design. Le travail réalisé dans cette thèse a permis de développer des capteurs SAW multi-grandeurs pour la mesure des déformations, de la température et du champ magnétique. Ces capteurs ont d'abord été calibrés sur des bancs d'essais en laboratoire, puis utilisés pour caractériser les propriétés mécaniques, telles que la magnétostriction, et les propriétés magnétiques, telles que les pertes magnétiques, des tôles ferromagnétiques employées dans la conception des machines électriques de forte puissance. La caractérisation des propriétés des tôles ferromagnétiques est cruciale pour plusieurs raisons : concevoir des systèmes électromagnétiques efficaces, minimiser les vibrations et les bruits indésirables, contrôler la dissipation d'énergie, prévenir la fatigue des matériaux, optimiser la conception des composants pour l'efficacité énergétique et développer des composants résistants à la chaleur pour la fiabilité et la durabilité... Le projet de thèse implique l'entreprise JEUMONT Electric (société de haute technologie spécialisée dans les solutions de conversion d'énergie), le groupe AIMAN-FILMS de l’IEMN et l'équipe Outils et Méthodes Numériques du L2EP. Chaque partenaire apporte des compétences spécifiques pour aborder l'instrumentation multi-physique des machines électriques de forte puissance
High-power electrical machines are subjected to severe mechanical, thermal, and magnetic stresses during operation. To ensure their reliability and continuous operation, it is crucial to have real-time information on these constraints, often at a local scale. Wireless and battery-free sensor technologies, combined with effective data analysis and signal processing techniques, are essential to meet this need. Surface acoustic waves (SAW) allow the design of wireless and completely passive sensors capable of measuring various physical quantities such as temperature, mechanical stress, and magnetic fields, thanks to advanced design engineering. The work carried out in this thesis has enabled the development of multi-quantity SAW sensors for measuring deformations, temperature, and magnetic fields. These sensors were first calibrated on laboratory test benches and then used to characterize the mechanical properties, such as magnetostriction, and magnetic properties, such as magnetic losses, of ferromagnetic sheets used in the design of high-power electrical machines. Characterizing the properties of ferromagnetic sheets is crucial for several reasons: designing efficient electromagnetic systems, minimizing vibrations and unwanted noise, controlling energy dissipation, preventing material fatigue, optimizing component design for energy efficiency, and developing heat-resistant components for reliability and durability. The thesis project involves JEUMONT Electric (a high-tech company specializing in energy conversion solutions), the AIMAN-FILMS group from IEMN, and the Numerical Tools and Methods team from L2EP. Each partner brings specific expertise to address the multi-physical instrumentation of high-power electrical machines

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Royes, Paul Timothée Louis. "Composites aluminium - nanotubes de carbone pour application électrique : élaboration par métallurgie liquide, mise en forme et caractérisation". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0015.

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Abstract (sommario):

L’allègement des structures, et notamment des câbles électriques, est un enjeu majeur pour les industries aéronautique et ferroviaire, grandes consommatrices en ressources énergétiques. L’utilisation de nanotubes de carbone (NTC) comme renforts dans l’élaboration de matériaux composites à matrice aluminium est une solution prometteuse pour obtenir un matériau à propriétés améliorées. L’élaboration par métallurgie liquide en four à induction d’un matériau Al-NTC fait face à des challenges tels que l’intégration et la dispersion des NTC dans l’aluminium liquide. Une démarche par intégration d’échelles a été mise en œuvre avec des fibres et des nanofibres de fibres de carbone (NFC), et a permis d’identifier que la présence d’une interface cuivrée à la surface des renforts et un brassage mécanique sont les points clés pour favoriser le mouillage et la dispersion des NTC. Un matériau Al-NFC à propriétés mécaniques améliorées a été élaboré et la contribution du cuivre apporté par l’interface a pu être quantifiée. La contribution des NFC sur l’amélioration de la résistance élastique par rapport à l’aluminium de référence est de +44% avec des paramètres d’élaboration optimisés.Le comportement des NTC avec et sans interface cuivre dans l’aluminium liquide a été étudié selon des considérations thermodynamiques et cinétiques. Un modèle de croissance de carbures d’aluminium a ainsi pu être établi théoriquement et calibré expérimentalement avec une méthode de corrélation par intégration d’images. L’influence des NTC sur la germination hétérogène de l’aluminium a également été étudiée et une méthode permettant d’obtenir des éprouvettes à structure équiaxe fine a été déterminée
The lightening of structures, including electrical cables, is a major issue for aviation and rail industries, major consumers of energy resources. The use of carbon nanotubes (CNTs) as reinforcements in the preparation of composite materials with aluminum matrix is a promising solution to achieve improved properties in the material. The preparation by liquid metallurgy of an Al-CNT material with induction furnace processing is facing challenges such as the integration and dispersion of CNTs in liquid aluminum.A scales integration method has been implemented with fiber and carbon fiber nanofibres (NFC). It has allowed to identify that the presence of a copper interface at the surface of reinforcements and mechanical stirring are the key points to promote wetting and dispersion of CNTs. An Al-NFC composite material with improved mechanical properties was developed and the copper contribution provided by the interface could be quantified. NFC contribution to improving the elastic strength relative to the reference aluminum is + 44% with optimized elaboration parameters.The behavior of CNTs with and without copper interface in liquid aluminum has been studied using thermodynamic and kinetic considerations. An analytic model for aluminum carbide growth has been established theoretically and was experimentally calibrated with an integrate-pictures correlated method. The influence of CNTs on the heterogeneous nucleation of aluminum has also been studied and a method to obtain fine equiaxed structure has been determined

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Siniscalco, David. "Assemblage or/polymère d’épaisseur nanométrique : influence de la température sur les propriétés physiques". Thesis, Le Mans, 2014. http://www.theses.fr/2014LEMA1022/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s’inscrit dans une volonté de décrire l’impact de la température sur des systèmes hybrides et plus particulièrement sur un système or/polymère. L’utilisation et l’étude des propriétés de l’or en couche mince est un sujet d’actualité comme le montre le nombre important de publications chaque année (>6000). Les domaines d’applications sont nombreux en particulier dans les secteurs de l’électronique, du médical ou de l’énergie… De nombreux facteurs peuvent modifier les propriétés physiques (structure, électrique, optique) des assemblages nanométriques. Dans ce travail, nous avons choisi d’étudier l’influence sur les propriétés physiques de l’assemblage de la température du substrat lors du dépôt des couches minces d’or. Dans une première partie, les effets de la température sur la morphologie des surfaces des assemblages seront mis en évidence par une étude statistique d’images AFM. Afin de réaliser cette analyse nous avons développé une nouvelle méthode d’analyse de surface granulaire nommée - l’Interfacial Differential Function. Nous démontrerons l’efficacité de cette méthode statistique vis-à-vis des méthodes existantes en analysant différentes surfaces modèles et, en extrayant les distances caractéristiques (taille de grains, distance inter-grains). La méthode a ensuite été appliquée avec succès à l’étude de l’évolution de la morphologie de films minces d’or déposés sur silicium en fonction de la température du substrat lors du dépôt. Nous avons ainsi pu montrer que, contrairement à ce qui était décrit jusqu’ici dans la littérature, l’augmentation de la rugosité observée lorsque la température de dépôt augmente n’était pas due à une augmentation de la largeur des grains.Dans une seconde partie, nous étudierons l’évolution de la structure interne des assemblages en fonction de la température de dépôt. La forte influence des propriétés thermiques du polymère sur la structure de l’assemblage nanométrique or/polymère a été mise en évidence par réflectivité de rayons X et par microscopie électronique à transmission. La combinaison de la réflectivité de rayons x associée avec la microscopie à force atomique nous a permis de révéler l’évolution avec la température de la structure qui passe d’une structure stratifiée à basse température à une structure plus complexe de type composite avec la présence de polystyrène en surface pour les hautes températures. Dans une dernière partie, l’impact de la température sur les propriétés électriques, optiques des assemblages sera présenté. Le passage d’une surface conductrice à faible température à une surface isolante à haute température sera mis en évidence via une étude originale basée sur une cartographie de résistance électrique réalisée par AFM. Les propriétés d’exaltation optique seront quant à elles présentées à travers une étude par spectroscopie Raman.En conclusion, les résultats de ce travail seront mis en perspectives par rapport à des applications potentielles telles que l’électronique flexible ou la fabrication de capteurs
This thesis is part of an effort to describe the impact of temperature on hybrid systems and more particularly on a gold/polymer system. The use and study of properties of gold thin film is a timely topic as evidenced by the large number of publications each year (>6000). The fields of applications are numerous especially in areas of electronics, medical or energy… Many factors can modify physical properties (structural, electrical, optical) of nanoscale assemblies. In this work, we have chosen to study the influence on physical properties of the assembly of the substrate temperature during the deposition of thin layers of gold.In the first part, effects of temperature on the surface morphology of the assemblies will become apparent from a statistical study of AFM images. To perform this analysis we have developed a new granular analysis method called IDF – Interfacial Differential Function. We will demonstrate the effectiveness of this statistical approach against the existing methods by analyzing different models and surfaces, by extracting the characteristic distances (grain size, inter-grain distance). The method has been successfully applied to the study by demonstrating changes in the morphology of thin films deposited on silicon versus the temperature of the substrate during deposition. We were able to show that, contrary to what previously described in the literature, the increased roughness observed when the deposition temperature increased, is not due to an increase in the width of the grains.In a second part, we will study the evolution of the internal structure of assemblies based on the deposition temperature. The strong influence of the thermal properties of the polymer structure on the gold/polymer nano-assembly has been shown by X-ray reflectivity and transmission electron microscopy. The combination of x-ray reflectivity associated with the atomic force microscopy has allowed us to reveal the evolution with the temperature of the structure changes from a layered structure at low temperature to a more complex structure of composite type with the presence of polystyrene on the surface for high temperatures.In the last part, the impact of temperature on optical electric properties, assemblies will be presented. The transition from a conductive surface at low temperature to a high temperature insulating surface will be highlighted via an original study based on a mapping of electrical resistance produced by AFM. Optical exaltation properties will be presented through a study by Raman spectroscopy.In conclusion, results of this work will be put in perspective with respect to potential applications such as flexible electronics and fabrication of sensors

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Bayoda, Kossi Djidula. "Propriétés électriques, optiques et mécaniques d'une décharge de surface à barrière diélectrique nanoseconde pulsée. Application à la mesure de vitesse pariétale et au contrôle des écoulements aérodynamiques". Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2319/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse a pour but d'étudier une nouvelle décharge nanoseconde pulsée à barrière diélectrique basée sur 3 électrodes (SL-DBD pour « SLiding DBD » en anglais), de la comparer à la décharge nanoseconde conventionnelle utilisant 2 électrodes (NS-DBD), et d'évaluer sa capacité à être utilisée soit comme capteur de vitesse pariétale, soit comme actionneur électromécanique pour le contrôle d'écoulement. Dans la première partie, les propriétés électriques des deux décharges sont caractérisées, permettant ainsi d'identifier le paramètre électrique clé qui permet de passer d'un régime de décharge à un autre. Des visualisations par caméra intensifiée ont confirmé cette transition lorsque le champ électrique moyen devient supérieur à 6.5 kV/cm. Des diagnostiques mécaniques (Schlieren et mesures de pression) ont permis de caractériser précisément l'onde de pression générée par les deux décharges.Ensuite, l'influence d'un écoulement sur le comportement électrique de la SL-DBD a été étudiée, mettant en évidence que le courant « collecté » par l'électrode (3) était à peu près proportionnel à la vitesse de l'écoulement en proche paroi. Même s'il reste encore de nombreux points à vérifier, ce résultat encourageant permet d'envisager l'utilisation de la SL-DBD comme capteur de vitesse et/ou de frottement pariétal.Enfin, la troisième partie est consacrée à l'effet de la SL-DBD sur des écoulements aérodynamiques, dans le but de les manipuler. Plusieurs configurations ont été étudiées (profil d'aile, marche descendante, plaque plane) et les résultats ont permis de montrer la complexité des phénomènes physiques à l'origine du contrôle, sans pour autant pouvoir totalement les expliquer
This thesis aims to study new design of nanosecond pulsed dielectric barrier discharge in 3 electrodes configuration: the sliding discharge (SL-DBD), to compare it to the conventional nanosecond DBD in 2 electrodes geometry (NS-DBD) and to show also its capacity to be used as a friction velocity or wall shear stress sensor and to be used as electromechanical actuator for flow control.In its first part, the electrical properties of these two discharges are characterized and point out the key parameter governing the transition of one regime to another. The visualizations with an intensified camera confirm this transition when the mean electric field increases over 6.5 kV/cm. Therefore they extend further and cover the inter-electrode gap. Mechanical diagnostics (Schlieren and pressure measurements) characterize the pressure wave generated by these discharges. In the second part, the electrical characterization of the SL-DBD under flow conditions shows that the courant « collected » by the third electrode is almost proportional to the wall flow velocity. However, even if other studies needed to be performed, these encouraging results reveal the ability of the SL-DBD to be used as a friction velocity or a wall shear stress sensor. Finally, the third part is addressed to the effect of the SL-DBD on aerodynamics flows in order to manipulate them. Several configurations are studied (airfoil, backward facing step, flat plate) and the results have shown the complexity of the physicals phenomena governing the control authority, without being able to fully explain them

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Chayani, Moncef. "Spéficité structurale et propriété d'oxyde de silicium déposé par procédé plasma". Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30091.

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Ichas, Valerie. "Étude sous pression des propriétés électroniques et magnétiques de composés de neptunium : NpGa3 et les monopnictures de Np : Net réalisation d'un réfrigérateur d'3He pour la mesure de la résistance électrique en dessous de 1,5K". Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10041.

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Abstract (sommario):

La resistance electrique des monopnictures de neptunium npas, npsb, npbi (structure nacl) et de npga#3 (structure aucu#3) a ete mesuree sous haute pression jusqu'a 25gpa et a basse temperature jusqu'a 1. 5k. Dans les monopnictures de np, la mise en ordre antiferromagnetique triple k (3k) produit une forte augmentation de la resistivite a pression ambiante. De plus, dans npsb et npbi, la resistivite montre un comportement semi-conducteur a basse temperature. Sous pression et dans les trois composes, la temperature d'ordre t#o#r#d diminue et la resistance chute discontinuement a basse temperature. La signature de l'ordre 3k est supprimee dans npas et npsb. L'anomalie kondo de la resistance disparait sous pression. La chute de resistance sous pression est interpretee par une modification de la surface de fermi qui coincide probablement avec la suppression de la phase 3k. Nous suggerons que la diminution de t#o#r#d est due a un changement de la surface de fermi en plus d'une legere delocalisation des electrons 5f. Dans npga#3, t#o#r#d augmente de 65k a 1bar jusqu'a 194k a 25gpa. L'anomalie kondo en resistivite est supprimee au dessus de 4gpa. Nos resultats suggerent que deux phases magnetiques sont presentes sous pression. Le comportement sous pression du moment ordonne et de la temperature d'ordre indique une faible delocalisation des electrons 5f. L'augmentation de la temperature d'ordre est expliquee par le renforcement des interactions d'echange indirectes entre ions magnetiques. Parallelement, nous avons developpe un prototype d'un refrigerateur #3he avec pompe a absorbtion par des charbons actifs. Il est destine a mesurer la resistance electrique de composes d'actinides en dessous de 1. 5k et sous haute pression. Le prototype permet d'atteindre des temperatures minimales de 650mk dans les conditions de mesures sous pression et 330mk dans les conditions de mesures a 1bar. Nous avons mesure avec succes la resistance electrique de np#4ru#7ge#6 jusqu'a 350mk et a pression ambiante

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Masson, Cécile. "Caractérisation des films passifs formés sur aciers inoxydables en milieux électrolytiques : modélisation par spectrométrie d'impédance". Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10155.

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Abstract (sommario):

Ce travail est consacre a l'etude des proprietes des films passifs formes sur aciers inoxydables en milieux electrolytiques. Les caracteristiques physico-chimiques des films passifs conditionnent leur proprietes protectrices et donc la plus ou moins grande resistance a la corrosion des aciers inoxydables. Au cours de ce travail, nous avons donc cherche a etablir une relation entre les proprietes electriques des films passifs, leur composition chimique et leur structure. Dans une premiere partie, l'etude du comportement electrochimique des films passifs formes sur differents aciers est realisee par des techniques electrochimiques classiques de mesure de tensions d'abandon, de test de piqure et de voltammetrie cyclique. Dans une seconde partie, les proprietes electriques des films passifs ont ete etudiees par spectrometrie d'impedance. La caracterisation des couches passives etant difficile a partir des diagrammes d'impedance obtenus, les resultats experimentaux sont retraites soit en terme de capacite de charge d'espace d'un semi conducteur, soit en terme de capacite complexe. Les resultats obtenus par la premiere approche mettent en evidence les proprietes electroniques du film passif qui se comporte comme un semi-conducteur de type n fortement dope sur une plage de tensions reduite. L'existence de reactions d'oxydo-reduction dans le film passif revelee par voltammetrie cyclique et les variations d'epaisseur observees par spectrometrie esca permettent de proposer, dans la deuxieme approche, une modelisation du film de passivation. Le schema electrique equivalent propose assimile le film passif a un materiau dielectrique hote au sein duquel se produit des variations du degre d'oxydation et qui echange des charges avec le milieu electrolytique

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Capdeville, Stéphanie. "Couches minces de ferrites spinelles à propriétés semiconductrices destinées à la réalisation de microbolomètres". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009540.

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Abstract (sommario):

Les conditions d'élaboration de couches minces de ferrites riches en zinc ont été étudiées en vue de leur intégration comme matériau thermomètre dans des microbolomètres. La pulvérisation cathodique radiofréquence s'est avérée assimilable à un traitement à haute température sous faible pression d'oxygène. La modification judicieuse des conditions de dépôt a permis de limiter les phénomènes de réduction, évitant ainsi la formation de l'oxyde mixte fer-zinc de type wustite. Toutefois, les ferrites obtenus sont déficitaires en oxygène et présentent une température de Curie anormalement élevée. L'évolution de la porosité des films a été établie en fonction des paramètres de dépôt utilisés. Des mesures d'impédance complexe ont révélé que les zones intergranulaires gouvernaient la conduction; leur résistivité augmentant avec la porosité des couches minces. Des recuits sous air et des changements de l'ordre magnétique ont également permis de modifier les propriétés électriques des films.

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Tousch, Corentin. "Incorporation de nanotubes de carbone dans les couches d’oxyde formées par le procédé d’oxydation par plasma électrolytique de l’aluminium en vue d’élaborer des couches d’oxyde conductrices". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0282.

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Abstract (sommario):

Le procédé le plus courant pour améliorer les propriétés de surface de l'aluminium est le procédé d'anodisation en bain acide, permettant la formation d'une couche protectrice d'oxyde d'aluminium en surface. Cela confère une meilleure résistance à l'usure et à la corrosion grâce à la grande dureté et la stabilité chimique de l'alumine. En revanche, l'alumine est un excellent isolant électrique, augmentant considérablement la résistance de contact des pièces anodisées. Traditionnellement, un traitement électrolytique à base de nickel, cadmium et chrome est appliqué aux pièces nécessitant une bonne conductivité en surface. Cependant, l'électrolyte contient des métaux lourds et notamment du chrome hexavalent, substance cancérigène, mutagène et reprotoxique que l'agence européenne de la chimie compte interdire au sein de l'Union Européenne. Par conséquent, des traitements alternatifs sont recherchés, conduisant à l'oxydation par plasma électrolytique. Ce procédé de conversion électrochimique diffère de l'anodisation en bain acide par l'utilisation de forts courant/tensions et l'emploi d'électrolytes basiques faiblement concentrés. La couche d'oxyde résultante est poreuse, permettant l'incorporation de particules solides. Ces dernières sont dispersées dans l'électrolyte et progressivement incorporées dans la couche d'oxyde pendant sa croissance. Il est alors concevable d'incorporer des particules conductrices dans l'objectif de créer des chemins de percolation à travers la couche, formant une couche composite oxyde d'aluminium-particules qui protège l'aluminium sous-jacent tout en maintenant une faible résistance électrique. A cet effet, les nanotubes de carbone ont été choisis pour leur excellente conductivité électrique et leur géométrie favorable à la percolation. L'étude vise à incorporer des nanotubes de carbones dans la couche d'oxyde générée pendant le traitement par oxydation plasma électrolytique de l'aluminium en vue de produire des couches d'oxydes conductrices. Les investigations expérimentales établissent les connaissances fondamentales sur les mécanismes d'incorporation, l'impact des paramètres électriques de traitement, l'effet des nanotubes de carbone sur le procédé et sur les propriétés des couches, notamment le comportement électrique. Les résultats révèlent que les nanotubes de carbone accélèrent la croissance de la couche et augmentent la porosité de celle-ci. A forte concentration, les couches formées deviennent excessivement poreuses avec des défauts (fissures, délamination) qui fragilisent l'intégrité de la couche d'oxyde. Les nanotubes de carbone dans l'électrolyte et dans l'oxyde influencent considérablement le procédé. La transition vers le régime de micro-décharges « soft » intervient plus tôt avec des concentrations en nanotubes plus élevées. Des concentrations excessives de nanotubes de carbone inhibent le procédé, empêchant la formation de la couche d'oxyde. Les traitements en régime « d'arc » favorisent l'incorporation des nanotubes de carbone dans l'oxyde devant les traitements en régime « soft ». Bien que l'incorporation des nanotubes de carbone améliore significativement de la conductivité électrique des couches d'oxyde, le seuil de percolation n'est pas encore atteint, et les couches demeurent isolantes pour l'instant. Cependant, les résultats obtenus sont très prometteurs, encourageant le financement de recherches supplémentaires pour optimiser la conduction électrique des couches ainsi formées, en s'appuyant sur les découvertes ici rapportées
The most common method to enhance the surface properties of aluminum is acid-based anodization, forming a protective layer of aluminum oxide on the metal surfaces. This imparts improved wear and corrosion resistances due to alumina's high hardness and chemical stability. However, aluminum oxide is a strong electrical insulator, substantially increasing contact resistance in anodized components. Traditional electrolytic surface treatments involving nickel, cadmium, and chromium maintain electrical conductivity but involve heavy metal-containing electrolytes, including carcinogenic hexavalent chromium, a substance facing European Union import restrictions. Consequently, alternative treatments are sought, leading to electrolytic plasma oxidation. This electrochemical conversion process differs from acid anodization, using higher current/voltage and dilute basic electrolytes. The resulting oxide layer is porous, enabling the incorporation of solid particles. These particles are dispersed in the electrolyte and gradually incorporated within the growing oxide layer. By adding conductive particles it is conceivable to create percolation paths, forming a composite aluminum oxide-particle layer that protects the underlying aluminum while maintaining low electrical contact resistance.Carbon nanotubes were chosen for their excellent electrical conductivity and high form factor, enabling percolation at low volume concentration. The study aims at incorporating carbon nanotubes into the oxide layer generated during aluminum plasma electrolytic oxidation to produce conductive oxide layers. Experimental investigations establish fundamental insights into incorporation mechanisms, impact of electrical parameters, the influence of carbon nanotubes on the process, and coating properties, especially electrical behavior. Results reveal that carbon nanotubes accelerate layer growth and increase oxide coating porosity. High concentrations yield excessively porous layers with defects (cracks, delamination), compromising layer integrity. Carbon nanotubes in both the electrolyte and the growing oxide substantially affect the process. Transition to "soft" micro-discharge regime shifts earlier with higher nanotube concentrations under suitable electrical conditions. Excessive nanotube concentrations inhibit the process, preventing oxide layer formation. "Arc" regime treatments favor nanotube incorporation in the oxide compared to "soft" regime treatments. Although carbon nanotube incorporation significantly enhances oxide layer electrical conductivity, the percolation threshold isn't reached, and layers remain insulating for now. Despite this, the results are highly promising, prompting further research to optimize electrical conductivity in these composite coatings, building upon the findings reported here

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Mboko, Hilaire. "Obtention d'alliages amorphes électrolytiques de NI-P : Étude de quelques propriétés magnétiques". Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10214.

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Abstract (sommario):

Obtention par voie électrolytique des alliages amorphes NI::(100-X)P::(X), ou 15

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Dalla, Francesca Kevin. "Exfoliation du graphène par voie liquide en vue d'une application aux contacts électriques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS134/document.

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Abstract (sommario):

Le graphène est un matériau carboné exceptionnel de par ses propriétés électriques (mobilité électronique à température ambiante de 200 000 cm²V-¹s-¹), mécaniques (module d'Young de 1,5 TPA) et sa capacité à protéger un substrat de l’atmosphère. Cela en fait un candidat idéal comme revêtement de protection pour les dispositifs de connexion dont la partie active (le contact électrique) peut subir des dégradations sévères au cours du temps.. Un tel revêtement de protection doit en effet avoir des propriétés de robustesse et de conduction la plupart du temps antinomiques. La première étape de ce travail a consisté à mettre en œuvre un procède d’exfoliation en phase liquide afin de produire des suspensions de graphène ou de matériaux de type graphène. Différents type de caractérisations structurelles et électriques à l’échelle microscopique ont permis de déterminer des conditions d’exfoliation favorables en variant la nature du solvant et les conditions de sonication. Il s’est agi ensuite d’évaluer différents modes de dépôts permettant d’obtenir un revêtement de protection à partir de feuillets individuels. Les méthodes de trempé, évaporation, spray et filtration ont été caractérisées et ont montré leurs avantages et inconvénients. La méthode de filtration donne les films les plus couvrants mais pose le problème du transfert vers la surface à protéger : on a mis en évidence une contamination résiduelle difficile à éliminer. Les premiers résultats avec une méthode de spray industriel sans buse ont montré une grande réduction du frottement mais aussi la complexité des mécanismes régissant la qualité des dépôts. Les limites des différentes méthodes de dépôt pourraient être dépassées par l’utilisation de films composites polymère-graphène
Graphene is a special carbon material due to its electrical properties (electron mobility at room temperature 200 000 cm²V-¹s-¹), mechanical (Young modulus of 1.5 TPA) and ability to protect a substrate of atmosphere. This makes it an ideal candidate as a protective coating for connecting devices including the active portion (electrical contact) may suffer severe damage over time .. Such a protective coating must indeed have properties and robustness conducting most of the contradictory time. The first step of this work was to implement an exfoliation proceeds in the liquid phase to produce suspensions of graphene and graphene-like materials.Different types of structural and electrical properties at the microscopic scale have determined favorable conditions for exfoliation by varying the nature of the solvent and conditions of sonication. He then acted deposits evaluate different methods to obtain a protective coating from individual sheets. The methods of dip coating, drop casting, spray and filtration have been characterized and have shown their advantages and disadvantages. The filtration method gives the most covering films, but the problem of the transfer to the surface to be protected: it showed residual contamination difficult to remove. The first results with an industrial spray without nozzle method showed a large reduction in friction but also the complexity of the mechanisms governing the quality of deposits. Limitations of different deposit methods could be exceeded by the use of graphene-polymer composite films

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La, Spina Léa. "Ondes élastiques guidées hautes fréquences dans des films minces de niobate de lithium sur saphir". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupversions/c6ae7a0b-2092-4108-95d2-d34cd889ce9d.

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Abstract (sommario):

Cette thèse fait partie du projet ANR MAXSAW qui vise à développer des nouveaux composants fonctionnant dans le domaine RF, adaptés aux nouvelles fréquences 5G. Les filtres à ondes acoustiques de surface (SAW) sont largement utilisés pour distinguer les différentes fréquences des signaux RF. Malheureusement, la fréquence des filtres SAW classiques est limitée à 3,7 GHz. Les couches minces épitaxiales de LiNbO3 sur du saphir accueillent des ondes acoustiques guidées qui répondent à la demande d'atteindre des fréquences et une efficacité plus élevées. Nous avons tout d’abord produit des couches minces de LiNbO3 sur des substrats de saphir. Des films minces de bonne qualité cristalline ont été obtenus. Nous avons aussi étudié leurs propriétés acoustiques par le biais de simulations et confirmé les fréquences pouvant être atteintes avec ces structures. Puis, nous avons simulé, conçu et caractérisé des résonateurs SAW basés sur les couches minces de LiNbO3 déposées sur saphir et les avons comparés à l’état de l’art. Des dispositifs acoustiques prometteurs ont été obtenus. Pour finir, une application au projet MAXSAW est présentée
This thesis is part of the ANR MAXSAW project, which aims to develop new components operating in the RF domain, adapted to the new 5G frequencies. Surface acoustic wave (SAW) filters are widely used to distinguish the different frequencies of RF signals. Unfortunately, the frequency of conventional SAW filters is limited to 3.7 GHz. Epitaxial thin films of LiNbO3 on sapphire host guided acoustic waves that meet the demand for higher frequencies and efficiency. We first produced LiNbO3 thin films on sapphire substrates. Thin films of good crystalline quality were obtained. We also studied their acoustic properties using simulations, and confirmed the frequencies achievable with these structures. The, we simulated, designed and characterized SAW resonators based on LiNbO3 thin films deposited on sapphire, and compared them with the state of the art. Promising acoustic devices were obtained. Finally, an application to the MAXSAW project is presented

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Assouar, Mohamed Badreddine. "Etude de dispositifs à ondes acoustiques de surface (SAW) à structure multicouche nitrure d'aluminium diamant : croissance de matériaux en couches minces et technologie de réalisation". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10202.

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Abstract (sommario):

Ce travail a pour thème l'étude de dispositifs SAW à structure multicouche, à savoir, le dépôt de couches minces d'AlN et de diamant et le développement de procédés technologiques nécessaires pour la réalisation de ces dispositifs. Concernant les procédés technologiques, nous avons développé des outils nécessaires pour la réalisation des dispositifs SAW en optimisant les paramètres expérimentaux relatifs à ces procédés. Concernant la croissance de films diamant réalisée par MPACVD, nous avons pu optimiser ce dépôt afin d'obtenir des films présentant les propriétés requises pour les dispositifs SAW. Concernant le dépôt de couches d'AlN réalisé par pulvérisation réactive magnétron, nous avons étudié la croissance afin d'obtenir des couches piézoélectriques orientées (002). Nous avons réalisé des dispositifs à base des structures AlN/Si, AlN/saphir et AlN/diamant, et on a pu montrer l'influence du substrat de la structure multicouche sur de la vitesse des ondes acoustiques de surface
The aims of this work were to study the layered structure SAW devices AlN/diamond and the deposition of AlN and diamond films. Also, this work consist to develop a technologic process necessaries to realise SAW devices. Concerning the technologic process, we have developed a necessaries tools to accomplish a SAW devices by optimisation the experimental parameters relatives of these process. Concerning the growth of diamond films by MPACVD method, we have studied and optimised this deposition in order to obtain diamond films with required properties to utilise it in layered structure SAW devices. Concerning AlN thin films realised by reactive magnetron sputtering, we have studied and optimised the deposition to obtain a piezoelectric films oriented c-axis perpendicular to the surface. We have realised a layered structures SAW devices based on AlN/Si, AlN/saphir and AlN/diamond, and we have show the influence of substrate of layered structure on propagation velocity of SAW

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Liang, Meng. "Spatial organization of electric charges and discharge kinetics of nanofibers elaborated by electrospinning : application to the elaboration of 3D structured nanofibrous materials". Thesis, Strasbourg, 2020. http://www.theses.fr/2020STRAE002.

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Abstract (sommario):

L’electrospinning est un procédé permettant la production de matériaux nanofibreux sous l'action d'un champ électrostatique intense. Au cours du procédé, une solution de polymère en régime semi-dilué enchevêtré est introduite dans une aiguille métallique soumise à un potentiel électrique élevé. Lorsque le champ électrique entre l'aiguille et une contre-électrode métallique reliée à la terre électrique, appelée collecteur, est suffisamment fort (de l’ordre de 1 kV/cm), un jet de la solution est violemment éjecté vers le collecteur. Pendant le vol entre l'aiguille et le collecteur, le jet est soumis à des instabilités électro-hydrodynamiques qui provoquent des mouvements de fouet favorisant l'évaporation du solvant et la réduction du diamètre. Après un temps de vol de quelques ms, une nanofibre polymère solide est déposée sur le collecteur sous la forme d’un scaffold non-tissé. Lorsque la nanofibre chargée électriquement est mise en contact avec le collecteur, elle se décharge progressivement. La cinétique de la décharge électrique mais aussi la façon dont les charges sont réparties à la surface du matériau pendant le procédé déterminent l'organisation et la structuration 3D finale du scaffold.Les travaux de cette thèse ont consisté à mesurer les charges électriques portées par la nanofibre lors de son dépôt mais aussi à étudier comment ces charges se dissipent dans la membrane et dans le temps, une fois la nanofibre déposée. Cette étude a ensuite été appliquée au développement de scaffolds nanofibreux de structure contrôlée en 3D
Electrospinning is a process allowing the production of nanofibrous materials under the action of an intense electrostatic field. During the process, a polymer solution in a semi-diluted entangled regime is fed to a metal needle submitted to a high electrical potential. When the electric field between the needle and a metal counter electrode connected to the electrical ground, called a collector, is strong enough (i.e. about 1 kV/cm), a jet of the solution is violently ejected towards the collector. During the flight between the needle and the collector, the jet is subjected to electro-hydro-dynamic instabilities resulting in whipping movements that promote solvent evaporation and diameter reduction. After a flight time of a few ms, a solid polymer nanofiber in the form of a non-woven membrane is deposited on the collector. When the electrically charged nanofibre is brought into contact with the collector, it gradually discharges. The kinetics of electrical discharge but also the way in which the charges are distributed on the surface of the material during the process determine the organization and the final 3D structuring of the membrane.The work of this thesis consisted in measuring the electrical charges carried by the nanofibre during its deposition but also in studying how these charges dissipate in the membrane and over time once the nanofibre has been deposited. This study was then applied to develop nanofiber membranes with a controlled 3D structure

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Biaye, Moussa. "Caractérisation de propriétés électroniques et électromécaniques de nanocristaux colloïdaux par microscopie à force atomique en ultravide". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10231/document.

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Abstract (sommario):

La compréhension des propriétés électroniques, électriques et mécaniques de nanostructures est une question clé en nanosciences et nanotechnologies. Pour sonder et comprendre ces propriétés à l’échelle nanométrique, une technique expérimentale essentielle est la microscopie champ proche. L’objectif de cette thèse a été de comprendre les propriétés électroniques et électromécaniques de nanostructures colloïdales individuelles ou assemblées par microscopie à force atomique en environnement ultra vide.La première partie du travail concerne les propriétés de transport à travers des assemblées de nanoparticules colloïdales métalliques d’or et transparentes d’oxyde d’indium (ITO) formant les zones actives de jauges de contraintes résistives. L’étude par conducting AFM a permis de mesurer les spectroscopies courant-tension I(V) en fonction de la force d’appui du levier et de la température. Le transport tunnel a été étudié du régime linéaire au régime Fowler Nordheim, permettant une mesure du module de Young effectif des ligands des nanoparticules.La deuxième partie du travail correspond en premier lieu la caractérisation des nanocristaux semiconducteurs colloïdaux individuels d’Arséniure d’Indium (InAs) dopés ou non-intentionnellement dopés, de tailles inférieures dans la gamme 2-8 nm. Cette étude visait à comprendre les processus de transfert de charges entre les nanocristaux et leur environnement dans un régime physique de fort confinement quantique et coulombien. Les résultats expérimentaux ont fourni une estimation du taux de dopage actif de l’ordre de avec une densité de défauts de l’ordre de . Ensuite, une caractérisation par KPFM couplée au nc-AFM sous ultra vide a été menée sur les nanocristaux semi-conducteur colloïdaux de pérovskites (CsPbBr3). Les expériences ont été réalisées dans le noir puis sous illumination laser avec différentes longueurs d’onde afin d’explorer les mécanismes de photo-génération de porteurs au sein des nanocristaux
Understanding the electronic, electrical and mechanical properties of nanostructures is a key issue in nanoscience and nanotechnology. Scanning probe microscopy is an essential tool to probe and understand these properties at the nanoscale. The objective of this thesis was to characterize the electromechanical and electrostatic properties of individual or assembled colloidal nanocrystals using atomic force microscopy in ultra-high vacuum environment.The first part of the manuscript deals with the transport properties of assemblies of gold and indium tin oxide nanoparticles, forming the active areas of resistive strain gauges. Current-bias spectroscopies are measured as a function of the force applied on the cantilever and as a function of temperature. Tunneling transport is evidenced and measured from the linear regime to the Fowler Nordheim regime. The mechanical characteristic (effective Young modulus) of ligands is extracted.The second part of the thesis is devoted to the characterization of the electrostatic properties of individual indium arsenide (InAs) colloidal doped nanocrystals with sizes in the 2-8 nm range, using non-contact atomic force microscopy coupled to Kelvin probe force microscopy. This aim was to understand the charge transfer mechanisms between doped or undoped nanocrystals and their environment, in a physical regime of strong quantum and Coulomb confinement. Experimental results enable to measure a doping level of and a defect density of about . Kelvin probe force microscopy measurements were in addition performed on colloidal perovskite (CsPbBr3) semiconductor nanocrystals in order to explore the photo-generation mechanisms of carriers

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Payot, Frédéric. "Etude du comportement en adsorption d'un mélange de composés organiques volatils sur charbon actif en présence ou non de vapeur d'eau". Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10118.

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Abstract (sommario):

Ce travail consiste à étudier le pouvoir d'adsorption de divers charbons actifs vis a vis de plusieurs composés organiques volatils (COVS). Le but visé est la séparation des constituants d'un mélange de COVS sur lit fixe de charbon actif en présence ou non de vapeur d'eau. Les charbons actifs sont de deux types, des matériaux commerciaux et des charbons actifs élaborés au laboratoire à partir d'anthracites naturels. La caractérisation de ces matériaux a porté sur trois aspects : - l'analyse des fonctions de surface abordée par la technique de désorption en température programmée (TPD). - la détermination des paramètres texturaux : la volumétrie d'adsorption, DPAX et met se sont montrées très complémentaires. - la mesure de la conductivité électrique, grandeur très utile en cas de régénération des charbons actifs par effet joule. A ce stade de l'étude, nous avons montré que la conductivité d'un anthracite naturel traite thermiquement subit une transition mauvais - bon conducteur au voisinage de 750\c. Ce phénomène a été modélisé à partir du concept de percolation. Les isothermes d'adsorption de l'eau et des COVS purs ont permis d'évaluer la capacité d'adsorption des différents substrats poreux, et les résultats correspondant a cette approche thermodynamique se sont montrés très concordants a ceux issus de l'analyse des courbes de percée obtenus en mode dynamique. Nous avons montré que la séparation des constituants de mélanges binaires ou quaternaire de COVS (méthanol, dichlorométhane, méthyléthylcétone, et 1,2 dichloroéthane) peut être quasi totale. Elle dépend de la nature du substrat poreux et des caractéristiques physico-chimiques du COV. Nous montrons notamment le rôle de la distribution de la taille des pores, des fonctions de surface des charbons actifs et du pourcentage d'humidité relative. Enfin, il s'avère possible à partir d'un modèle mathématique de prévoir l'allure des courbes de percée d'un mélange de deux COVS en présence d'azote sec.

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Tesi sul tema "Propriétés électrique de surface"

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