Rozprawy doktorskie: „Champ de phase cristallin”

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Abourou, Ella Appolinaire. "Étude des solutions stationnaires d'un modèle de champs de phase cristallin". Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2273/document.

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Cette thèse porte essentiellement sur l'étude des solutions stationnaires, en dimension 1 d'espace, d'unmodèle de champs de phase cristallin introduit par Elder en 2002. Ainsi, nous prouvons, par la méthode deréduction de Lyapunov-Schmidt et la technique des multiparamètres, l'existence de courbes de solutionsbifurquantes stationnaires lorsque le noyau de l'opérateur linéarisé, au voisinage de la solution triviale estde dimension 2. Une parenthèse est ouverte pour la comparaison de l'énergie de la solution bifurquantepar rapport à celle la solution triviale. Aussi, grâce au principe de la stabilité réduite, nous fournissonsdes ensembles précis de valeurs des paramètres de bifurcation pour lesquelles les solutions obtenues sontstables ou instables. Ces résultats théoriques sont corroborés par plusieurs tests numériques.Par ailleurs, dans le cas classique du noyau unidimensionel, nous établissons des diagrammes de phasespermettant de comprendre les différentes orientations de courbes de solutions non triviales au voisinage dechaque point de bifurcation
This thesis is devoted to the study of stationary solutions of a Phase Field Crystal model, in one spacedimension, introduced by Elder in 2002. Thus, we prove by the Lyapunov-Schmidt method of reductionand the multiparameter technique, the existence of the curves of bifurcating stationary solutions whenthe kernel of the linearized operator near to trivial solution is of two dimension. A parenthesis is open forcomparing the energies of the bifurcating solution and the trivial solution. Also, thanks to the principle ofreduced stability, we provide specific sets of parameter values for wich the obtained solutions are stable orunstable. These theoretical results are confirmed by several numerical tests.Moreover, in the classical case of a one dimensional kernel, we establish the phase diagrams allowing tounderstand the different orientations of non-trivial solutions curves near to of each bifurcation point

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Delamoye, Pierre. "Propriétés spectroscopiques de l'uranium tétravalent dans la phase incommensurable du tétrabromure de thorium". Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112341.

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Cette thèse porte sur l’étude des propriétés spectroscopiques de U⁴⁺ dans ThBr₄. – les premières expériences d’absorption, d’émission (inconnue pour U⁴⁺) ainsi que des mesures de dichroïsme circulaire magnétique (DCM) effectuées à 4K sur des monocristaux de ThBr₄ : U⁴⁺ ont conduit à plusieurs résultats surprenants : largeur inhabituelle de certaines raies d’absorption, forme anormale de certaines autres, déplacement continu des longueurs d’onde des raies de fluorescence associées à l’excitation sélective des bandes d’absorption, signaux dichroïques complexes. Devant l’incompréhension apparente de ces résultats, on a cherché à vérifier si la structure cristalline de ThBr₄, qui était seulement connue à température ambiante, était bien la même à 4K. – la spectroscopie Raman a permis de mettre en évidence une transition de phase displacive à Tc = 95K. – la diffraction des rayons X et de neutrons sur poudre à basse température a confirmé l’existence d’une modification structurale qui en première approximation pouvait s’interpréter comme un triplement de maille le long de l’axe quaternaire c̅. – la diffraction de neutrons, sur monocristaux, a fait apparaître qu’entre 4K et 95K le cristal présente une structure modulée incommensurable avec un vecteur d’onde de modulation dirigé le long de l’axe c̅. Q̅s = 0. 0310 +̠ 0. 005 c̅x. – la diffusion élastique et inélastique de neutrons a permis de comprendre la dynamique de la transition de phase. La symétrie unique de site D₂d n’est pas conservée. L’interprétation complète du changement de symétrie du site de l’ion U⁴⁺ est reliée à l’introduction d’une phase locale ϕ₁. La symétrie varie continument d’une symétrie D₂d (ϕ₁ = 0) à une symétrie « extrême » D₂ (ϕ₁ = π/2). Les résultats d’excitation sélective et de DCM ont permis d’identifier systématiquement les niveaux d’énergie appartenant à U⁴⁺ en symétrie D₂d (ou D₂ extrême). Un jeu de valeurs de paramètres de champ cristallin pour les deux symétries a été proposé. En conclusion, cette étude a permis de donner une interprétation complète des propriétés optiques d’un ion placé dans une structure modulée incommensurable
This thesis is concerned with the study of the spectroscopic properties of U⁴⁺ in ThBr₄. – The complete visible and infrared absorption (emission) spectra of U⁴⁺ as doping ion in pure ThBr₄, as well as the magnetic circular dichroism (MCD) measurements have been examined. At liquid – He temperature the absorption spectra consist of broad absorption bands with two edge singularities. The apparently continuous character of fluorescence lines in selective excitation experiments, and the MCD profiles suggest the existence of a continuous distribution of U⁴⁺ sites in the host crystal. – Raman scattering results indicate the existence of a displacive phase transition at Tc = 95K. – X-ray and neutron powder diffraction data show additional lines which could be indexed approximately by a tripling of the unit cell along the c̅ axis. – Single-crystal neutron diffraction measurements indicate that below Tc, ThBr₄ has a displacively modulated structure, with a modulation wave vector q̅s given by: q̅s = 0. 0310 +̠ 0. 005 c̅x. – Inelastic neutron scattering leads us to understand the dynamics of the phase transition. The unique D₂d site symmetry for Th⁴⁺ (U⁴⁺) is not preserved. The complete interpretation of the change in the symmetry site of the U⁴⁺ ion may be described in terms of a local phase angle ϕ₁. The site symmetry varies continuously from D₂d (ϕ₁ = 0) to a limiting D₂ (ϕ₁ = π/2) symmetry. A parametric analysis of the U⁴⁺ energy levels in D₂d and limiting D₂ sites has been presented. In conclusion this study led us to give a complete interpretation of the optical properties of an ion embedded in an incommensurate structure

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Chong, Christian. "Observations et modélisation d'effets d'auto-organisation dans les solides thermo et photo commutables". Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0066.

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Ce travail sur les effets d'auto-organisation dans les solides commutables a concerné à la fois les transitions thermo et photo induites. Une partie de ce travail a consité à explorer les potentialités des techniques d'imagerie, telles que la microscopie optique et l'AFM. La combinaison de ces deux techniques a permis de mettre en place des analyses à la résolution micrométrique et nanometrique en microscopie de champ proche (AFM) ayant conduit a l'observation de la topographie de surface à la résolution nanométrique. Sur les transitions thermiques, nous avons principalement obtenu des résultats expérimentaux par microscopie optique sur monocristaux. L'étude microscopique entre polariseurs croisés nous a permis de suivre la transition structurale dans un cristal de Fe(ptz), dont l'analyse colorimétrique conduit à distinguer les aspects structuraux des aspects électroniques, permettant ainsi la mise en place de véritables diagrammes de flow. Sur les transitions photoinduites nous avons obtenu à la fois des résultats expérimentaux et théoriques qui ont confirmé la réalité du processus de séparation de phase dans les conditions d'instabilité spinodale. Parallèlement, nous avons réalisé des simulations de la cinétique d'auto-organisation via un modèle spatio-temporel avec une dynamique de type coupled map. En plus de ces résultats spécifiques liés à la séparation de phase, nous avons aussi fait des observations originales par microscopie optique sur le composé polymérique Fe(bbtr) apparenté à Fe(ptz). De plus le caratère générique de l'auto-organisation nous a permis de la mettre en évidence dans un composé photo-magnétique dérivé du Bleu de Prusse
This work on self-organisation effect in switchable solids concerned thermo- and photo- induced transitions. One part of this work consisted to explore the potentionalities of imaging techniques, such as optical microscopie and AFM. The combination of these two techniques allows us to set up micrometer scale resolution analysis and nanometer scale by AFM. On thermal transitions we have mainly obtained experimental results by optical microscope on single cristal. Using cross polariseur configuration, we follow the structural transition on Spin Crossover solids, on another hand colorimetric analysis allowed us to distinguish structural and electronic aspects providing real flow diagrams in the phase space of the studied system. On photoinduced transition we obtained both experimental and theoritical results which confirmed the reality of the phase separation process in spinodal instability condition. In the meanwhile we have performed simulation on the kinetics of the phase separation spatio-temporal model based on a coupled map dynamic. Additionaly, we have also evidenced original features in Fe(bbtr) compound, a polymeric derivative of Fe(ptz). Finally, in a photo-magnetic prussian blue analogue, we have succeded to caracterise two behaviors closely related to a self organisation effect

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Laghmach, Rabia. "Modélisation de la cristallisation des élastomères sous sollicitation mécanique par champ de phase". Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0061/document.

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La cristallisation induite par déformation des élastomères est un processus cinétique qui conduit à la formation de nano-cristallites thermodynamiquement stables. La présence de ces nano-cristallites au sein de la phase amorphe modifie considérablement les propriétés mécaniques des élastomères cristallisables. Ces élastomères ont en effet la propriété intéressante d'être auto-renforçants. L’objectif de ce travail est de développer un modèle physique capable de décrire localement l’évolution de la microstructure sous l’effet d’un champ de contrainte élastique durant la cristallisation. Dans ce but, un modèle de champ de phase est élaboré et mis en œuvre dans le cadre de la mécanique des milieux continus en couplant thermodynamique et mécanique avec une dynamique de transition de phase d’Allen-Cahn. La description thermodynamique de la cristallisation induite par déformation à petite échelle est basée sur la fonctionnelle d’énergie libre du système amorphe-cristal. Les conséquences du choix de cette formulation sont discutées, on étudie en particulier les effets de contraintes élastiques sur l’équilibre des phases en volumes ainsi que sur la cinétique de croissance des domaines cristallins au sein de l’amorphe. L’introduction de l’élasticité du réseau des contraintes topologiques induite par les enchevêtrements et/ou les nœuds de réticulation dans le modèle de champ de phase a permis de mettre en évidence l’existence d’un état stable de cristallites formées (modèle énergétique) mais aussi des instabilités de croissance (modèle cinétique). Sur la base de ces deux modèles, cinétique et énergétique, nous avons étudié systématiquement l’influence des contraintes topologiques sur la cinétique de croissance et nous montrons que cette cinétique est en effet contrôlée par l’accumulation de contraintes élastiques à l’interface. La prise en compte de l’élasticité du réseau des contraintes topologiques dans l’approche thermodynamique de cristallisation prédit une augmentation de la tension de surface et par conséquent un arrêt du mécanisme de croissance en donnant lieu à la formation de cristallites stables. Enfin, nous avons adopté le modèle énergétique pour modéliser le couplage entre nucléation, croissance et déformation cyclique. Pour valider le modèle local proposé une comparaison entre les résultats des simulations par champ de phase et les données expérimentales issues de la caractérisation d’un caoutchouc naturel réticulé est effectuée et nous montrons qualitativement l’accord entre l’expérience et le modèle
Natural rubber NR and more generally elastomer presents unique physical properties that are very important for many engineering applications. Strain induced crystallization of elastomer presents a major interest because it improves considerably the mechanical properties. In fact, the presence of crystallites within the amorphous phase in a polymer network induces a strengthening of this material, giving NR a self-reinforcement character. In this thesis, we develop a mesoscopic model to describe the crystallization of elastomers under strain. In this context, we present a kinetic model using a new physical approach: a phase field model. This model combines the crystallization thermodynamics with the local stress field. The thermodynamic description of the phase transition is based on a Gibbs free energy functional F which contains all energy contributions of the system: the bulk contributions (enthalpy and entropy) and surface tension. To understand the experimental observation of nanometer size crystalites, an explicit account of the topological constraints induced by both entanglements and/or crosslinks is necessary. We investigated two limiting mechanisms, a kinetic limitation of the growth, and an energetic limitation. Based on both the kinetic and the energetic approaches, we have systematically studied the influence of topological constraints on the growth process. We have shown that the growth process is affected by the accumulation of elastic stress at the interface. The kinetic model predicts the existence of instabilities during the growth. These instabilities induce a heterogeneous dynamical growth which leads to the formation of dendrite like structures. On the contrary, the energetic approach predicts an exponential increase of the surface tension during the growth that limits the size of the crystallites very efficiently. In the last part we investigated elastomer crystallization under cyclic deformation. To this end, we coupled the previous energetic model with the nucleation process. Finally the simulation data are compared with experimental measurements

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Abrivard, Guillaume. "Formulation couplée plasticité cristalline - champ de phase pour décrire l'évolution de la microstructure d'agrégats polycristallins au cours de la recristallisation". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00533060.

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Après avoir modélisé les hétérogéniétés intra et intergranulaires se produisant lors de grandes déformations à l'aide d'une loi de comportement micro-mécanique basée sur les dislocations, une évaluation de l'énergie stockée au sein du polycristal a été effectuée. Un modèle de cinétique des joints de grains déduit de la méthode de champ de phase a été implémenté en éléments finis.

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Gmati, Hela. "Modélisation par champ de phase de la rupture des matériaux solides élastiques et élasto-viscoplastiques". Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE010.

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La méthode des champs de phases, qui a été conçue pour les problèmes d'interface, fournit un formalisme général intéressant pour la modélisation de la rupture. Ce formalisme est donc utilisé dans ce travail afin de construire des lois de comportement qui permettent de modéliser la rupture des matériaux homogènes et hétérogènes (i.e. polycristallins). Plus spécifiquement, deux modèles de comportement, qui utilisent les ingrédients de la mécanique de l'endommagement, sont proposés. Dans le premier cas, typique de la rupture fragile, l'endommagement est gouverné par le stockage d'énergie élastique. Le second modèle se concentre sur le cas où l'endommagement est piloté par le processus de déformation plastique, ce qui est représentatif de l'endommagement ductile ou de fatigue.Le modèle pour la rupture fragile utilise une variable d'endommagement scalaire pour décrire la perte de rigidité progressive. Le gradient de cette variable est traité comme une variable d'état supplémentaire afin de considérer l'augmentation d'énergie de surface due à la fissuration. La prise en compte des effets de fermeture repose sur une décomposition déviatorique/sphérique de l'énergie élastique. L'approche proposée est flexible en cela que des paramètres permettent de contrôler les contributions sphérique et déviatorique à la croissance de l'endommagement. Aussi, la description de la perte de rigidité ne nécessite pas d'hypothèse particulière quant à la classe de symétrie du matériau considéré. L'implémentation numérique du modèle, via la méthode des éléments finis, permet de réaliser des simulations représentatives sous chargement aussi bien statique que dynamique.Le cadre général de la plasticité cristalline est ensuite utilisé pour construire un modèle champs de phases pour les matériaux élasto-viscoplastiques polycristallins. L'approche est semblable à celle utilisée précédemment, à ceci près que le couplage endommagement-écrouissage est introduit. Ce choix de modélisation permet de considérer l'impact des déformations plastiques sur le développement de l'endommagement. Les résultats numériques obtenus avec le modèle proposé permettent de reproduire les aspects essentiels de la rupture ductile et par fatigue des matériaux métalliques
The Phase-Field Method (PFM), which has been designed for interfacial problems, provides an attractive framework for the modelling of fracture. The present work aims at developing some constitutive models within the framework of the PFM to model fracture in homogeneous and polycrystalline materials. For this purpose, two different situations have been examined. For the first situation, which is typical of brittle fracture, the development of damage is driven by the accumulation of elastic strain energy. The second situation is the one where damage is controlled by the development of plastic strains, which is quite common for ductile or fatigue fracture.The phase-field model for brittle fracture uses a scalar damage variable to represent the progressive degradation of mechanical resistance. The spatial gradient of the damage variable, which is treated as an additional external state variable, serves regularization purposes and allows considering the surface energy associated with cracks. The deviatoric/spherical decomposition of elastic strain energy is used to consider closure effects. Some material parameters have been introduced to control the impact of deviatoric and spherical contributions on the development of damage. Also, the proposed strategy is adapted to any class of material symmetry. Numerical implementation is undertaken via the finite element method, where nodal degrees of freedom are the displacement and the damage variable. For illustration purpose, the numerical simulations are carried out under both static and dynamic loading conditions.An extension of the above model to plasticity-driven fracture in polycrystalline materials is also proposed. The framework of crystal plasticity has been used for the construction of constitutive relations. To consider the role of plastic strains on the development of damage, the proposed strategy uses the coupling between damage and hardening. The consequence is that the driving force for damage contains some contributions from isotropic and kinematic hardening variables. According to the numerical results, the important features of ductile and fatigue fracture are correctly reproduced

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Granger, Rémi. "Physique de la croissance cristalline pour les métamorphoses de neige sèche : caractérisation et modélisation des effets cinétiques". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI072.

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L'objectif principal de la thèse est d'améliorer la compréhension des phénomènes de facettage observables lors des métamorphoses de la neige sèche.La thèse se concentre sur les couplages entre la cinétique de croissance cristalline et la diffusion de la vapeur et de la chaleur. Pour la première fois, la tomographie par contraste de diffraction (DCT) a été utilisée pour suivre l'évolution d'un échantillon de neige sous gradient de température contrôlé.La technique permet de mesurer l'orientation cristalline des grains constituant la microstructure de l'échantillon.Les relations entre l'orientation cristalline et les échanges de matière ont étés analysés. L'étude montre que les différences de cinétique entre les faces basales et prismatiques des cristaux de glace influencent les flux de matière à l'interface air/glace.Sur le plan de la simulation numérique, une forte anisotropie du coefficient cinétique a été prise en compte dans l'évolution de l'interface air/glace. Le modèle développé utilise la méthode du champ de phase et couple le changement de phase à la diffusion de la vapeur et de la chaleur.Le modèle a été comparé d'une part à une expérience de migration d'une cavité d'air dans un monocristal de glace sous gradient de température, observée par microtomographie à rayons X et d'autre part, à la croissance d'un cristal négatif de glace lors d'une expérience de pompage suivie par microscopie optique. L'anisotropie prise en compte permet de reproduire le facettage observé. Enfin, le potentiel du modèle numérique proposé pour décrire les métamorphoses de la neige est mis en évidence
The main objective of the thesis is to improve our understanding of faceting occuring in dry snow metamorphism. The thesis focuses on the interplay between heat and mass diffusion and kinetic effects in the context of snow. For the first time,Diffraction Contrast Tomography (DCT) has been performed to monitor an experiment of temperature gradient metamorphism. The technique permits to retrieve the crystalline orientation of the grains constituting the microstructcure of the sample. Links between orientation of crystals and mass fluxres were analysed.The study shows that kinetic differences between basal and prismatic faces have effects on phase change fluxes at the ice/air interface.From a numerical modeling point of view, a highly anisotropic kinetic coefficient has been taken into account for the evolution of the ice/air interface. The model uses the phase-field approach and couples phase changes to heat and water vapor diffusion.The model was tested against an experiment of air cavity migration under temperature gradient in a monocrystalline ice block monitored with X-ray microtomography in one hand, and with the growth of a negative crystal during a pumping experiment followed with optical microscopy in the other hand.Such anisotropy permits to reproduce faceting as observed.Finally, the potential of the porposed model to describe snow metamorphism is highlighted

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Louchez, Marc-Antoine. "Modélisation par champ de phase et atomique des interfaces hétérophases : application aux hydrures de zirconium". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10059/document.

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Le but de ce travail était de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes complexes qui sous-tendent la formation et l’évolution des hydrures dans le zirconium α et ses alliages. Dans ce contexte, des approches multi-échelles, mêlant simulations atomiques et par champ de phase, ont été employées pour aborder les propriétés structurales et énergétiques des interfaces hétérophases α|hydrures. Un intérêt particulier a été porté à l'hydrure γ-ZrH, en raison de sa stabilité et ses relations avec les chemins de précipitation controversés, via l’étude des interfaces basales et prismatiques complétée par une étude soignée des plans d’habitat. Une méthodologie originale transposable à d’autres systèmes, fondée sur la théorie microélastique combinée à des calculs ab initio, a été proposée pour estimer les énergies relatives à ces interfaces. Les résultats montrent une forte anisotropie jusque-là négligée dans la littérature. Du fait du caractère semi-cohérent des interfaces prismatiques, une évaluation correcte de leur énergie s'est révélée difficile. Une approche alternative a donc été suggérée, fondée sur un formalisme de champ de phase à même de décrire la structure de cœur des dislocations inhérentes à des interfaces prismatiques hc|cfc. Elle s’est avérée utile pour estimer la stabilité interfaciale de divers systèmes et pour prédire la perte de cohérence d’un germe croissant. Il a été montré que l'hydrure ζ-Zr2H cohérent constituerait un bon précurseur de γ. Enfin, l'emploi de la théorie microélastique aux interfaces α|hydrures a clairement indiqué la préférence pour des plans d'habitat pyramidaux πI. Un effet notable de la teneur en hydrogène a aussi été observé
The goal of this work was to contribute to a better understanding of the complex mechanisms underpinning the formation and evolution of hydrides in α zirconium and its alloys. In this context, multi-scale approaches combining atomic and phase-field simulations were employed to address the structural and energetic properties of heterophase α|hydrides interfaces. A peculiar attention was focused on the γ-ZrH hydride due to its controversed stability and to its supposed role one many sequences of precipitation. In particular, the study was concentrated on the basal and prismatic interfaces complemented by a meticulous study of the habit planes. An original methodology, transferable to other systems and based on the microelasticity theory combined with ab initio calculations, was proposed to estimate the energies related to these interfaces. The results show a strong anisotropy hitherto neglected in the literature. Due to the semi-coherent nature of prismatic interfaces, a correct evaluation of its energy was proven to be difficult. Thus, an alternative approach, grounded in a phase-field formalism and able to describe the core structure of inherent dislocations in prismatic interfaces, has been suggested. This approach turned out useful to estimate the interfacial stability of various systems as well as to predict the coherency loss of a growing seed. It has been showed that the coherent ζ-Zr2H hydride could constitute a good precursor of γ-hydride. Finally, the application of the microelasticity theory to α|hydrides interfaces has clearly showed a preference for πI pyramidal habit planes where a significant effect of hydrogen content in the hydride has also been observed

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Brassel, Morgan. "Instabilités de forme en croissance cristalline". Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10146.

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Les circuits intégrés des puces électroniques sont gravés sur des films minces semi-conducteurs fabriqués par hétéro-épitaxie. Nous nous intéressons aux instabilités morphologiques qui peuvent apparaître au cours de la croissance de ces films. Du point de vue de la modélisation, les problèmes rencontrés en croissance cristalline sont essentiellement des problèmes de mouvement d'interfaces. Nous abordons le cas particulier du mouvement par courbure moyenne, ainsi que son approximation par la méthode de champ de phase via l'équation d'Allen-Cahn. La discrétisation par éléments finis que nous proposons permet de couvrir de nombreuses variantes de l'équation : conservation du volume, termes de forçage, anisotropie. Nous menons ensuite l'étude numérique d'un modèle variationnel de l'instabilité de Grinfeld. Celui-ci combine croissance cristalline et interactions élastiques, en couplant une équation d'Allen-Cahn à un système d'élasticité linéarisée pour le film. Une extension du modèle permet de prendre en compte le comportement élastique du substrat. Nous proposons, par ailleurs, un modèle de champ de phase pour l'étude de l'instabilité liée à la mise en paquet de marches en surface du film. L'étude numérique de ce modèle s'appuie sur un algorithme inspiré des techniques de recuit simulé. Celui-ci permet d'envisager la méthode de champ de phase comme un outil d'optimisation globale
Integrated circuits in electronic chips are etched on thin films of semi-conductors. Shape instabilities may appear during the manufacturing of these films by hetero-epitaxy. This work is devoted to the numerical study of one such instability, known as the Grinfeld instability. From a modeling point of view, instabilities of films free surfaces fall in the class of free boundary problems and moving interfaces. We study the particular case of motion by mean curvature and its approximation by the phase field method via the Allen-Cahn equation. We propose a finite element discretization of this equation, that allows us to consider several extensions: conservation of the volume, forcing terms, anisotropy. A numerical study of a variationnal model for the Grinfeld instability is presented, that combines epitaxial growth with elastic interactions in the bulk. This model couples the Allen-Cahn equation to the system of linearized elasticity. The effect of elastic deformations in the substrate can be accounted for in this model. We also propose a phase field model to study step bunching instabilities on vicinal surfaces of crystals. Our numerical computations are based on an algorithm similar to simulated annealing. This analogy induced us to use phase field approximations to compute global minima in optimization problems

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Brassel, Morgan. "Instabilités de forme en croissance cristalline". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00379392.

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Les circuits intégrés des puces électroniques sont gravés sur des films minces semi-conducteurs fabriqués par hétéro-épitaxie. Nous nous intéressons aux instabilités morphologiques qui peuvent apparaître au cours de la croissance de ces films.

Du point de vue de la modélisation, les problèmes rencontrés en croissance cristalline sont essentiellement des problèmes de mouvement d'interfaces. Nous abordons le cas particulier du mouvement par courbure moyenne, ainsi que son approximation par la méthode de champ de phase via l'équation d'Allen-Cahn. La discrétisation par éléments finis que nous proposons permet de couvrir de nombreuses variantes de l'équation : conservation du volume, termes de forçage, anisotropie.

Nous menons ensuite l'étude numérique d'un modèle variationnel de l'instabilité de Grinfeld. Celui-ci combine croissance cristalline et interactions élastiques, en couplant une équation d'Allen-Cahn à un système d'élasticité linéarisée pour le film. Une extension du modèle permet de prendre en compte le comportement élastique du substrat.

Nous proposons, par ailleurs, un modèle de champ de phase pour l'étude de l'instabilité liée à la mise en paquet de marches en surface du film. L'étude numérique de ce modèle s'appuie sur un algorithme inspiré des techniques de recuit simulé. Celui-ci permet d'envisager la méthode de champ de phase comme un outil d'optimisation globale.

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Vaills, Yann. "Contribution à l'étude des transitions de phase structurales des pérovskites CsCaCl3 et CsPbCI3 par résonance paramagnétique électronique de l'ion Gd3+". Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066149.

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Les composés du titre synthétisés par la méthode Bridgman-Stockbaerger ont été étudiés à l'aide des sondes paramagnétiques Gd3+-S2-. Le groupe d'espace de CsCaCl3 en phase quadratique a été déterminé par diffraction RX. Détermination des paramètres des hamiltoniens de spin des sondes et interprétation dans le cadre des modèles de superposition et électrostatique. Etude des transformations de phase dans les deux composes.

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Ghmadh, Jihène. "Etude par la méthode du champ de phase à trois dimensions de la solidification dirigée dans des lames minces". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4368/document.

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Nous étudions numériquement la solidification directionnelle d'un alliage binaire à base de succinonitrile. Pour cela, nous développons un code s'appuyant sur le formalisme du champ de phase adapté au cas de la croissance dans des lames minces. Les résultats numériques obtenus sont comparés qualitativement et quantitativement avec les observations expérimentales. Une bonne confirmation des lois expérimentales et de nouvelles informations sur la dynamique des microstructures sont obtenues.La direction de croissance est généralement limitée par deux axes : l'axe cristallin principal et la direction du gradient thermique. Une première partie de la thèse porte sur l'étude des effets de la désorientation de l'axe cristallin sur la direction de croissance des structures et sur leurs morphologies. Nos résultats sont directement comparés à la loi expérimentale qui donne la réponse en orientation des microstructures sur l'ensemble de leur domaine d'existence en fonction du nombre de Péclet. Nous obtenons un accord très satisfaisant entre simulation et expérience. Dans la seconde partie de la thèse, une instabilité oscillante (mode 2λ − O) est étudiée en se basant sur le diagramme de stabilité expérimental. Dans ce mode deux cellules voisines oscillent en opposition de phase en largeur et en hauteur. Nos simulations reproduisent ce mode oscillant dans des lames minces et permettent une comparaison quantitative avec les expériences. Le régime des oscillations forcées est notamment exploré pour obtenir des informations sur la réponse en fréquence du système
We report on a numerical study of directional solidification in thin samples of succinonitrile-based dilute alloy. This thesis is based on 3D phase-field simulations. Numerical results are compared qualitatively and quantitatively with experimental observations. The comparison gives a good confirmation of the experimental laws, while providing new information on the dynamics of microstructures. Growth direction of the microstructure is constrained by two axes : the main crystal axis and the direction of the thermal gradient. Simulations allow us to test the variations of the growth direction and the microstructure stability at various misorientation angles. Our results are directly compared with the experimental law that gives the microstructure orientation response in a large domain of Péclet numbers. We obtain a good agreement, both on qualitative and quantitative grounds, between experiments and 3D simulations.In the second part of this manuscript, an oscillatory instability (2λ − O mode) is numerically studied. This mode involves oscillations of both cell width and cell tip position. This instability is reproduced in numerical simulations with the aim of allowing a fine and relevant comparison with experiments of the domain of existence and the periods of oscillation. In particular, the forced oscillation regime is explored to obtain information on the frequency response of the system

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Younsi, Amina. "Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d'un mélange binaire. Approche par méthode de Boltzmann sur réseau". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2015. https://theses.hal.science/tel-01221833/document.

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Neubrand, Anne Catherine. "Convection naturelle et ségrégation en solidification Bridgman sous champ magnétique". Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0104.

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Lors de la solidification d'un alliage metallique ou semi-conducteur a partir d'un bain fondu, le transport de solute par convection induit des heterogeneites de composition dans le solide forme. La microgravite ou l'application d'un champ magnetique permettent de reduire les mouvements convectifs dans le liquide afin de s'approcher du regime de transport de solute purement diffusif. Nous etudions la solidification bridgman en configuration horizontale ou verticale avec un champ magnetique. L'hypothese d'alliages dilues permet d'aborder separement les problemes hydrodynamiques et solutaux. En configuration horizontale, les principaux resultats concernant la convection naturelle en presence d'un champ magnetique axial ou vertical sont presentes. Nous avons montre et verifie experimentalement que l'ecoulement sous champ vertical est extrement sensible au degre d'uniformite du champ magnetique. En configuration verticale, l'ecoulement en presence d'un champ magnetique axial est etudie analytiquement et numeriquement. Le probleme solutal est aborde par des moyens experimentaux, numeriques et analytiques. Le dispositif brahms a permis de montrer la diminution de la segregation axiale en presence d'un champ magnetique axial lors de la solidification bridgman horizontale ou verticale d'un alliage dilue etain-bismuth. Une large plage de parametres a ete etudiee grace a la modelisation numerique et leur influence a ete quantifie par l'analyse des ordres de grandeur de l'equation du solute. Il apparait que, meme en configuration verticale, l'effet du champ magnetique n'est pas suffisant pour permettre d'elaborer des echantillons homogenes de taille respectable. Nous avons alors mis en evidence les roles complementaires du champ magnetique et de la microgravite

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Borges, Gomes Lima Yuri. "Μοdélisatiοn atοmistique de la transfοrmatiοn de phase austénite-ferrite dans les aciers". Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMR086.

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Cette thèse applique l'approche des Quasiparticles (QA) pour étudier les mécanismes à l'échelle atomique qui conduisent à la transformation de phase CFC à CC dans le fer. Dans un premier temps, cette étude se concentre sur le fer pur, fournissant des résulats détaillés sur la nature et le rôle des dislocations à l'interface CFC-CC. Il a été montré que l'interface CFC-CC est semi-cohérente, avec des marches, et contient deux réseaux de dislocations de transformations. L'approche des Quasiparticles a permis de révéler l'influence de la relation d'orientation sur les caractéristiques de l'interface. Bien que les relations d'orientation étudiées ont montré diférentes structures d'interface, il a été démontré que toutes suivent le même chemin de transformation atomique, dû au glissement des dislocations de transformation à l'interface. Il a été conclu que la transformation complète de CFC à CC implique le mécanisme de transformation de Kurdjumov-Sachs (KS) en deux variantes le long des lignes de dislocations, avec le mécanisme de transformation de Kurdjumov-Sachs-Nishiyama (KSN) qui émerge comme la moyenne de l'action des deux mécanismes KS. Cette description détaillée a servi de base pour l'étude des systèmes Fe-C, où la ségrégation du carbone à l'interface a été observée. De plus, il a été montré que les profils de concentration de carbone sont cohérents avec des conditions d'équilibre local à l'interface
This thesis applies the Quasiparticle Approach (QA) to investigate the atomic scale mechanisms driving the phase transformation from FCC to BCC structures in iron. Initially, the study focuses on pure iron, providing detailed results into the nature and role of dislocations, at the FCC-BCC interface. It was shown that the FCC-BCC interface is semi-coherent and stepped, with two sets of transformations dislocations at the interface. The QA framework reveals how each orientation relationship (OR) influences the interface characteristics. Although the ORs displayed different interface structures, all were ultimately found to follow the same atomic transformation path, driven by the glide of transformation dislocations at the interface. It was concluded that the complete FCC to BCC phase transformation involves the action of the Kurdjumov-Sachs (KS) transformation mechanism in two variants along the two sets of dislocations, with the Kurdjumov-Sachs-Nishiyama (KSN) mechanism emerging as the average of the two KS mechanisms. This detailed description served as a basis for the study of Fe-C systems, where carbon segregation at the interface was observed. Moreover, it was shown that the carbon concentration profiles were consistent with local equilibrium conditions at the interface

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Lahreche, Hacène. "Croissance de nitrures d'éléments III par épitaxie en phase vapeur à base d'organo-métalliques sur substrats 6H-SiC et Si(111) : application aux transistors à effet de champ". Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0124.

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Le travail presente dans ce memoire est essentiellement centre sur la croissance par epvom de gan sur 6h-sic et si(111). Ces deux substrats proposent une alternative au saphir qui reste le plus communement utilise mais qui presente des limitations importantes, essentiellement en raison de ses proprietes thermiques. Sur 6h-sic, il a ete developpe un procede de croissance qui permet d'obtenir des films minces de gan ayant des proprietes structurales et optiques superieures a celles des films elabores sur substrat de saphir. Sur si(111), un procede de croissance developpe dans un premier temps a permis d'obtenir des films minces de gan monocristallins. Dans un deuxieme temps, il a ete possible de s'affranchir des problemes de contrainte dans ces films en proposant une structure tampon constituee de super-reseaux (ain/gan) x contraints. La tension biaxiale dans les films ayant ete diminuee d'un facteur quatre a permis d'augmenter sensiblement l'epaisseur des films epitaxies sans fissures. A partir de ces films minces de gan/si(111), un premier demonstrateur de transistor a effet de champ a ete obtenu. Ceci a ete rendu possible grace au caractere isolant des films de gan non intentionnellement dopes ainsi qu'aux bonnes proprietes de transports des films intentionnellement dopes de type n. En mesures statiques ces transistors ont des proprietes comparables a celles de transistors a canal gan sur saphir. En particulier, ils presentent un transconductance de 30 ms/mm et permettent un developpement en puissance de 7 w/mm. Ces resultats doivent etre ameliores grace a des structures a gaz d'electrons bidimensionnels algan/gan epitaxiees sur si(111) qui permettent d'atteindre des mobilites superieures a 800 cm 2/vs a 300k. Toutes les etapes qui menent a la realisation d'un dispositif, depuis la definition des conditions de croissance sur de nouveaux substrats jusqu'a l'optimisation de structures transistors ont ainsi ete parcourues.

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Valdenaire, Pierre-Louis. "Plasticité cristalline : Equations de transport et densités de dislocations". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM002/document.

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Le comportement mécanique des alliages métalliques industriels, notamment ceux utilisés dans le domaine de l’aéronautique, est contrôlé par la présence de différents types de précipités et par la nucléation et propagation de défauts cristallins tels que les dislocations. La compréhension du comportement de ces matériaux nécessite des modèles continus afin d’accéder à l’échelle macroscopique. Cependant, même aujourd’hui, les théories conventionnelles de la plasticité utilisent des variables mésoscopique et des équations d’évolution qui ne reposent pas sur la notion de transport de dislocations. En conséquence, ces théories sont basées sur des lois phénoménologiques qu’il est nécessaire de calibrer pour chaque matériau et chaque application. Il est donc souhaitable d’établir le lien entre les échelles micro et macro afin de générer une théorie continue de la plasticité déduite analytiquement des équations fondamentales de la dynamique des dislocations. L’objet de cette thèse est précisément de contribuer à l’élaboration d’une telle théorie. La première étape a consisté à établir rigoureusement la procédure de changement d’échelle dans une situation simplifiée. Nous avons alors abouti à un système d’équations de transport hyperboliques sur des densités de dislocations contrôlées par des contraintes locales de friction et de backstress qui émergent du changement d’échelle. Nous avons ensuite développé une procédure numérique pour calculer ces termes et analyser leur comportement. Finalement, nous avons développé un schéma numérique efficace pour intégrer les équations de transport ainsi qu’un schéma spectral multi-grille pour résoudre l’équilibre élastique associé à un champ de déformation propre quelconque dans un milieu élastiquement anisotrope et inhomogène
The mechanical behavior of industrial metallic alloys, in particular those used in the aerospace industry, is controlled by the existence of several types of precipitates and by the nucleation and propagation of crystalline defects such as dis- locations. The understanding of this behavior requires continuous models to access the macroscopic scale. However, even today, conventional plasticity theories use mesoscopic variables and evolution equations that are not based on the transport of dislocations. Therefore, these theories are based on phenomenological laws that must be calibrated for each material, or, for each specific applications. It is therefore highly desirable to make link between the micro and macro scales, in order to derive a continuous theory of plasticity from the fundamental equations of the dislocation dynamics. The aim of this thesis is precisely to contribute the elaboration of such a theory. The first step has consisted to rigorously establish a coarse graining procedure in a simplified situation. We have then obtained a set of hyperbolic transport equations on dislocation densities, controlled by a local friction stress and a local back-stress that emerge from the scale change. We have then developed a numerical procedure to compute these local terms and analyze their behavior. Finally, we have developed an efficient numerical scheme to integrate the transport equations as well as a multigrid spectral scheme to solve elastic equilibrium associated to an arbitrary eigenstrain in an elastically heterogeneous and anisotropic medium

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Coquand, Olivier. "Fluctuations dans la phase plate des membranes cristallines". Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS096.

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Cette thèse porte sur l'étude des propriétés mécaniques des membranes cristallines, matériaux bidimensionnels comportant un réseau périodique d'atomes ou de molécules à l'échelle microscopique qui leur confère des propriétés élastiques. Il s'agit de l'un des rares exemples de systèmes bidimensionnels possédant une phase ordonnée stable à grande distance en présence de fluctuations thermiques. Dans celle-ci, les vecteurs normaux à la surface engendrée par la membrane sont fortement corrélés, d'où son nom de phase plate. Ce manuscrit présente une étude des propriétés de la phase plate à l'aide de méthodes du groupe de renormalisation, inspirées notamment du formalisme de l'action effective moyenne. Tout d'abord, en étudiant la structure de la théorie de perturbations au-delà de l'ordre le plus bas, nous confirmons le bien fondé du schéma d'approximation de l'action effective moyenne utilisé dans la suite et exhibons les pathologies du développement perturbatif. Puis, nous montrons comment le flot de renormalisation non-perturbatif permet de calculer les différentes propriétés thermodynamiques des membranes cristallines, et d'établir leur diagramme des phases complet dans l'espace (volume, contrainte appliquée, température). Nous améliorons ensuite le modèle utilisé pour tenir compte des fluctuations quantiques grâce auxquelles le régime de basse température peut être décrit. Enfin, nous examinons l'effet de la présence d'impuretés dans le matériau. En particulier, nous prédisons l'existence d'une nouvelle transition de phase en présence de désordre qui pourrait expliquer les observations expérimentales dans ces systèmes
This works deals with the mechanical properties of crystalline membranes, which are two-dimensional materials with an underlying periodic lattice at the microscopic scale which provides them with elastic properties. It is one of the scarce examples of two-dimensional systems possessing a stable ordered phase at large distance in the presence of thermal fluctuations. In that phase, the vectors normal to the surface generated by the membrane are strongly correlated; it is thus called the flat phase. This manuscript presents a study of the properties of the flat phase with help of renormalisation group tools, and in particular the effective average action formalism. First, by studying the perturbation theory beyond lowest order, we confirm the stability of our effective average action ansatz used in the following, and unveil some pathologies of the perturbative development. Then we show how the non-perturbative renormalisation group flow can be used to compute various thermodynamic properties of crystalline membranes and draw their complete phase diagram in the space (volume, applied stress, temperature). Afterwards, we improve our model to account for the effect of quantum fluctuations, which allows to describe the low temperature regime. Finally, we examine the consequences of the presence of various defects in the material. In particular, we describe a new disorder driven phase transition which seems to be in good qualitative agreement with experimental observations

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Paez, Espejo Miguel angel. "Modélisation et simulation du comportement spatiotemporel des transitions de phase dans les monocristaux moléculaires à transition de spin". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV034/document.

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Ce travail est dédié à la modélisation multi-échelle des phénomènes liés à la transition de spin dans des composés du Fe(II). Le développement d'un modèle macroscopique type réaction-diffusion pour la transition de phase à partir de l'Hamiltonien d'Ising a permis l'étude théorique des aspects spatio-temporels de la fraction haut-spin lors de la transition de phase du premier ordre dans des monocristaux commutables. La comparaison à l'expérience a conduit à de très bons accords pour le comportement du front de transition, ce qui a permis de mieux comprendre les mesures de microscopie optique. Ce travail a été étendu à l'étude des effets photo-thermiques qui causent l'échauffement du cristal par la lumière du microscope conduisant à un système d'équations différentielles couplées tenant compte du couplage thermique avec le bain.Ces équations prédisent des comportements non-linéaires du cristal dans son domaine bistable, tels que l’existence d’effets autocatalytiques, dont les conditions d'émergence ont été précisées. La dernière partie de la thèse est consacrée à une extension du modèle électro-élastique. Ici on démontre que la frustration élastique est à l'origine de la transition de spin en deux étapes et des transitions incomplètes. Ceci nous a amené aussi à prédire l'organisation de structures complexes de la fraction haut-spin dans les phases intermédiaires. Plusieurs types d'auto-organisation ont été révélés dont des structures modulées de la fraction haut-spin. Ce type de comportements a été observé expérimentalement très récemment dans les composés à transition de spin
This work is devoted to the multiscale modeling of the spin transition phenomena in Fe(II) spin crossover compounds. The development of a macroscopic reaction-diffusion-like model for the phase transition from the Ising-like Hamiltonian allowed the theoretical study of the spatio-temporal behavior of the high-spin fraction accompanying the first-order phase transition in switchable spin crossover single crystals. The comparison to experiments led to an excellent agreement for the dynamics of the high-spin/low-spin interface which improved the understanding of the optical microscopy measurements. Next, this work was extended to the study of photothermic effects due to the crystal heating by the light of the microscope leading to a coupled system of differential equations accounting for the thermal coupling with the bath temperature. These equations predict nonlinear behaviors for crystals in the bistable region, such as the autocatalytic effects, for which we established the conditions of their emergence. The last part of this thesis is devoted to an extension of the electro-elastic model. Here we prove that the elastic frustration is at the origin of the existence of two-step and of incomplete spin crossover transitions. Furthermore, this model allowed us to predict structures of complex patterns in high-spin fractions for intermediate phases. Several types of self-organisation were revealed such as the spatially-modulated structures of the high-spin fractions. Some of these behaviors have been experimentally observed, very recently, in spin crossover compounds

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Courtois, Pierre. "Elaboration en creuset froid sous champ magnétique intense de quelques matériaux magnétiques en vue de leur texturation". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10124.

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Un creuset froid inductif a ete mis en place sous champ magnetique intense. Ce dispositif permet d'appliquer au cours de la solidification de materiaux tres reactifs un champ magnetique homogene ou inhomogene dans l'espace. Il permet egalement de realiser la levitation stabilisee par courants de foucault d'alliages metalliques liquides paramagnetiques. De nombreuses applications sont ouvertes dans le domaine de l'elaboration de materiaux ultra-purs. Nd#2fe#1#4b est le compose le plus utilise a la fabrication d'aimants permanents performants. Les conditions de texturation de ce compose par solidification sous champ magnetique sont etudiees. Malgre la decroissance thermique de l'energie d'anisotropie, le champ oriente des cristallites de nd#2fe#1#4b dans l'etat paramagnetique en suspension dans un liquide eutectique ndcu. L'anisotropie de la susceptibilite magnetique de nd#2fe#1#4b existe jusqu'au point de fusion et elle est toujours dirigee suivant la direction cristallographique (001). Cependant, l'energie magnetocristalline n'est pas suffisante pour induire une orientation des germes de cristallisation de nd#2fe#1#4b. Par consequent, la solidification sous un champ de 8t d'alliages a base de nd#2fe#1#4b a partir du liquide faiblement surchauffe ne conduit pas a un materiau texture, au contraire de dy#2fe#1#4b qui s'oriente partiellement suivant une direction de facile aimantation. Des mesures de susceptibilite en fonction de la temperature et du temps ont permis d'observer les effets de la surchauffe sur la solidification d'un alliage a base de nd#2fe#1#4b. Une forte surchauffe a pour consequence de detruire les germes de nd#2fe#1#4b presents dans le liquide lorsque celui-ci est maintenu a une temperature proche de la fusion. La metastabilite des germes de cristallisation est mis en evidence par la formation d'une phase solide metastable apres forte surchauffe du liquide

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DE, VIRY DELPHINE. "Proprietes spectroscopiques du chrome trivalent en champ cristallin faible et sous haute pression hydrostatique". Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066509.

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Le but de ce travail etait d'etudier la luminescence du chrome trivalent en champ cristallin faible, la ou il est interessant pour les proprietes laser accordables dans l'infrarouge. Nous avons realise une premiere etude classique, du compose na#3in#2li#3f#1#2: cr#3#+. Ses proprietes d'absorption, luminescence, et duree de vie sont typiques d'un ion d#3 en site centrosymetrique et en champ faible, dont les transitions sont dipolaires magnetiques autorisees pour le spin, et suffisamment couple aux vibrations paires et impaires pour donner lieu a la fois a une fluorescence en bande large et a une autorisation partielle de transitions electriques dipolaires. Une etude theorique et experimentale plus detaillee permet de montrer que ce compose, outre l'interaction spin-orbite, subit sumultanement l'effet jahn-teller et les distorsions locales du site chrome, dont nous avons pu rendre compte quantitativement, en developpant une methode de calcul adaptee. La deuxieme partie de cette etude a ete d'augmenter le champ cristallin par application de la pression hydrostatique, pour observer la transition champ faible (bandes larges)-champ fort (raies etroites) et par la meme simuler une gamme de proprietes laser (duree de vie-largeur et position de bandes). Cette transition a ete effectivement observee a temperature ambiante et plus finement a 25 k. Le role des distorsions a ete precise, en relation avec les calculs precedents. Nous avons donc etudie l'evolution de la luminescence en fonction du champ cristallin, tant les transitions vibroniques en ce qui concerne les applications, que les transitions electroniques en champ cubique perturbe d'un point de vue plus fondamental

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Sciolla, Dominique. "Extraction liquide-liquide sous champ électrique. Contacteur à électrodes externes". Paris, ENMP, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845426.

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Mise en place d'un contacteur muni d'électrodes isolées des fluides par un revêtement diélectrique et alimente par un générateur haute tension de fréquence ajustable. L'étude expérimentale porte principalement sur l'hydrodynamique (rétention et dispersion électrostatique, distribution de temps de séjour. . . ), le comportement électrique du contacteur et le transfert de matière.

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Beaury, Laure. "Influence du champ cristallin sur la susceptibilité paramagnétique du néodyme dans certains de ses composés". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112224.

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Dans ce travail nous étudions le lien entre les propriétés specroscopique et certaines propriétés magnétiques (susceptibilité paramagnétique moyenne, parallèle et perpendiculaire à champ magnétique appliqué – et facteurs de décomposition magnétique) pour quelques composés de Néodyme dont les principaux sont l’oxyde A-Nd₂0₃, le fluorure NdF ₃ l’aluminate NdAl0₃, l'oxysulfure Nd₂O₂S, l'oxychlorure NdOCl et le chlorure NdCl₃. Nous donnons d'abord quelques rappels Téoriques : l'hamiltonien de l'ion libre puis l'hamiltonien du champ cristallin l'expression de la susceptibilité magnétique donnée par la formule de VAN VLECK ; les éléments de matrice de l'hamiltonien ZEEMAN qui interviennent dans cette formule sont donnés avec précision ainsi que les formules donnant les facteurs de décomposition magnétique. Puis nous comparons pour les différents composés les résultats expérimentaux et théoriques ; les spectres optiques nous donnent l'ensemble des niveaux un programme de calcul nous permet de trouver l'ensemble des paramètres (ion libre et champ cristallin) qui donne le meilleur ajustement possible entre les niveaux calculés et expérimentaux. A partir du jeu de paramètres, on obtient les vecteurs propres et les valeurs propres de l'hamiltonien total par une diagonalisation ; les vecteurs propres nous permettent de calculer les facteurs de décomposition magnétique et en appliquant la formule de VAN VLECK, nous calculons la susceptibilité magnétique ; les résultats théoriques obtenus coïncident très bien avec les résultats expérimentaux aussi bien pour la susceptibilité moyenne que pour les susceptibilités parallèles et perpendiculaire et l'anisotropie en particulier est très bien reproduite. Ceci montre que la fameuse "loi de CURIE" n'est qu’une approximation dans un domaine étroit de températures et qu’il faut tenir compte de la population des niveaux d’énergie en fonction de la température selon la loi de BOLTZMANN

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Beaury, Laure. "Influence du champ cristallin sur la susceptibilité paramagnétique du néodyme dans certains de ses composés". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376167259.

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Rabeony, Haveloma Manese. "Phenomenes de nucleation en phase vapeur : condensation a basse temperature et en presence d'ions". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13012.

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Etude experimentale de la germination homogene de vapeurs organiques a basse temperature a l'aide d'une chambre a diffusion thermique en vue de tester sur le plus grand intervalle possible de temperature la theorie classique de la germination homogene et de confronter les resultats obtenus avec ceux d'autres techniques experimentales. Etude theorique et experimentale de la germination heterogene en presence d'ions : l'etude theorique permet de verifier l'aptitude des differentes theories a prevoir correctement l'influence de l'ion central, puis les predictions sont confrontees aux resultats experimentaux obtenus a l'aide de la chambre a diffusion thermique

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Sarazin, Nicolas. "HEMTs à base de nitrure de gallium : évolution vers un nouveau système de matériaux, une nouvelle génération de composants". Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Sarazin.pdf.

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Les semiconducteurs à grande largeur de bande interdite et particulièrement les composés III-N tels que le nitrure de gallium (GaN) et ses alliages sont, par leurs propriétés physiques et chimiques, de bons candidats pour la réalisation de composants de puissance à haute fréquence d'utilisation tels que les Transistors à Haute Mobilité Electronique (HEMT). Dans la pratique, cette réalisation se heurte à des limitations technologiques et physiques. Ainsi, la problématique principale demeure la maîtrise des états de surface (pièges) qui dégradent les performances en fréquence des transistors. A l'heure actuelle, la solution privilégiée est l'utilisation d'une passivation de surface qui a pour effet de limiter les chutes de courant. Dans ce travail nous avons étudié les modifications de l'hétérostructure AIGaN/GaN introduite par l'ajout d'un «cap» de GaN, et de même l'utilisation d'une passivation in-situ obtenue par croissance LPMOCVD à plus basse température, l'objectif ayant été de limiter l'influence des pièges sur les chutes de courant de drain en régime dynamique. L'impact de ces modifications a été étudié tant sur la qualité cristalline des matériaux obtenus que sur leurs propriétés électriques. Cette étude nous conduit à conclure que la structure sans «cap» reste la meilleure structure pour obtenir les meilleures performances à condition d'utiliser une bonne passivation. Obtenir de fortes puissances est aussi étroitement lié aux densités de porteurs disponibles et implicitement à la densité de courant des transistors. Les propriétés particulières du matériau ternaire AlInN, en particulier une polarisation spontanée plus importante que celle de AIGaN, nous a conduit à étudier un nouveau système de matériau, basé sur ce ternaire. Les propriétés des composants obtenus se sont avérées particulièrement satisfaisantes. Pour la première fois, une densité de puissance de 6,8 W/mm pour une fréquence de 10 GHz a été atteinte sur ce type de matériau.

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Girard, Luc. "Etude de matériaux de type skutterudites pour des applications thermoélectriques : Essai de réalisation d'un module thermoélectrique". Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20120.

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Blajan, Marius Gabriel. "Séparation du muscovite des pegmatites feldspathiques en utlisant des champs électriques intenses". Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2326.

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L’objectif a été d’utiliser les forces du champ électrique pour concentrer le muscovite présent dans les résidus issus de la préparation des pegmatites feldspathiques. Les processus de charge électrique en milieu ionisé des minéraux granulaires et de leur décharge en contact avec une électrode sont étudiés dans des conditions modélisant celles des installations industrielles. Le comportement des dispositifs de charge triboélectrique conçus par le doctorant est modélisé avec la méthode des plans d’expériences. L’étude montre que les différences de conductivité électrique ou de charge triboélectrique entre les constituants des pegmatites suffisent pour les séparer respectivement dans des installations électrostatiques à tambour ou à chute libre. Les séparateurs à champ couronne et à électrode cylindrique tournante présentent un avantage important : la multitude des variables de contrôle. Les essais réalisés sur un séparateur pilote-industriel confirment l’intérêt de cette solution
The aim of the thesis is to analyse the possibility of using electric field forces for the concentration of muscovite from the residual materials of pegmatite beneficiation technologies. The literature survey presented in the first chapter points out the peculiarities of the involved minerals and the characteristics of the characteristics of the high-intensity electric field installations that could be employed for their selective sorting. Charge and discharge processes of granular minerals are studied in conditions similar to those of industrial electrostatic separators. Design of experiments methodology is employed for the study of an original tribo-charging device, which can be used in association with free-fall electrostatic separators for the concentration of muscovite. Conductivity difference between the constituents of pegmatite is enough for an efficient separation in roll-type corona or corona- electrostatic separators. Pilot-plant tests have confirmed this solution

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Jerjini, Mehdi. "Etude des propriétés magnétiques des composés TGa6 avec T : Ce, Pr, Nd, Tb, Ho, Dy et des solutions solides Ce (Ga(1-x) Al(x))2". Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10132.

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Etude des structures magnetiques de tga::(6) et ce(ga::(1-x)al::(x))::(2). Comportement de l'ion cerium dans cega::(6). Determination par des experiences de diffusion inelastique de neutrons du schema des niveaux d'energie de champ cristallin de l'ion cerium. Effet d'une insertion d'aluminium dans les sites du gallium de cega::(2) sur le caractere de kondo du compose et sur l'hybridation

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Toussaint, Kathleen. "Greffage de complexes de terres rares luminescents sur silicium cristallin et silicium nano-cristallin pour la détection de NO en phase gazeuse". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0107.

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Cette thèse porte sur l’élaboration et la caractérisation de nanostructures luminescentes dopées avec des terres rares qui peuvent être utilisées pour détecter la présence de gaz tels que le monoxyde d’azote. Le silicium cristallin est choisi comme substrat car il est le semi-conducteur de référence en microélectronique. Il est cependant un mauvais émetteur de lumière en raison de sa bande interdite indirecte. Obtenir des propriétés optiques à partir de ce matériau, notamment d’émission, est un challenge et un enjeu très important pour l’industrie de l’optoélectronique et pour les télécommunications optiques. Le confinement quantique de porteurs de charge dans des nanostructures de silicium a permis d’obtenir une émission radiative à température ambiante. Une alternative pour obtenir une émission optique exploitable est de coupler ce matériau avec des ions émetteurs de lumière. Dans ce travail, des complexes contenant des ions de terres rares ont été greffés sur la surface du silicium. Ces derniers sont très intéressants en optique car ils présentent des raies d’émission intenses à des longueurs d’ondes qui ne sont que peu modifiées par leur environnement. Afin d’élaborer ces matériaux hybrides inorganiques/organiques, différentes étapes ont été développées et optimisées au cours de ce travail. Pour fixer les ions à la surface du silicium, il est tout d’abord nécessaire d’oxyder celle-ci de manière à ce qu’elle présente des groupements réactifs. Une deuxième étape consiste à ajouter un aminosilane, l’APTES, qui permet le lien entre le complexe et la surface de silice. La fonction silane permet le greffage à la silice et le film formé présente des fonctions amines libres (-NH2) qui peuvent réagir avec une fonction acide carboxylique. Il est ensuite nécessaire "d’emprisonner" les ions de lanthanides dans un ligand, le DOTAGA. Celui-ci présente 4 fonctions acides carboxyliques pouvant complexer l’ion de terre rare. Une 5ème fonction acide carboxylique reste libre et peut interagir avec une fonction amine, ce qui permet une fixation covalente du complexe. Les complexes de lanthanides (Tb, Eu, Ce, Yb et Nd) ainsi formés sont luminescents. Il est montré qu’une fois greffés sur le silicium plan, les complexes à base de Tb, Eu et Ce présentent une émission radiative importante alors que ceux à base d’Yb et de Nd sont peu luminescents. Des résultats similaires sont obtenus sur silicium poreux. Enfin, l’effet de l’environnement sur les échantillons synthétisés est étudié afin de montrer qu’ils sont des candidats intéressants pour détecter rapidement et réversiblement de faibles quantités de NO, qui est un gaz toxique, incolore et inodore
This thesis is about the synthesis and characterization of luminescent nanostructures doped with rare earth ions that can be used as sensor for gases such as nitrogen monoxide (NO). Crystalline silicon, which is used as a substrate here, is a poor light emitter because of its indirect gap. It is challenging for the microelectronic and optical telecommunications industries to obtain optical properties, including emission, from this material. Thanks to quantum confinement in silicon nanostructures, a radiative emission can be obtained at room temperature. A possible way to enhance these properties is to modify the surface in such a way that it becomes optically active. In this work, complexes containing luminescent elements as lanthanides were grafted on the silicon surface. These elements are very interesting for optical applications because the wavelength of their emission peaks is almost independent of the environment and an emission from the blue to the near infrared can be obtained, depending on the rare earth. To produce inorganic/organic hybrid materials, different steps were developed and optimized during this work. So as to attach the rare-earth based complexes to the silicon surface, that surface is oxidized in order to generate reactive groups like silanols. A second required step is the functionalization of the surface by an aminosilane (APTES) which enables to link the silica surface and the complexes. To fix the optically active ions, it is necessary to complex the lanthanide ions with a ligand (DOTAGA) that can react with the ammine group to create a covalent bound of the complex. In this work, it is shown that the synthesized lanthanide complexes (Tb, Eu, Ce, Yb and Nd) are optically active and that after grafting on the silicon surface, Tb, Eu and Ce based complexes have a strong luminescence while Yb and Nd based complexes are weakly active. The same type of results are obtained when the complexes are grafted on porous silicon. Moreover, the effect of the environment, in particular a nitrogen oxide one, is studied on these samples in order to check whether they can be used as NO sensors

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Roberge, Benoit. "Étude optique et magnétique des composés RVO[indice inférieur 3]". Thèse, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8191.

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Cette thèse est une étude des propriétés structurales, magnétiques et électriques des composés RVO[indice inférieur 3] (R=Yb,Y,Ho et La). Les outils expérimentaux utilisés pour sonder ces propriétés sont la spectroscopie Raman, la magnétométrie et la spectroscopie infrarouge par transmittance. Ce travail a pour objectif d’observer l’évolution du réseau, des transitions électroniques 4[florin] et de l’aimantation macroscopique avec la température afin de mettre en évidence les différents ordres présents dans les oxydes RVO[indice inférieur 3]. L’importance de ce couplage pour la réfrigération magnétique est mise en valeur par une étude des propriétés magnétocaloriques du HoVO[indice inférieur 3].

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Guessous, Anas. "Transport électronique incohérent dans les composés de cerium en présence de champ cristallin et de l'effet Kondo". Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0083.

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Etude theorique de transport dans les sytemes a fermions lourds, essentiellement les composes metalliques du cerium. Calcul des conductivites electriques et thermiques et du pouvoir thermoelectrique. Application au systeme amorphe ceal

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Guessous, Anas. "Transport électronique incohérent dans les composés de cerium en présence de champ cristallin et de l'effet Kondo". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605628m.

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Viennois, Romain. "Propriétés physiques anormales de skutterudites remplies à base d'antimoine : effet Kondo, effet de champ cristallin et magnétisme itinérant". Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20191.

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Khan, Malek Chantal. "Étude des propriétés spectroscopiques de U⁴⁺ en symétrie D2d dans ThCl₄, UCl₄ et ThSiO₄ monocristallins". Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112188.

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Cette thèse présente une contribution à l’étude de la structure électronique par spectroscopie optique haute résolution des ions actinide tétravalents en phase solide. Elle concerne l’ion U⁴⁺ (sf²) dans ThCl₄, UCl₄ et ThSIO₄ monocristallins où l’ion U⁴⁺ se substitue à l’ion Th⁴⁺ par dopage. Des spectres optiques visible et infrarouge ont été relevés entre 300 et 4,2 K. Ces trois composés offrent la possibilité de comparer l’influence de différents environnements de symétrie D₂d : symétrie réelle pour U⁴⁺ dans UCl₄ et ThSIO₄, et approchée dans le cas de ThCl₄ dont la structure est modulée incommensurable à basse température. Le traitement des données a été réalisé selon le modèle classique du champ cristallin en diagonalisant l’hamiltonien qui décrit les interactions de l’ion U⁴⁺ avec son environnement. Cela conduit à un ensemble cohérent de paramètres spectroscopiques. La fluorescence de U⁴⁺ a été mise en évidence dans ThCl₄ et ThSIO₄. D’autre part l’effet de la structure incommensurable de ThCl₄ sur les spectres optiques a été étudié. Des expériences d’excitation sélective ont permis d’identifier la symétrie des sites de U⁴⁺ et une relation entre structure incommensurable et temps de vie des niveaux U⁴⁺ a été é mise en évidence. En conclusion, cette étude a permis de déterminer la valeur des niveaux d’énergies de U⁴⁺ en champ cristallin faible dans des composés offrant à l’ion actinide un polyèdre de coordination comparable, et d’amorcer un parallèle avec les éléments lanthanide et 3d
This thesis is concerned with the study of the electronic structure of the tetravalent actinide ions in solid state. The technique used was high resolution optical spectroscopy. We deal with the U⁴⁺ ion (sf²) in the monocrystals ThCl₄, UCl₄, and ThSIO₄ where the U⁴⁺ ion is substituted for the Th⁴⁺ ion by doping. Visible and infrared optical spectra were recorded between 300 and 4,2 K. With these three compounds, it is possible to compare the influence of different environments of D₂d symmetry: real symmetry for U⁴⁺ in UCl₄ and ThSIO₄: approximate symmetry in ThCl₄, whose structure is incommensurate and modulated at low temperature. The fitting of the date was carried out by diagonalizing the hamiltonian which describes the interactions of the U⁴⁺ ion in a crystal field with its environment. This fitting procedure led to a coherent set of spectroscopic parameters. The fluorescence of U⁴⁺ was observed in ThCl₄ and ThSIO₄ and the effect of the incommensurate structure of ThCl₄ on the optical spectra was studied. The symmetry of the U⁴⁺ sites was identified by site selective excitation experiments and a relationship between the incommensurate structure and the lifetime of U⁴⁺ energy levels was found. In conclusion, the U⁴⁺ energy levels in a relatively low crystal field were determined for compounds that have a similar coordination polyhedron about the actinide ion. The values for these energy levels were then compared to those of lanthanide and 3d elements

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Rasolonjanahary, Jean-Louis Rafenomanana. "Modélisation par la méthode des équations intégrales de frontière de phénomènes de conduction surfacique sur les isolateurs pollués". Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0033.

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La tenue diélectrique des matériels d'isolation est tributaire des répartitions du champ et du potentiel à leurs surfaces. Ces répartitions en présence de la conduction surfacique sont différentes des répartitions électrostatiques. Ce travail consiste en l'application de la méthode des équations intégrales de frontières pour le calcul des distributions du champ et du potentiel électriques dans le cas des isolateurs pollués soumis à une tension alternative à fréquence industrielle. Dans le chapitre 1, nous parlerons de phénomènes de conduction surfacique sur les isolateurs pollues avant de voir les conditions qui gouvernent les distributions du champ et du potentiel électriques. Pour calculer ces répartitions, des méthodes numériques ont été développées. Le chapitre 2 porte sur les principales méthodes numériques utilisées jusqu'à nos jours suivies d'un rappel de la méthode des équations intégrales de frontières (MEIF). Le chapitre 3 est consacré a l'application de la MEIF aux isolateurs pollués. On y reporte l'ensemble des équations à résoudre, leurs traitements numériques ainsi que le calcul des différentes grandeurs locales et globales. On aboutit ainsi à un modèle numérique de la conduction surfacique appelé module pollution. Le chapitre 4 porte sur la validation du modèle avec la présentation de quelques résultats. Nous terminerons par la présentation d'exemples d'application et l'évocation de possibles extensions du modèle numérique: ceci fait l'objet du chapitre 5.

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Labeguerie, Pierre. "Modélisation du champ électrique interne d'un solide : Application à la détermination des propriétés dérivées de la polarisation. : Calcul du spectre de phonons". Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3013.

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L'objectif de cette thèse est la modélisation du champ électrique interne dans les solides cristallins et l'étude des propriétés qui lui sont dérivées (polarisation spontanée, piézoélectricité, charges dynamiques de Born,. . . ). L'effet de la contrainte imposée aux différents systèmes pour le calcul des constantes piézoélectrique, a été utilisé pour la détermination du jeu complet des constantes élastiques de la plupart des systèmes considérés dans ce mémoire. L'analyse du comportement dynamique par l'étude du spectre de phonons au centre de la zone de Brillouin d'une part, et le calcul spécifique des fréquences anharmoniques de vibration du groupement hydroxyle d'hydroxydes alcalins ou alcalino-terreux, d'autre part, complète ce travail
This thesis deals with modeling internal electric field in solids and the study of related properties (spontaneous polarisation, piezoelectricity, dynamical Born charges,. . . ). For most of the studied compounds, the strain applied for the determination of piezoelectric constants is also used for the calculation of the full set of elastic constants. Analysis of the dynamical behaviour via the phonon spectrum at the center of the Brillouin zone simulation and calculation of the OH stretching mode anharmonicity of some alkali and alkali-earth metals hydroxides complete this work

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Belghoul, Akram. "Caractérisation pétrophysique et hydrodynamique du socle cristallin". Phd thesis, Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20189.

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Le socle cristallin fracturé, situé à Ploemeur (Bretagne sud, France) est l'objet de ce travail de thèse. L'étude détaillée du socle nécessite une bonne compréhension de la structure interne, à savoir les propriétés intrinsèques, le mode d'écoulement, la densité et la distribution des fractures. Ce travail de thèse est consacré à la caractérisation pétrophysique des formations granitiques. Les propriétés physiques ont été déterminées à partir de l'interprétation des données de mesures de géophysique en forage, des images de paroi du puits et des mesures pétrophysiques réalisées sur carottes en laboratoire. Afin de replacer les mesures dans leur contexte lithologique, une lame mince a été analysée pour chaque mini-carotte. Les formations lithologiques rencontrées dans le socle cristallin de Ploemeur sont des schistes et granites sains et altérés, ces deux lithologies étant séparées par une zone de faille. Les résultats ont montré que les propriétés pétrophysiques des roches étaient fonction à la fois de la variation de la porosité et du degré d'altération des roches et que la topologie de l'espace poreux était fortement dépendante de la porosité. Cette thèse introduit une nouvelle formule entre la résistivité électrique et la porosité. De plus, les mesures en laboratoire sur les échantillons de Ploemeur révèlent que les vitesses sismiques ne sont pas seulement fonction de la quantité de porosité, mais aussi fonction de facteur de forme. Ce dernier a été calculé sur les échantillons du socle de Ploemeur à partir des vitesses acoustiques. Les résultats ont montré que la porosité est de forme fissurale. L'intégration des données issues des images optiques et acoustiques, des mesures de géophysique en forage, et de la description des carottes a permis d'étudier de façon détaillée la géologie et l'hydrodynamique du socle de Ploemeur. L'intégration effective de ces différentes méthodes avec les tests hydrogéologiques ressort comme la meilleure façon de caractériser les fractures et les circulations en eau dans le socle.

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Ruyer, Pierre. "Modèle de champ de phase pour l'étude de l'ébulition". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002308.

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Dans cette étude nous considérons l'ébullition en paroi sous les angles de la modélisation et de la simulation numérique. Dans un premier temps nous proposons une revue bibliographique au sujet du régime d'ébullition nucléée à fort ux de chaleur pariétal et analysons plus particulièrement la compréhension du phénomène de crise d'ébullition de type caléfaction. Nous en déduisons une motivation pour l'étude de la dynamique de croissance de bulle au moyen de la simulation numérique. L'essentiel du travail concerne alors le développement d'un modèle de type champ de phase pour l'étude des écoulements liquide-vapeur avec changement de phase. Nous proposons une fermeture thermodynamique quasi-compressible dont les propriétés sont adaptées aux simulations envisagées. Le système d'équations du mouvement qui s'en déduit constitue une régularisation thermodynamiquement cohérente de la description discontinue du système diphasique, ce qui est l'avantage des modèles à interfaces diffuses. Nous démontrons que la formulation retenue permet de définir l'épaisseur de la zone régularisée indépendamment de la description thermodynamique des phases, ce qui est intéressant numériquement. Nous établissons la relation cinétique et analysons ainsi la modélisation champ de phase des mécanismes dissipatifs. Finalement nous étudions la résolution numérique du modèle à l'aide de simulations de transition de phase en configuration simple et de dynamique de bulle en isotherme.

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Geslin, P. A. "Contribution à la modélisation champ de phase des dislocations". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01009892.

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Le comportement plastique des alliages métalliques est très souvent influencé par les interactions entre les précipités d'une seconde phase et les dislocations, dont la dynamique peut être étudiée par des méthodes de type champ de phase. En effet, ces méthodes présentent comme principal avantage leur caractère variationnel qui rend naturel le couplage avec la dynamique d'autres défauts (solutés, lacunes, précipités de seconde phase...). Ces travaux de thèse s'inscrivent dans ce contexte en proposant de nouveaux modèles champ de phase permettant d'étudier le comportement des dislocations, leurs interactions avec des précipités de seconde phase ainsi que les mécanismes de montée par absorption/émission de lacunes. Nous proposons tout d'abord un modèle d'élasticité non-linéaire, tenant compte du glissement des dislocations ainsi que de leur nucléation et du glissement dévié. L'utilisation de ce modèle permet de confirmer les mécanismes de perte de cohérence des précipités par la nucléation de boucles prismatiques envisagés dans des études antérieures. Nous proposons ensuite un couplage de cette approche avec un modèle tenant compte de l'évolution microstructurale de précipités Al3Sc dans une matrice d'aluminium. Nous montrons notamment que les dislocations peuvent modifier significativement la morphologie de l'interface des précipités, ce qui peut affecter la réponse mécanique du matériau. Enfin, nous développons un modèle champ de phase pour la montée des dislocations tenant compte de la diffusion des lacunes. Nous nous attachons en particulier à étudier le caractère limitant du mécanisme d'absorption/émission de lacunes au niveau du coeur des dislocations.

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Boudot, Cécile. "Transitions de phase sous champ électrique dans la thiourée". Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10087.

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Étude des propriétés diélectriques de la thiourée hydrogénée par mesure de la constante diélectrique, de la polarisation, de la réponse pyroélectrique et du cycle d'hystérésis. Établissement du diagramme de phases dans le plan (E,T). Analyse théorique à partir d'une fonctionnelle d'énergie dérivée du modèle phénoménologique de Landau

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Boudot, Cécile. "Transitions de phase sous champ électrique dans la Thiourée". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376121548.

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Landron, Sylvain. "Etude ab initio de la structure électronique des oxydes de cobalt NaxCoO2". Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/273/.

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Les oxydes de cobalt NaxCoO2 sont des composés qui présentent un grand nombre de propriétés électroniques intéressantes. On s'est particulièrement intéressé à deux composés de la famille que sont le composés Na0. 3CoO2-1. 3H2O, présentant une phase supra-conductrice, et le système x=0. 5 pour lequel il se produit une transition métal isolant 52 K et qui possède un riche diagramme de phase en fonction de la température et du champ magnétique. A l'aide de calculs ab initio de spectroscopie moléculaire sur des fragments immergés dans un environnement adéquat, nous avons déterminé des modèles simples et valu les interactions effectives pour ces deux composés ``phares''. Nous avons aussi conduit une analyse du champ cristallin sous l'action de la distorsion trigonale présente dans ces composés. Celle-ci conduit aux raisons pour lesquelles certains résultats comme la théorie de champ de ligands et certains calculs DFT ne donnent pas un ordre orbitalaire conforme aux données expérimentales
(The NaxCoO2 Cobalt oxides are compounds with many interesting properties. In this work we were particularly interested in two compounds of the family: firstly, the Na0. 3CoO2-1. 3H2O which presents a superconducting phase, secondly the x=0. 5 system which presents an insulator to metal phase transition at 52 K and a rich phase diagram as a function of temperature and magnetic field. Using ab initio calculations molecular spectroscopy methods applied on fragments embedded in an appropriate bath, we presented the determination of simple models as well as the evaluation of the effective interactions for these two interesting compounds. We also studied the cobalt 3d-shell splitting under the trigonal distortion observed in these compounds. This analysis led to reasons for which some results, like the ones issued of ligands field theory and some issued of density functional calculations, yield an orbital splitting in disagreement with experimental results

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Belghoul, Akram. "Caractérisation pétrophysique et hydrodynamique du socle cristallin". Phd thesis, Montpellier 2, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444175.

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Le socle cristallin fracturé, situé à Ploemeur (Bretagne sud, France) est l'objet de ce travail de thèse. L'étude détaillée du socle nécessite une bonne compréhension de la structure interne, à savoir les propriétés intrinsèques, le mode d'écoulement, la densité et la distribution des fractures. Ce travail de thèse est consacré à la caractérisation pétrophysique des formations granitiques. Les propriétés physiques ont été déterminées à partir de l'interprétation des données de mesures de géophysique en forage, des images de paroi du puits et des mesures pétrophysiques réalisées sur carottes en laboratoire. Afin de replacer les mesures dans leur contexte lithologique, une lame mince a été analysée pour chaque mini-carotte. Les formations lithologiques rencontrées dans le socle cristallin de Ploemeur sont des schistes et granites sains et altérés, ces deux lithologies étant séparées par une zone de faille. Les résultats ont montré que les propriétés pétrophysiques des roches étaient fonction à la fois de la variation de la porosité et du degré d'altération des roches et que la topologie de l'espace poreux était fortement dépendante de la porosité. Cette thèse introduit une nouvelle formule entre la résistivité électrique et la porosité. De plus, les mesures en laboratoire sur les échantillons de Ploemeur révèlent que les vitesses sismiques ne sont pas seulement fonction de la quantité de porosité, mais aussi fonction de facteur de forme. Ce dernier a été calculé sur les échantillons du socle de Ploemeur à partir des vitesses acoustiques. Les résultats ont montré que la porosité est de forme fissurale. L'intégration des données issues des images optiques et acoustiques, des mesures de géophysique en forage, et de la description des carottes a permis d'étudier de façon détaillée la géologie et l'hydrodynamique du socle de Ploemeur. L'intégration effective de ces différentes méthodes avec les tests hydrogéologiques ressort comme la meilleure façon de caractériser les fractures et les circulations en eau dans le socle.

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Stenger, Jean-François. "Étude par résonance paramagnétique électronique des ions fe#3#+, cr#3#+ et des défauts dans les cristaux de ktiopo#4 et isotypes". Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10373.

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Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l'étude des défauts ponctuels dans les cristaux de la famille (k,rb)tiopo#4 doués de propriétés optiques non linéaires. Ces dernières sont attribuées au niveau des groupements titanyls. Toute substitution du titane par un autre élément est un facteur potentiel d'altération de la propriété de doublage de fréquence. L'étude a été faite par résonance paramagnétique électronique (RPE) sur deux monocristaux dont l'un est dopé au fer. Quatre centres fe#3#+ sont observés pour lesquels tous les paramètres de l'hamiltonien de spin sont déterminés. Les cristaux appartiennent au groupe pna2#1. Les sites titane sont en position générale. La localisation des centres a été faite en comparant les pseudosymetries des constantes du quatrième ordre de structure fine avec telles du quatrième ordre du champ cristallin des deux octaèdres (tio#6). Chaque type d'octaèdre peut être occupé par deux types de centres paramagnétiques fe#3#+ associés à des mécanismes de compensation de charge différente. L'absence d'une forte déviation axiale par rapport à une symétrie cubique montre que la compensation de charge n'est pas à courte distance. Par ailleurs deux centres cr#3#+ sont observés. L'analyse sur poudre de la solution solide (k,rb)tiopo#4 met en évidence l'influence des ions alcalins sur le champ cristallin agissant sur fe#3#+, en particulier l'effet d'ordre désordre k/rb. L'irradiation provoque la création de centres ti#3#+ présentant en RPE une structure superhyperfine due au couplage du spin électronique de ti#3#+ avec les spins nucléaires de deux phosphores et d'un potassium

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Doumbé, Bangola Brice Landry. "Étude de modèles de champ de phase de type Caginalp". Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2260/document.

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Ce rapport de thèse est consacré à l'étude de modèles de champ de phase de type Caginalp. Nous considérons ici, deux modèles : le premier étant une généralisation du modèle de champ de phase de Caginalp basée sur une généralisation de la loi de Maxwell-Cattaneo et le second une généralisation provenant de la théorie de la conduction de chaleur introduite par Chen et Gurtin. L'étude du premier modèle est faite aussi bien dans un domaine borné (avec un potentiel régulier puis dans le cas d'un potentiel non régulier), que dans un domaine non borné, en l'occurrence R3. Le second modèle est un problème de champ de phase avec un couplage (linéaire et non linéaire). Tout d'abord, l'existence, l'unicité et la régularité des solutions sont analysées aux moyens d'arguments classiques. Ensuite, l'existence d'ensembles bornés absorbants et compacts attractifs est établie, assurant ainsi l'existence de l'attracteur global. Enfin, dans certains cas, l'existence d'attracteurs exponentiels, ainsi que le comportement spatial des solutions lorsque le domaine spatial est un cylindre semi-infini tri-dimensionnel, sont analysés
This thesis report is dedicated to the study of Caginalp type phase-field Models. Here, we consider two models: the first one being a generalization of the field phase Caginalp based on a generalization of the Maxwell-Cattaneo law and the second one coming from the theory of heat conduction involving two temperatures. We study the first model in bounded (with regular and irregular potentials) and unbounded (i.e. R3) domains. The second model is a phase-field one with coupling term (linear and nonlinear). Firstly, the existence, uniqueness and regularity of solutions are analyzed by means of classical arguments. Secondly, the existence of bounded absorbing sets and attractive compact is established. Such results ensures the existence of the global attractor. Finally, in some cases, the existence of exponential attractors, as well as the spatial behavior of solutions when the spatial domain is a three-dimensional semi-infinite cylinder, are analyzed

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De, Rancourt Victor. "Modélisation de l’oxydation des aciers inoxydables polycristallins par une approche en champs de phases couplée avec la mécanique". Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0021/document.

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Les aciers austénitiques et alliages à base de nickel sont des matériaux de choix pour leurs propriétés mécaniques à haute température. L'enrichissement en chrome améliore leur durabilité de part la formation d'une couche d'oxyde protectrice à l'exemple de la chromine (Cr2O3).Il est néanmoins établi, par des essais mécaniques sous vide, que l'oxydation réduit de manière notable leur durée de vie en fatigue.En effet, la croissance d'oxyde peut être accompagnée d'une introduction de défauts tels que l'injection de lacunes, d'éléments délétères comme l'hydrogène mais également de contraintes résiduelles, etc., dans le métal.Les micromécanismes de fissuration sont ainsi régis par des interactions complexes entre l'environnement et la surface du métal, faisant intervenir composition chimique et microstructure.Aujourd'hui, les enjeux de sécurité et de compétitivité font de la prévision de la durée de vie de ces alliages une nécessité pour l'industrie nucléaire.L'augmentation de la dimension des modèles permet de prendre en compte de manière explicite les interactions multiphysiques du couple oxyde/métal sous l'action d'un chargement mécanique.La thèse s'inscrit dans cette démarche et propose une formulation d'un modèle de champ de phases couplé avec la mécanique et fondé sur les principes de la thermodynamique des milieux continus.Le comportement effectif de l'interface est présentement obtenu via des méthodes d'homogénéisation permettant de combiner des comportements mécaniques dissemblables, à l'image d'un substrat ductile et de son oxyde fragile.Les contraintes induites par la formation d'oxyde et également par le chargement mécanique peuvent être relaxées viscoplastiquement, de manière isotrope et anisotrope, respectivement dans l'oxyde et dans le substrat.Des simulations par éléments finis de l'oxydation généralisée ainsi que de l'oxydation intergranulaire sous chargement mécanique sont effectuées.Ces dernières mettent en évidence la possibilité d'un phénomène d'oxydation catastrophique par la génération de contraintes de tensions dans l'oxyde fragile, lesquelles peuvent être localisées le long des intrusions d'oxyde dans les joints de grains
Austenitic stainless steels and nickel based alloys are widely used for their mechanical properties at high temperatures.Their durability can be increased by the addition of chromium resulting in the formation of a protective oxide layer such as chromia (Cr2O3).Nevertheless, it is established from vacuum mechanical tests that oxidation significantly decreases their fatigue life.In fact, oxide growth can be followed with the injection of defects such as vacancies, deleterious chemical elements and residual stresses, etc., into the metal.The resulting cracking micromechanisms are therefore governed by complex interactions between the environment and the metal surface, implying the chemical composition and the microstructure of the metal.To date, materials life prediction is a necessity for the nuclear industry due to safety and economic issues.The enhancement of the model dimensionality allow to explicitly account for multi-physics interactions between oxide and metallic phases under mechanical loads.The thesis is in line with it and relies on the development of a phase field model coupled with mechanics that heavily relies on the principles of continuum thermodynamics.The effective behaviour of the interface is obtained by homogenisation methods allowing the mixture of separate behaviours, as it is the case on a ductile metallic substrate and its fragile oxide.Oxide growth residual stresses and mechanical load induced stresses can be relaxed by viscoplasticity, which is isotropic and anisotropic respectively for the oxide and the substrate.Full field finite element simulations are performed to study both generalised and intergranular oxidation under mechanical loads.The simulations highlight the possibility of triggering breakaway oxidation by the generation of tensile stresses in the fragile oxide, which can be localised along oxide intrusions at grain boundaries

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Mesot, Joël Mesot Joël Mesot Joël. "Etude par diffusion neutronique de l'action du champ cristallin sur l'ion Er³⁺ dans les systèmes supraconducteurs à haute température critique /". Zürich, 1992. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=9956.

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Beye, Aboubaker Chedikh. "Spectroscopie des défauts associés à l'épitaxie de GaAs et (GaAl)As sous jets moléculaires". Nice, 1987. http://www.theses.fr/1987NICE4138.

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AÉtude par photoluminescence, spectrométrie d'excitation et mesures magnéto-optiques ; influence des principaux paramètres de la croissance sur les propriétés des couches et notamment sur l'incorporation des impuretés. Étude détaillée des défauts de croissance complexes et en particulier des émissions excitoniques associées dans le domaine 1,504-1,511EV ; les caractères de l'exciton lié au défaut complexe G indiquent que ce défaut est associé à l'accepteur majoritaire (C ou Be). Importance du potentiel courte portée du défaut, modèle d'association accepteur-impureté isoelectronique. Analyse des autres raies d'émission, identification et caractérisation de quatre systèmes excitoniques lies a des centres distincts. Interprétation par un modèle d'exciton isoelectronique en symétrie cubique ou plus basse

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Lhommé, Frédéric. "Spectroscopie optique du Cr3+ dans LiNbO3 : effet de la concentration en chrome et de la composition du cristal". Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Lhomme.Frederic.SMZ0050.pdf.

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Le niobate de lithium (LiNbO3, LN) est un matériau largement employé pour des applications optiques grâce à ses propriétés électrooptiques, photoréfractives et de matrice laser. Récemment, de nouvelles techniques de croissance cristalline permettent d'obtenir des monocristaux de différentes compositions. La possibilité de réaliser des échantillons de composition stœchiométrique a relancé les études fondamentales sur ce matériau. Cette étude concerne la caractérisation optique de cristaux de LiNbO3 dopés Cr3+ ainsi que la détermination et l'analyse de l'influence de la composition et de la concentration en chrome sur les propriétés optiques. Nous avons analysé, dans un cristal de LN :Cr de composition proche de la stœchiométrie, les différents centres Cr3+ en précisant leurs schémas de champ cristallin octaédrique et les transitions optiques du CR 3 + mises en jeu. L'ensemble des spectres peut être interprétés à l'aide de trois centres chrome : un centre Cr principal de champ faible et deux autres centres distincts de champ cristallin fort. L'effet de la composition et de la concentration en chrome sur les caractéristiques (intensité, largeur, position) des spectres des cristaux de LN :Cr ont été déterminés et ont été interprétés à l'aide d'un modèle tenant compte de l'évolution de la concentration des défauts intrinsèques en fonction du dopage par Cr. Une étude comparée des résultats obtenus par spectroscopie optique et RPE, sur les mêmes cristaux de LN :Cr, a également été réalisée.

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Rozprawy doktorskie na temat „Champ de phase cristallin”

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