Дисертації: "Systèmes de spins artificiels"

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Massouras, Maryam. "Artificial spin ice : from statistical physics to stochastic computing." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0143.

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Анотація:

Depuis leur introduction en 2006, les systèmes de spins artificiels ont suscité un large intérêt autant pour leur similarité avec des systèmes frustrés tels que la glace d'eau ou certains pyrochlores. Ces réseaux de nano-aimants sont observables par des techniques de microscopie simples et modifiables à volonté. Dans ce travail, nous avons étudié des modifications de géométries classiques pour l’étude de l’évolution des interactions et pour l’élaboration d’un dispositif. Dans un premier temps, nous avons étudié la modification des interactions par la rotation des éléments d’un système carré. Pour un système dans l’état brut de croissance, l’état de fondamental évolue d’ordre antiferromagnétique à ferromagnétique suivant les prédictions de calculs dipolaires. En considérant les interactions longue portée dans nos simulations Monte Carlo, nous avons décrit l’énergie dipolaire totale ainsi que les populations de vertex de notre système. Cette description a mené à une étude de la thermodynamique du système et la détermination d’une température effective unique. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la possibilité de « tailler sur mesure » ces systèmes de spins artificiels pour des applications de calcul. Nous avons commencé par montrer que ces systèmes sont plus adaptés en exploitant de la propagation de paroi plutôt que le couplage. Nous avons ensuite établi que le défi dans de grandes structures connectées est le compromis entre champ de nucléation et champ de piégeage du haut de la structure. Par une optimisation fine de sa forme, nous avons observé la propagation d’une paroi injectée à un endroit choisi. Cette propagation a été caractérisée en termes de champs de propagation, de types de renversements et a montré que notre système optimisé permet des propagations en majorité unidimensionnelles qui sont stochastiques. Ce comportement aléatoire a pu être décrit par un poids moyen décrivant l’ensemble des choix réalisés, ces derniers ne présentant aucune corrélation entre eux. Notre étude a démontré que les systèmes de spins peuvent être utilisés pour de la génération de nombres aléatoires au même titre qu’une planche de Galton. Cette thèse a donc montré la versatilité des systèmes de spins artificiels en qualité de glace de spin pour la compréhension de la modification des interactions dans leur thermodynamique. Ce travail a aussi démontré leur versatilité pour des applications de génération de nombres aléatoires grâce à une optimisation de leur géométrie
Since their introduction in 2006, artificial spin ice systems have sparked an interest for their similarity with frustrated systems such as water ice or some pyrochlores. These networks of interacting nanomagnets can be observed using simple microscopy techniques and be tailored at will. In this work, we have studied customised geometries in order to observe the evolution of dipolar interactions and develop a device. First, we have studied the tuning of the dipolar interactions induced by rotation of the elements of the square geometry. For an as-grown system that the ground state evolution from antiferromagnetic to ferromagnetic orders observed is consistent with dipolar computations. Taking into account the long-range interactions in our Monte Carlo simulations, we have described the total dipolar energy along with the vertex populations of our system with all its tilted networks. This has led to a study of the thermodynamics of our system and a unique effective could be ascribed. Secondly, we have taken an interest into the possibility of tailoring these artificial spin systems for applications in random number generation. We have seen that these systems are a better fit exploiting domain wall propagation rather than reversals by coupling. We have then established that the main challenge to overcome in large connected structures is the trade-off between nucleation field from the outputs and depinning field of the upper part of the nanostructure. Indeed, it is necessary to ensure than the domain wall propagating in the structure is indeed the injected one and that no parasitic nucleation occurs which is overcome this issue. The domain wall propagation has been characterised in terms of propagation fields and types of reversals. We have shown that our optimised system exhibits reversal induced by the injected domain wall mainly in unidimensional fashion with clear stochastic behaviour. The characterisation of this behaviour has shown that a mean weight value describes the choices observed which do not exhibit any correlation. Our artificial spin system therefore behaves as a Galton board, the prime device for random number generation. This PhD work has shown the versatility of artificial spin systems as spin ice for understanding the influence of tuned interactions in their thermodynamics. This work has also demonstrated their versatility for an application with the characterisation of their stochastic behaviour through an optimisation of the geometry

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Perrin, Yann. "Réseaux artificiels à frustration géométrique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY054/document.

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Анотація:

Les réseaux de nanoaimants à frustration géométrique font l'objet d'investigations depuis maintenant une décennie. Ils permettent de réaliser expérimentalement des modèles de spins théoriques qui n'ont parfois pas d'équivalent naturel. Ces réseaux présentent, entre autres, l'intérêt d'offrir un accès direct aux configurations locales de spin. Le travail présenté dans ce manuscrit vise à réaliser expérimentalement le modèle dit de "glace carrée" dans un réseau nanoaimants. Ce modèle hautement frustré présente un état fondamental massivement dégénéré, à l'origine de son entropie résiduelle à basse température. Dans ce travail, nous allons présenter deux approches permettant de réaliser le modèle de glace carrée.La première consiste à introduire dans le réseau carré conventionnel des nanoaimants supplémentaires. Sous certaines conditions, ceux-ci agissent en modifiant les couplages effectifs entre les aimants du réseau principal. Pour cela, les aimants additionnels doivent se comporter passivement vis à vis du réseau principal. Dans une étude théorique, nous montrerons que l'analyse du hamiltonien dans l'espace réciproque échoue à saisir les propriétés essentielles de ce nouveau modèle. C'est en calculant l'énergie de configurations aléatoires de spins que nous prouverons que notre système présente les caractéristiques recherchées. Nous porterons une attention particulière à l'effet de la portée et de la nature des interactions entre aimants. Grâce à des simulations micromagnétiques par différences finies, nous déterminerons les géométries pertinentes à employer pour une réalisation expérimentale. Grâce aux outils de microfabrication disponibles au laboratoire, nous avons pu fabriquer de tels réseaux. Les aimants sont constitués de permalloy mince, ce qui leur permet d'atteindre un régime superparamagnétique lors d'un recuit thermique. Nous avons observé que les aimants additionnels influencent comme prévu la physique du réseau carré. Un biais expérimental a cependant engendré une aimantation rémanente élevée dans certains réseaux. Cet effet a malheureusement masqué les corrélations caractéristiques attendues dans le modèle de glace carrée. Mais ces travaux ont permis de mettre en évidence un effet inattendu des aimants additionnels. Ceux-ci semblent stimuler les fluctuations thermiques dans les réseaux qui en sont pourvus.La seconde approche consiste à surélever les aimants orientés dans l'une des deux directions du réseau carré. Nous emploierons une méthodologie similaire à celle décrite précédemment pour l'étude de ce nouveau système. Théoriquement, le contrôle de la surélévation permet d'explorer trois modèles de spins différents, dont le modèle de glace carrée. Nous avons fabriqué des réseaux avec plusieurs surélévations, estimées au moyen de simulations micromagnétiques. Pour des raisons techniques, nous avons cette fois travaillé avec des nanoaimants de permalloy épais. Ils présentent la caractéristique d'être athermiques. Les fluctuations sont alors introduites grâce à un champ magnétique tournant et décroissant. Nous montrerons par des simulations que cette dynamique particulière stimule l'apparition de corrélations ferromagnétiques. La désaimantation réduit alors les surélévations nécessaires à la réalisation du modèle de glace carrée. Nous avons observé expérimentalement que l'effet de la surélévation est parfaitement cohérent avec nos prévisions. Les facteurs de structure que nous avons obtenus prouvent que nous avons réussi à réaliser le modèle de glace avec des nanoaimants. Cette approche nous a permis d'observer pour la première fois une phase de Coulomb dans l'espace direct. Ce travail ouvre des perspectives intéressantes pour l'étude des excitations existant dans cette phase, analogues à des monopoles magnétiques classiques
Since a decade, a big interest has grown about geometrically frustrated nanomagnets arrays. They allow experimental realisation of theoretical spin models, that sometimes have no natural counterpart. In addition to their high flexibility, these networks provide a direct access to local spin configurations. The work presented in this manuscript aims to realise experimentally the so-called "square ice" model, using nanomagnets array. This highly frustrated model has already been theoretically studied. It is found to have a massively degenerated ground state, associated to a residual entropy at low temperature. In this thesis, we present two approaches that should achieve the square ice model.The first one consists to introduce additional magnets in the conventional square nanomagnets array. They can act through an effective coupling between the magnets of the initial network. The condition required is that additional magnets should behave passively against main magnets. We will show in a theoretical study that a reciprocal space analysis of the Hamiltonian fails to grasp the essential properties of the new model. By computing the energy of a number of random spins configurations, we will show that the square ice model can be achieved. A special attention will be paid to the influence of the range and the nature of magnets interactions. Using finite-difference micromagnetic simulations, we will determine the geometries adapted to an experimental realisation. We were able to make such networks using the microfabrication tools available in the laboratory. Our magnets are made of thin permalloy films. This allows the magnets to reach a superparamagnetic regime during a thermal annealing. We observed that additional magnets have the expected influence on square nanomagnets arrays. However, an experimental bias caused a high residual magnetisation in some networks. This effect has unfortunately hided the correlations expected in the square ice model. But this work shown an unexpected effect. Additional magnets appear to enhance thermal fluctuations in the networks.The second approach is to raise the magnets oriented in one of the two directions of the square lattice. For the study of this new system, a methodology similar to that described above will be used. Theoretically, the control of the elevation can explore three different spins models, including the square ice model. We made arrays for different elevations, estimated by micromagnetic calculations. For technical reasons, we worked with thick permalloy nanomagnets. Their thickness makes them insensitive to thermal fluctuations. Fluctuations are then introduced using a decreasing rotating magnetic field. Our simulations show that this particular dynamic stimulates emergence of ferromagnetic correlations. The field demagnetisation then reduce the elevations required for achieving the square ice model. We have experimentally observed that the elevation has an effect perfectly consistent with our previsions. Experimental structure factors show that we succeed to achieve the square ice model with nanomagnets. This approach allowed us to observe, for the first time, a Coulomb phase in the real space. This work opens interesting perspectives for studying the excitations of this phase. It has previously been shown that they are similar to classical magnetic monopoles

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Brunel, Vivien. "Systèmes de spins quantiques unidimensionnels. Désordre et impuretés." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00000893.

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Cette thèse regroupe trois travaux qui concernent respectivement la chaîne de spins 1 désordonnée, les impuretés non magnétiques dans la chaîne de spins 1/2 et les processus de réaction-diffusion. La chaîne de spins 1 sous faible désordre est étudiée par la bosonisation abélienne et le groupe de renormalisation. Cette technique permet de prendre en compte la compétition entre le désordre et les interactions, et prédit le devenir des différentes phases de la chaîne de spins 1 anisotrope sous plusieurs types de désordre. L'un des résultats est la grande stabilité de la phase de Haldane, et l'instabilité de la phase antiferromagnétique sous champ magnétique aléatoire, qui sont prouvés par des arguments de groupe de renormalisation. Un deuxième travail utilise les impuretés non magnétiques comme sondes locales des corrélations dans la chaîne de spins 1/2. Dans le cas où les impuretés sont couplées au bord de la chaîne, je prédis un comportement en température du taux de relaxation du spin nucléaire des impuretés (11T,) radicalement différent du cas où ces mêmes impuretés sont couplées à la chaîne tout entière. Ceci peut en particulier être utilisé pour mesurer les exposants de surface des systèmes quantiques unidimensionnels. Le dernier travail traite des processus réaction-diffusion à une dimension dont la matrice de transfert s'exprime comme un modèle de spin. La transformation de Jordan-Wigner permet d'obtenir une théorie des champs fermionique dont les exposants critiques se déduisent du groupe de renormalisation. Cette nouvelle approche fournit une méthode alternative aux développements en c, et semble validée par l'accord raisonnable avec les résultats numériques pour la réaction dé Schlôgl.

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François, Olivier. "Systèmes de spins synchronisés : modèles de Hopfield stochastiques." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10020.

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Grace aux travaux de o. Koslov et n. Vasiliev, on connait les mesures reversibles d'un noyau de transition synchrone, invariant par translation, correspondant a une evolution markovienne de spins sur un reseau. Lorsque le potentiel local relatif a ce noyau est positif, les grandeurs thermodynamiques usuelles de ces mesures sont bien definies. On en deduit des conditions de non-ergodicite de la chaine de markov en question. En temps continu, les systemes etudiees ont ete introduits par t. M. Liggett. Apres avoir obtenu de nouvelles conditions d'existence de generateurs markoviens associees a ces systemes, nous caracterisons leurs mesures reversibles. Ce resultat permet de generaliser la notion de modele d'ising stochastique de maniere naturelle. Le probleme de la convergence des semigroupes correspondants peut etre aborde par les techniques classiques: variation de l'energie libre ou theorie l#2. La notion d'attractivite connue pour les systemes de spins classiques s'etend naturellement aux systemes de particules qui respectent l'ordre sur le reseau. Quand ce n'est pas le cas, la generalisation de cette notion est bien moins naturelle. Ces resultats sont appliques a l'ergodicite de semigroupes correspondants a des systemes de retournement par paires. La derniere partie est consacree a l'application des limites de mac-kean-vlasov aux modeles de hopfield. Cela permet de decrire l'equilibre de ces systemes sans se contraindre aux hypotheses de symetrie ou de linearite habituelles

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Chen, Linxiao. "Cartes planaires aléatoires couplées aux systèmes de spins." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS096/document.

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Cette thèse vise à améliorer notre compréhension des cartes planaires aléatoires décorées par les modèles de physique statistique. On examine trois modèles particuliers à l'aide des outils provenant de l'analyse, de la combinatoire et des probabilités. Dans une perspective géométrique, on se concentre sur les propriétés des interfaces et les limites locales des cartes aléatoires décorées. Le premier modèle consiste en une famille de quadrangulations aléatoires du disque décorées par un modèle de boucles O(n). Après avoir complété la preuve de son diagramme de phase initiée par [BBG12c] (chap. II), on étudie les longueurs et la structure d'imbrication des boucles dans la phase critique non-générique (chap. III). On montre que ces statistiques, décrites par un arbre étiqueté, convergent en loi vers une cascade multiplicative explicite lorsque le périmètre du disque tend vers l'infini. Le deuxième modèle (chap. IV) consiste en une carte planaire aléatoire décorée par la percolation de Fortuin-Kasteleyn. On complète la preuve de la convergence du modèle esquissée dans [She16b] et établit un certain nombre de propriétés de la limite. Le troisième modèle (chap. V) est celui des triangulations aléatoires du disque décorées par le modèle d'Ising. Il est étroitement lié au modèle des quadrangulations décorées par un modèle O(n) quand n=1. On calcule explicitement la fonction de partition du modèle muni des conditions au bord de Dobrushin au point critique, sous une forme exploitable pour les asymptotiques. À l'aide de ces asymptotiques, on étudie le processus d'épluchage le long de l'interface d'Ising dans la limite où le périmètre du disque tend vers l'infini. Mots clés. Carte planaire aléatoire, modèle de boucles O(n), percolation de Fortuin-Kasteleyn, modèle d'Ising, limite locale, géométrie d'interfaces
The aim of this thesis is to improve our understanding of random planar maps decorated by statistical physics models. We examine three particular models using tools coming from analysis, combinatorics and probability. From a geometric perspective, we focus on the interface properties and the local limits of the decorated random maps. The first model defines a family of random quadrangulations of the disk decorated by an O(n)-loop model. After completing the proof of its phase diagram initiated in [BBG12c] (Chap. II), we look into the lengths and the nesting structure of the loops in the non-generic critical phase (Chap. III). We show that these statistics, described as a labeled tree, converge in distribution to an explicit multiplicative cascade when the perimeter of the disk tends to infinity. The second model (Chap. IV) consists of random planar maps decorated by the Fortuin-Kasteleyn percolation. We complete the proof of its local convergence sketched in [She16b] and establish a number of properties of the limit. The third model (Chap. V) is that of random triangulations of the disk decorated by the Ising model. It is closely related to the O(n)-decorated quadrangulation when n=1. We compute explicitly the partition function of the model with Dobrushin boundary conditions at its critical point, in a form ameneable to asymptotics. Using these asymptotics, we study the peeling process along the Ising interface in the limit where the perimeter of the disk tends to infinity.Key words. Random planar map, O(n) loop model, Fortuin-Kasteleyn percolation, Ising model, local limit, interface geometry

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Chioar, Ioan-Augustin. "Glaces kagomé de spins artificiels : de la dégénérescence à courte-portée vers l'ordre dipolaire." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAY033/document.

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Les réseaux artificiels de spin ont été initialement introduites pour l'étude des effets de frustration géométrique dans des réseaux bidimensionnelles de spin, un approche complémentaire à l'étude de la frustration rencontré dans les glaces pyrochlores de spin. Généralement fabriqués en utilisant des techniques de lithographie, ces réseaux de nanoaimants peuvent être élaborer avec une grande degré de liberté. Etant donné la taille et la forme de ces plots magnétiques, l'aimantation est presque uniforme dans tout leur volume, un aspect qui fait que ces aimants peuvent être considérés comme des spin Ising classique géants. Avec la possibilité d'imager chacun degrée de liberté magnétique dans l'espace direct, ces systèmes offrent un large spectre d'opportunités pour l'étude de la frustration dans un cadre magnétostatiques bidimensionnelle et la potentielle découverte de phases magnétiques exotiques. Toutefois, contrairement à leurs homologues de la matière condensée, la première génération de glaces de spin artificiels sont pratiquement insensibles aux fluctuations thermiques. Par conséquence, d'autres dynamiques sont nécessaires pour amener ces systèmes vers leurs variétés de basse énergie et un protocole de désaimantation a été généralement utilisé dans ce sens, mais ce processus arrivent à accommoder juste partiellement les interactions entre les nanoaimants. Plus récemment, des réseaux artificiels de spin thermiquement-actives ont été introduits, permettant de dépasser les limitations des réseaux désaimantes pour la recherche des textures de spin exotiques.Cette thèse présente des études expérimentales et numériques réalisés sur des réseaux kagomé de spin. La glace artificielle kagomé planaire a été un point central d'intérêt pendant les dernières années, grâce à ses variétés énergétiques hautement dégénérés et aux textures de spin non-conventionnelles. Ainsi, dans un cadre magnétostatique, il présent une phase exotique caractérisée par la coexistence d'un état cristallin, associée à la charge magnétique, et un réseau de spin désordonnés. Bien que la désaimantation n'arrive pas d'accéder cet état remarquable, les réseaux thermiquement actives ont réussi de créer des cristallites de cette phase. La première partie de ce travail présente le protocole expérimental utilisé pour réaliser cet état. En plus, un modèle cinétique est proposé qui reproduit avec succès les caractéristiques observées et explique l'efficacité de cette approche.Dans un deuxième temps, un étude sur un nouveau système de glace de spin artificielle est présenté: le réseau kagomé Ising artificielle. Ce système présentent des moments magnétiques qui pointent selon l'axe verticale, contrairement au réseau kagomé planaire. Un étude récent sur ce système a conclu que, après la démagnétisation, ces deux réseaux kagomé artificiels présentent des corrélations de spins similaires et leurs états magnétiques rémanentes peuvent être bien caractérisées par des modèles de spin basés sur des interactions à courte portée. Avec des protocoles de désaimantation, des mesures de microscopie à force magnétique et des simulations Monte Carlo, il est montré que les interactions dipolaires à longue portée entre les éléments magnétiques ne peuvent pas être négligés lors de la description des états rémanents des réseaux kagome Ising artificiels désaimantées. Ces résultats limitent la validité du comportement universel entre les deux réseaux kagomé artificiels et enrichissent la palette de phases magnétiques qui peuvent être réaliser avec de tels systèmes nanostructurés. Les simulations Monte Carlo indiquent que ce réseau kagomé Ising présente un comportement de basse énergie différente de la glace kagomé planaire, mais la variétés fondamentale dans ce cadre dipolaire reste inconnu. Toutefois, en inspectant ses caractéristiques thermodynamiques à basse température et grâce une construction géométrique, un candidat pour l'état fondamental est fourni
Artificial spin networks were initially proposed as toy-spin models destined for the investigation of magnetic frustration effects in two-dimensional spin lattices, a complementary approach to the study of the magnetic frustration encountered in spin ice pyrochlores. Generally fabricated via lithography techniques, these arrays of nano-scale magnetic islands can be designed at-will. Given the size and shape of the elements, their magnetization is almost uniform throughout their volume, thus making these islands act like classical Ising spins. Combined with the possibility of individually imaging the magnetic degrees of freedom in real space, these systems offer an almost infinite playground for the investigation of competing interactions in magnetostatic frameworks and potential for the experimental discovery of novel and exotic magnetic phases. However, unlike their condensed matter counterparts, first-generation artificial spin networks are insensitive to thermal fluctuations, requiring other driving mechanisms for accessing their complex low-energy manifolds. A field-protocol has been employed for driving such networks towards their ground-state configurations, although they only partially manage to accommodate pair-island interactions. More recently, thermally-active artificial spin networks have been introduced, surpassing the limits of demagnetized arrays in the quest for exotic low-energy spin textures.This thesis presents experimental and numerical studies performed on artificial kagome spin arrays, one of the most frustrated two-dimensional lattices. The kagome spin ice geometry has received most of the community's attention as it presents highly degenerate manifolds and unconventional spin textures. Within a dipolar long-range framework, it displays a low-temperature regime characterized by the coexistence of a crystalline phase, associated to the magnetic charge, and a disordered spin lattice. While demagnetizing such artificial kagome arrays cannot access this exotic state, thermally-active networks can locally retrieve such a phase, creating crystallites of antiferromagnetically-ordered magnetic charges. The first part of this work presents the experimental protocol employed to this purpose. A kinetic model is also proposed that successfully captures the observed experimental features and explains the efficiency of this approach.The second part of the current thesis presents a study of a novel artificial spin ice system, the artificial kagome Ising network. This network primarily differs from the kagome spin ice array by having its magnetic moments pointing along the vertical axis. A recent study of this system has concluded that, after demagnetization, these two artificial kagome networks display similar pairwise spin correlation development and their final frozen states can be well characterized by short-range interaction models. Through the use of demagnetization protocols, magnetic force microscopy and Monte Carlo simulations, it is demonstrated that long-range dipolar interactions between the magnetic elements cannot be neglected when describing the remanent states of demagnetized artificial kagome Ising networks. These results assess the limits of the reported universal behavior of artificial kagome lattices and enrich the spectrum of magnetic phases that could be achieved with such nanostructured systems. Indeed, Monte Carlo simulations indicate that this kagome Ising network presents a different low-energy behavior than kagome spin ice, the incipient stages of which have been accessed experimentally, but its dipolar ground-state configuration remains unknown. Nevertheless, by inspecting the low-temperature thermodynamic features of this array and through the use of a geometrical construction, a ground-state candidate is provided

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Ponthieu, Raphaël. "Les fourmis et les machines : interfacer systèmes vivants et systèmes artificiels." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC072/document.

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Au sein du règne animal, les insectes sociaux fascinent les humains. En particulier les fourmis, capables de s’adapter à des environnements très variés et d’utiliser le biotope à leur avantage. L’observation de pratiques que l’on a longtemps pensées exclusives à l’humain telles que l’agriculture (de champignons) ou l’élevage (de pucerons) ne rend que plus urgente l’envie de comprendre de quelle manière s’opèrent ces phénomènes. Il s’avère que les fourmis réalisent certaines tâches de manière différente des humains. Par exemple pour trouver le chemin le plus court vers de la nourriture ou le meilleur nid vers lequel migrer, la colonie peut faire son choix de manière collective, décentralisée et sans avoir besoin que les individus ne comparent les options. Mon travail a consisté à élaborer et utiliser de nouvelles méthodes pour l’étude des fourmis. Deux objectifs complémentaires ont été fixés pour le conduire : réaliser un système biohybride et essayer de contrôler le comportement des fourmis. Le premier objectif consiste à se demander ce qu’il pourrait se passer si l’on connectait une colonie de fourmis à un ordinateur. Il s’agissait dans un premier temps de donner la vue à l’ordinateur sur ce que fait la colonie de fourmis. Il fallait ensuite fournir à l’ordinateur des moyens d’action sur la colonie.Pour cela, j’ai conçu et mis à l’épreuve des outils de suivi de l’activité de la colonie, ainsi que des environnements modulaires où évoluent les fourmis. J’ai créé un dispositif de suivi et d’analyse d’image embarquée sur micro-ordinateur et grâce à l’impression 3D j’ai fabriqué des modules de différentes tailles qui peuvent être assemblés afin de former un environnement structurellement varié. Afin que l’ordinateur puisse agir sur les fourmis, j’ai choisi de lui donner la possibilité de modifier les conditions environnementales, en particulier la température. Une fois le système conçu j’ai réalisé des expériences afin de savoir ce que les changements locaux de température induisent sur le comportement des fourmis. La caractérisation du comportement face à des changements de température apporte un éclairage sur la relation des fourmis à leur environnement. Cela a ensuite permis d’explorer les questions de contrôle du comportement des fourmis par une machine. L’usage de la température ayant démontré sa capacité à moduler localement le taux de présence des fourmis, j’ai pu ensuite prouver qu’il était possible de confiner une fourmi dans une zone prédéfinie. Enfin, j’ai mis en place une boucle de contrôle où la température utilisée pour confiner la fourmi dépend de son activité en temps réel. Cette dernière expérience permet de mettre en lumière la complexité du rapport des fourmis à leur environnement et ouvre de nouvelles perspectives dans la continuité de ce travail. Cette thèse a permis d’éclaircir des thématiques nouvelles appliquées aux fourmis, qui sont celles des systèmes biohybrides et du contrôle du vivant et de mettre en évidence les directions accessibles à l’avenir. Au cours de cette recherche, de nombreux outils ont été conçus. Les prototypes fonctionnels d’environnement modulaires ont démontré la pertinence de l’utilisation d’imprimante 3D pour l’étude des fourmis. Les différents outils de suivi, d’enregistrement et de traitement des données vidéos fournissent de nouvelles possibilités expérimentales inédites et pourront être utilisés pour d’autres études, notamment au temps long. Les dispositifs de contrôle de la température ont de même été conçus par des moyens propres au prototypage rapide, ce qui les rend accessibles, modulables et reproductibles dans une démarche open source
Within the animal kingdom social insects fascinate humans. Especially ants, which are capable of adapting to various environments and taking advantage of their biotopes. Observing practices that we would have thought to be exclusive to humans – such as farming (of mushrooms) or breeding (of aphids) – spurs the will to understand by which mean ants operate. It turns out that ants achieve certain tasks in different ways than humans. For instance, to find the shortest path to a food source, or the best nest to migrate to; the colony can make a collective decision, decentralized and without the need of direct comparisons by individuals. My work has consisted of the elaboration and use of new methods to study ants. Two complementary objectives have been chosen to drive the work: implementation of a biohybrid system and assessing the means of and limits to controlling the behaviour of ants. The first objective consists of asking ourselves what will happen if we connected an ant colony with a computer For this I have designed apparatus that permit interaction between those two entities. It involved giving sight to the computer into what the colony was doing, then providing ways for the computer to act on the colony. To do so, I designed and tried out tools to monitor the activity of colonies as well as modular environments which ants can inhabit. I designed an embedded system that records and analyses activity of ant colonies on a micro-computer. I designed and 3D printed modules of various sizes that can be assembled together to form a structurally varied environment. For the computer to be able to act upon ant behaviour, I chose to endow it with the capability of modifying environmental conditions, at particular temperatures. Once the system was built, I conducted experiments to assess how local changes of temperature affect ant behaviour. This characterisation of behaviour under temperature changes sheds light on the relation of ants with their environment. This permitted the exploration of questions of control of behaviour of ants by a machine. The use of temperature having proved its capacity to modulate the local occupancy density, I then have been able to show that it was possible to confine an ant in a set location. Finally, I implemented a closed feedback loop system, in which the temperature used to confine the ant is dependent on the ant activity in real time. This last experiment shed light on the complexity of the dynamic relation between ants and their environments and opened new perspectives for future investigations. During this research, many tools were developed. Functional prototypes of moduary environments have demonstrated the relevance of using 3D printers for the study of ants. The various tools for monitoring, recording and processing video data provide new and innovative experimental possibilities and can be used for other studies, especially over long periods of time. Temperature control devices have as well been designed using rapid prototyping tools, making them accessible, scalable and reproducible in an open source approach

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Loireau, Maud. "Espaces, ressources, usages : spatialisation des interactions dynamiques entre les systèmes sociaux et les systèmes écologiques au Sahel nigérien." Montpellier 3, 1998. http://www.theses.fr/1998MON30058.

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L'objectif de ce travail etait de comprendre la structure et la dynamique des paysages et se donner les moyens de pronostiquer leur evolution. Cette etude a ete abordee a travers une approche de la dynamique et de la spatialisation des interactions entre les systemes ecologiques et sociaux, centree sur la dynamique entre ressources et usages. Les travaux ont conduit a differencier et proposer desmethodes pour caracteriser d'une part, a partir d'images aeriennes et satellitales, des espaces paysagers (unites paysageres), soumis a des facteurs biophysiques et a l'utilisation passee et actuelle des terres, et d'autre part, par modelisation, des espaces de pratiques homogenes (unites de pratiques homogenes) traduisant les modes d'intervention des societes rurales sur leur milieu. La confrontation de ces deux espaces conduit a definir des unites spatiales de reference, sur lesquelles sont quantifiees simultanement la nature et la quantite de ressources produites, ainsi que la nature et l'intensite des prelevements operes par les populations. Une approche modulaire par grand type d'utilisation des terres (agricole, pastorale et forestiere) a permis d'etablir des bilans spatialises pourchacun des modules, leur confrontation aboutissant a la comprehension des paysages actuels, a travers un bilan global multi-usage. Cette approche systemique a ete integree dans un systeme d'information sur l'environnement. Ce programme de recherche a ete conduit sur le site de banizoumbou au niger, sur lequel sont intervenues de nombreuses equipes de l'orstom, agronomes, pedologues et hydrologues, en collaboration avec l'equipe de m. D'herbes, phyto-ecologue a l'orstom. Les developpements informatiques ont ete realises en collaboration avec m. Gayte, actuellement a esrifrance.

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Nagy, Zoltan. "Systèmes intégrables et algèbres de réflexion dynamiques." Cergy-Pontoise, 2005. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/05CERG0270.pdf.

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Cette thèse est consacrée à l'étude de différentes algèbres quadratiques dynamiques et de leurs applications aux modèles intégrables. Les algèbres quadratiques dynamiques sont des généralisations de l'algèbre de réflexion introduite par Cherednik pour traiter des systèmes intégrables sur la demi-ligne et plus généralement des systèmes intégrables avec des conditions aux bords ouvertes. Nous définissons deux algèbres quadratiques dynamiques : totalement dynamique et semi-dynamique. La première est une simple généralisation du groupe quantique elliptique à bord, la seconde est une structure nouvelle. Nous montrons dans les deux cas comment construire des familles de Hamiltoniens commutants comme des analogues quantiques de la trace de puissances de la matrice de Lax. Nous montrons aussi, en se servant de la structure de comodule que nous élucidons, comment construire des Hamiltoniens de type chaîne de spins en utilisant les représentations de ces algèbres comme des briques élémentaires. Ces résultats sont indépendants de l'existence de la correspondance vertex-IRF qui relie les algèbres dynamiques et non dynamiques
This thesis is a contribution to the study of different dynamical quadratic algebras and their applications to integrable systems. Dynamical quadratic algebras are generalizations of the reflection algebra introduced by Cherednik to deal with integrable systems on the half-line, and more generally with integrable systems with open boundary conditions. We define two dynamical quadratic algebras : fully dynamical and semi-dynamical. The former is a simple generalization of the boundary elliptic quantum group, the latter is a new structure. We show in both cases how to build families of commuting Hamiltonians as quantum analogues of the trace of powers of the classical Lax-matrix. We also show, making use of the comodule structure which we elucidate, how to construct spin chain type Hamiltonians using the representations of these algebras as building blocks. These results are self-contained in the sense that they make no use of the vertex-IRF correspondence linking dynamical and non-dynamical algebras

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Bocquet, Marc. "Chaînes de Spins, Fermions de Dirac, et Systèmes Désordonnés." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001560.

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La première partie de cette thèse traite des chaînes de spins quantiques. On étudie tout d'abord des systèmes de spins quantiques qui sont reliés de façon continue à la chaîne de Heisenberg s=1. La construction d'un modèle sigma non-linéaire permet d'estimer le gap de ces systèmes. On étudie ensuite une chaîne de spins s=1/2 dopée par des impuretés non-magnétiques possédant un spin nucléaire. A l'aide de techniques de bosonisation, on calcule analytiquement le temps de relaxation longitudinal d'une impureté en fonction de la température, corrections logarithmiques incluses. Ce type d'analyse est également mené sur un liquide de Luttinger chiral, modélisant par exemple un demi-fil quantique. La deuxième partie est consacrée aux systèmes désordonnées en basse dimension. Des liens formels sont éclaircis entre modèle désordonné sur réseau, fermions de Dirac en milieu aléatoire, chaînes de spins supersymétriques non-compactes et modèle sigma non-linéaire. Le détail des calculs est donné sur l'exemple de la transition entre plateaux de l'effet Hall quantique entier. On calcule ensuite exactement les densités d'états et les longueurs de localisation typiques d'un fermion de Dirac en dimension 1 dans des potentiels aléatoires de différentes natures. De nombreux modèles de théorie de la matière condensée, comme par exemple la chaîne XX désordonnée, se ramènent à ce système. Puis nous étudions les fermions de Dirac en dimension 2 en milieu aléatoire. Plus particulièrement, nous analysons le cas de fermions en masse aléatoire. Ce modèle décrit les excitations de basse énergie d'un supraconducteur d'onde $d$ dont les impuretés sont magnétiques. Un diagramme de phase est proposé. Il s'articule autour du point tricritique des fermions de Dirac libres et fait apparaître une phase métallique thermique inattendue.

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El-Bouanani, Hicham. "Vorticité dans des systèmes de spins à symétrie continue." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00381684.

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Cette Thèse est consacrée à l'étude des systèmes de spins à symétrie continue sur un réseau 2-D. Pour le modèle XY, on considère les transitions de phase de seconde espèce [Berezinskii, Kosterlitz et Thouless], en liaison avec la vorticité des états de Gibbs ou des paramètres d'ordre (minimiseurs de l'énergie libre $\cal F$). Les vortex présentent une analogie avec les interfaces dans le modèle d'Ising ; la symétrie continue du système a toutefois un effet régularisant sur les transitions de phase, excluant en 2-D toute aimantation spontanée, même à basse température, ce qui se traduit par une décroissance des fonctions de corrélation. Pour le modèle d'Heisenberg avec potentiel de Kac, les vortex sont remplacés par des instantons.
Dans le Chapître 1, on rappelle quelques propriétés de l'interaction entre plus proches voisins, pour le rotateur, ou sa version simplifiée appelée modèle de Villain. On introduit aussi le modèle du champ moyen.
Le modèle de Kac, qui partage certains aspects de ces deux modèles, est étudié au Chapître 2. Par un procédé d'homogénéisation, on ramène essentiellement l'étude de la mesure de Gibbs en volume fini à celle de la fonctionnelle énergie libre $\cal F$, généralisant des techniques utilisées dans le modèle d'Ising.
Les propriétés de vorticité du modèle de Kac sont analysées dans le Chapître 3, où l'on détermine les extrema de $\cal F$, avec conditions limite. On met ainsi en évidence des configurations très similaires à celles des solutions des équations de Ginzburg-Landau.
Dans le Chapître 4 on passe au cas quantique, en introduisant la notion de "matrice de vorticité" à température inverse $\beta$, dont on calcule le "degré non-commutatif". Il apparaît ainsi, pour le modèle XY de spin 1/2, des configurations de vorticité analogues à celles rencontrées dans le cas classique.

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El, Bouanani Hicham. "Vorticité dans des systèmes de spins à symétrie continue." Toulon, 2008. https://theses.hal.science/tel-00381684v2.

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Cette thèse est consacrée à l'étude des systèmes de spins à symétrie continue sur un réseau 2-D. Pour le modèle XY, on considère les transitions de phases de seconde espèce [Berenzinskii, Kosterlitz et Thouless], en liaison avec la vorticité des états de Gibbs ou des paramètres d'ordre (minimiseurs de l'énergie libre). Les vortex présentent une analogie avec les interfaces dans le modèle d'Ising; la symétrie continue du système a toutefois un effet régularisant sur les transitions de phase, excluant en 2-D toute aimantation spontanée, même à basse température, ce qui se traduit par une décroissance des fonctions de corrélation. Pour le modèle d'Heisenberg avec potentiel de Kac, les vortex sont remplacés par des instantons
This thesis concerns spins systems with continuous symmetry on a 2-D lattice. For XY model we consider second order phase transitions [Berezinskii, Kosterlitz and Thouless], related with vorticity of Gibbs states or order parameters (minimizers of free energy). Vortices are analogues with interfaces in Ising model; but internal continuous symmetry smears out phase transitions, excluding in 2-D spontaneous alimentation and allowing for a delay of correlation functions, even at low temperature. For Heisenberg model with Kac potential, vortices are replaced by instantons

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Dargis, Pierre. "Structures non-locales dans les systèmes intégrables, systèmes KdV supersymétriques et chaînes de spins." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0005/NQ39345.pdf.

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Aubourg, Lucile. "Contrôle et transmission de l'information dans les systèmes de spins." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD003/document.

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Au niveau atomique, le contrôle de spins est un objectif primordial en physique quantique. Malheureusement la présence de bruits gêne ce dernier. Le but est de trouver les conditions à imposer à l’environnement pour que le contrôle ne soit pas perturbé par le bruit. L’étude d’une chaîne de spins caractérisée par trois couplages : interactions d’Heisenberg, d’Ising-Z et d’Ising-X, évoluant librement est prise comme référence. Nous observons que l’interaction d’Heisenberg correspond à un couplage isotrope. Celle d’Ising-Z conserve l’ordre dans la chaîne tandis que celle d’Ising-X est très désordonnée. Nous rendons le système plus complexe en ajoutant du contrôle et en analysant le comportement adiabatique d’un système quantique. Ce dernier est composé d’un système et d’un environnement, dont le couplage est perturbatif. Trois régimes adiabatiques ont été mis en évidence. Des formules permettant d’obtenir la fonction d'onde au cours du temps ont alors été établies pour ces trois régimes. Cependant, dans la pratique, les systèmes quantiques ne sont en aucun cas isolés. L’interaction avec leur environnement peut entraîner des comportements plus complexes, rendant le contrôle très difficile. Nous avons alors étudié des systèmes de spins, couplés ou non, frappés par des trains d’impulsions magnétiques ultracourtes. Ces trains traversent un environnement classique (stationnaire, de dérive linéaire, Markovien, microcanonique) modifiant la force et le retard de chaque impulsion. La modification des trains par l’environnement classique est une des sources du désordre dans le système de spins. Ce désordre est transmis entre les spins par le couplage. Dans cette étude nous n’arrivons pas à contrôler le système lorsque les trains sont en présence des environnements précédents. Pour palier à ce problème, nous imposons aux impulsions magnétiques de traverser un environnement chaotique. Avant un temps t, appelé horizon de cohérence, le système couplé par une interaction d’Heisenberg et soumis à un environnement chaotique reste cohérent alors qu’après, la population et la cohérence d'un spin et du spin moyen du système tendent à se rapprocher de la distribution microcanonique. Pendant cet horizon, il est possible de réaliser du contrôle quantique soit par contrôle total (contrôle du système à chaque instant), soit par transmission d’information. Cette étude nous a permis de déterminer une formule empirique de l’horizon de cohérence. Finalement, nous nous sommes attachés à trouver une formule plus formelle de cet horizon
At an atomic level, the spin control is an essential aim in quantum physics. Unfortunately, the presence of noises disturbs this last. The goal is to find the conditions which we have to impose to the environment in order that the control is not disturbed by the noise. The study of a spin chain characterized by three couplings (Heisenberg, Ising-Z and Ising-X interactions) freely evolving is taken as reference. We observe that the Heisenberg interaction corresponds to an isotropic coupling. The Ising-Z one conserves the order into the chain whereas the Ising-X one is really disordered. We consider a more complex quantum system by adding some control and analyzing its adiabatic behavior. This last is composed by a system and an environment, for which the coupling is perturbative. Three adiabatic regimes have been highlighted. Some formulas allowing to obtain the wave function across the time have been established for these three regimes. However, in practice, quantum systems are not isolated. The interaction with their environment can lead to more complex behaviors, driving the control more difficult. We have studied spin systems, coupled or not, kicked by some ultrashort magnetic pulse trains. These trains cross a classical environment (stationary, drift, Markovian, microcanonical) modifying the strength and the delay of each pulse. The modification of the trains by the environment is one of the sources of the disorder into the spin system. This disorder is transmitted between the spins by the coupling. In this study we do not succeed in controlling the system when the trains are in the presence of the previous environments. To remedy this situation, we force the magnetic pulses to cross a chaotic environment. Before a time t, called horizon of coherence, the system coupled by an Heisenberg interaction and submitted to a chaotic environment remains coherent whereas after, the population and the coherence of one spin and of the average spin of the system tend to go near the microcanonical distribution. During this horizon, it is possible to realize some quantum control either by total control (control of the system at every instants) or by information transmission. This study allows us to determine an empirical formula of the horizon of coherence. Finally, we have tried to find a more formal approach for this horizon

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Villar, Vincent. "Etude expérimentale des effets quantiques dans deux systèmes de spins : aimant moléculaire Fe8 et chaîne de spins quantiques." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10255.

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Nous présentons une étude expérimentale des effets quantiques dans deux systèmes de spins réalisée avec un magnétomètre à SQUID couplé à une dilution. Ce système expérimental permet des mesures en champ fort (8 Tesla) et à très basses températures (70 mK). La partie principale de ce travail est centrée sur l'effet tunnel du spin dans un aimant moléculaire Fe8. Ce composé est un assemblage tridimensionnel régulier d'aimants nanoscopiques identiques de spin S=10. Nous présentons une étude détaillée du régime de température [70 mK, 1. 8 K] et caractérisons une compétition entre effets tunnels thermiquement activé et purement quantique. Nous mettons en évidence l'existence d'un nouvel état d'équilibre pour le système. Celui-ci est dépendant du champ magnétique. Il s'établit à partir de T=1 K et persiste jusqu'à 70 mK. La seconde partie est consacrée à une chaîne de spins S=1 en interaction antiferromagnétique. Le composé pur, Y2BaNiO5, présente un gap de Haldane. Nous proposons une étude de l'influence du dopage non-magnétique en zinc sur la physique de ce composé aux plus basses températures. L'introduction de ces défauts génère des spins non compensés permettant des corrélations entre chaînes. L'état fondamental résultant est une coexistence entre dimères non magnétiques et de l'antiferromagnétisme. Nous montrons que le composé pur présente des défauts intrinsèques et présentons une description quantitative des défauts dans les échantillons dopés. Pour T<200 mK, nous mettons en évidence la possibilité d'une température de Néel dépendante du dopage, en accord avec un modèle en champ moyen.

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Lefevre, Alexandre. "États métastables dans les systèmes désordonnés : des verres de spins aux." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003321.

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Les matériaux vitreux sont caractérisés par l'existence d'un grand nombre d'états métastables. Parmi ceux-ci, les verres de spins sont les systèmes les plus étudiés et les mieux connus. À l'opposé, l'appartenance des empilements granulaires à la classe des systèmes vitreux est récente, et le rôle des états métastables n'y est pas encore bien compris. Dans cette thèse, les connaissances acquises sur les verres de spins sont mises à profit pour étudier la dynamique stationnaire des milieux granulaires vibrés.
Dans une première partie, les propriétés dynamiques essentielles des modèles de verres de spins en champ-moyen sont passées en revues. La notion d'état métastable est ensuite discutée, ainsi que le lien avec la perte d'ergodicité dans la phase vitreuse. Enfin, plusieurs méthodes numériques et analytiques permettant de calculer l'entropie configurationnelle sont exposées en détail.
La seconde partie traite des états métastables dans les milieux granulaires. Un algorithme de "tapping" y est introduit, permettant d'obtenir un modèle paradigmatique pour l'étude des systèmes granulaires vibrés, partiellement accessible analytiquement. Le scénario proposé par Edwards selon lequel dans l'état stationnaire tous les états métastables sont visités avec la même probabilité est testée sur plusieurs modèles. L'étude de modèles unidimensionnels permet de comprendre la validité de cette approche aux grandes densités, alors que l'étude de modèles sur des graphes aléatoires montre que la mesure d'Edwards permet de décrire de façon précise des phénomènes non triviaux comme des transitions de phase. Enfin, des tests permettant de vérifier expérimentalement cette approche sont proposés.

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Costes, Mathilde. "Systèmes de spins de basse dimension : étude sous champ magnétique intense." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30151.

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Nous nous sommes intéressés aux propriétés magnétiques et de transport sous champ magnétique intense dans les systèmes de spins de basse dimension. Le système de Ising frustré quasi-1D, A3A'BO6, permet l'étude des propriétés de conduction ainsi que l'analyse de la relation entre les corrélations magnétiques et électroniques. Les différentes techniques expérimentales utilisées nous ont permis de mettre en évidence des effets dynamiques importants à basse température pour trois composés Ca3Co2O6, Ca3CoIrO6 et Sr3NiIrO6 ainsi que l'étroite relation entre les corrélations magnétiques et électroniques. Nous avons également étudié deux systèmes de Heisenberg de spin 1/2. Pour eta-Na1. 286V2O5, les mesures d'aimantation et de RPE, ont permis de déterminer la valeur du gap et ont mis en évidence l'apparition d'un plateau à 1/9 de l'aimantation à saturation. Pour le CaCu2O3, les mesures de RPE ont montré le rôle des impuretés dans l'établissement de l'ordre à longue distance dans le composé
We studied magnetic and transport properties under intense magnetic field in low dimensional magnetic spins systems. The frustrated quasi-1D Ising system, A3A'BO6, allows the study of the properties of conduction as well as the analysis of the relation between the magnetic and electronic correlations. The various experimental techniques used, enabled us to highlight important dynamic effects at low temperature for three compounds Ca3Co2O6, Ca3CoIrO6 and Sr3NiIrO6 as well as the close relation between the magnetic and electronic correlations in these compounds. We also probed two Heisenberg systems of spin 1/2. For the vanadate eta-Na1. 286V2O5, magnetization and EPR measurements, permitted to determine the value of the gap predicted by measurements of susceptibility and showed the apparition of a plateau to 1/9 of the saturation magnetization. For CaCu2O3, EPR measurements showed the role of the impurities in the establishment of the order at long distance in the compound

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Ferhat, Karim. "Fluctuations quantiques dans des systèmes de spins et de charges en interaction." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY087/document.

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Cette thèse s'intéresse à deux types de systèmes de différents degrés de liberté en interaction, et soumis à des fluctuations quantiques.Dans le premier projet abordé dans le manuscrit, on établit un diagramme de phase d'électrons en interactions dans un cristal bidimensionnel à géométrie kagome. Ce diagramme de phase est dressé en fonction de deux paramètres étant les interactions coulombiennes entre électrons sur un même atome pour le premier, et sur des atomes plus proches voisins pour le second. Les énergies caractéristiques de ces deux interactions sont quantifiées par rapport à une énergie de référence étant celle des fluctuations quantiques. On met alors en évidence quatre phases dont deux sont nouvelles, alors que les deux autres font le lien avec la littérature déjà existante, et sont en accord avec cette dernière. Ces deux nouvelles phases émergent lorsque l'énergie de répulsion coulombienne entre électrons sur un même atome domine devant l’énergie caractéristique des fluctuations quantiques. En présence d’une forte répulsion coulombienne entre électrons sur des atomes plus proches voisins, les charges électroniques ne peuvent se délocaliser pour former des ondes de Bloch et sont soumis à ce que l’on appelle une contrainte locale de charge. Apparaissent alors sous la compétition de ces deux interactions coulombiennes, des modes unidimensionnels collectifs le long des chaines d’atomes antiferromagnétiquement ordonnées. Ces modes ont la particularité d’être stabilisés à la fois par les fluctuations des degrés de liberté de spin, et de charge des électrons. La seconde de ces nouvelles phases émerge lorsque la répulsion coulombienne entre électrons sur des atomes voisins devient faible devant les fluctuations quantiques. La contrainte locale est alors relâchée et les électrons forment des ondes de Bloch le long de ce qui s’apparente à des bulles quantiques unidimensionnelles et polarisées en spin. Ces bulles sont alors piégées dans un cristal d’électrons inversement polarisés, avec lesquels elles sont en interaction antiferromagnétique.Le second projet porte sur l’étude d’un aimant moléculaire de Terbium Double-Decker. Cette molécule peut être modélisée par trois degrés de liberté interagissant en cascade les uns avec les autres. Le premier d’entre eux est un degré de liberté de spin nucléaire porté par le noyau de l’ion terbium de la molécule. Ce spin nucléaire est en interaction d’échange avec un degré de liberté de spin électronique porté par les électrons de l’ion terbium. Enfin, en première approximation, ce spin électronique génère un champ dipolaire auquel sont soumis les deux ligands de l’aimant moléculaire. Ces deux ligands sont couplés à deux électrodes de source et de drain, assurant le transport d’électrons uniques à travers ces deniers. Le tout forme donc un transistor à électron unique dans lequel les ligands servent de boîte quantique. Par mesure de magnéto-conductance, il est donc possible par une lecture en cascade, de remonter à l’état du spin électronique et du spin nucléaire. La première étape du projet a donc consisté à établir un modèle décrivant l’aimant moléculaire couplé à ces deux électrodes, afin de prédire les mesures de conductance réalisées au travers du transistor lors des thèses de Stefen Thiele et Clément Godfrin. Les résultats théoriques et expérimentaux obtenus sont en accord quantitatifs.D’autres part, à l’aide de champs électriques radio-fréquences, il est possible de manipuler expérimentalement et de façon cohérente le spin nucléaire. Cette manipulation cohérente du spin nucléaire se fait par l’intermédiaire du nuage électronique de l’ion, et permet ainsi d’être en mesure de réaliser un algorithme quantique sur le spin nucléaire de l’ion terbium. La réalisation d’un programme de simulation a permis de guider la réalisation expérimentale de l’algorithme de Grover, lequel a été implémenté avec succès au cours de la thèse de Clément Godfrin
This thesis focuses on two different spin and charge systems, interacting under the effect of quantum fluctuations.The first project highlights the phase diagram of interacting electrons on a kagome lattice. This diagram is driven by two Coulomb repulsions. The first is a on site repulsion, and the second a nearest neighbor one. These two repulsions are in competition with quantum fluctuations of electronic charges. Four phases are depicted, two are unknown and the two other are in agreement with the literature. The two new phases are stabilized in the strong on site repulsion regime. When nearest neighbor repulsions are strong enough to induce a charge local constraint, the system enters in a so called Heisenberg-Loop Phase. These loops are antiferromagnetically arranged and can be described by a Heisenberg-like model in which both charge and spin play surprisingly a role in the exchange interaction. The second new phase is stabilized in the regime where nearest neighbor interactions are too weak to maintain the local constraint. Then, half of the electrons are delocalized in unidimensional Bloch states similar to quantum polarized electronic bubbles. These bubbles are trapped in an inversely polarized electronic cristal formed by the other electrons. This peculiar phase is favored by both quantum charge fluctuations in the bubbles, and antiferromagnetic exchanges between their electrons and the cristal ones.The second project deals with a Terbium Double-Decker molecular magnet. This molecule is modeled by three interacting degrees of freedom. The first is a nuclear spin of the Terbium ion, and the second is the electronic spin of this same ion. The two spins interact via a magnetic exchange.In a first approximation, the effect of the electronic spin is to induce a dipolar field. Finally, the last degree of freedom is carried by two ligands under the influence of the dipolar field. The ligands play the role of a read-out quantum dot, and by conductance measurements through this last one, we can probe the electronic spin and then, the nuclear spin. The first step of this project highlights the modeling of the global system. Then numerical computations are depicted and are in a quantitative agreement with the experimental measurements realized during the thesis of Stefan Thiele and Clément Godfrin.On the other hand, by applying electrical Radio Frequency Fields, we can drive quantum fluctuations on the nuclear spin. This quantum manipulation of the spin is realized by the dynamic deformation of the electron cloud under the effect of the Radio Frequency Field. As a result, we are able to implement a Grover Quantum Algorithm on the nuclear field. This thesis focuses on the realization of a simulation program that was a tool used by Clément Godfrin to successfully implement the Grover Algorithm

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Gauthé, Olivier. "Méthodes de réseaux de tenseurs pour les systèmes de spins SU(N)." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30279.

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L'étude des systèmes fortement corrélés est un des champs de recherche les plus stimulant de la physique de la matière condensée. Au-delà de la transition de Mott, ces systèmes sont des isolants magnétiques qui peuvent être décrits par une fonction d'onde de spins. On peut généraliser ce concept en remplaçant la variable de spin par une représentation irréductible du groupe SU(N), ce qui s'avère pertinent dans certaines expériences d'atomes froids. Cette thèse vise à déterminer les propriétés physiques de fonctions d'onde paradigmatiques de systèmes de matière condensée régis par la symétrie SU(N) à l'aide d'algorithmes de réseaux de tenseurs. Ces méthodes se sont avérées remarquablement efficaces pour traiter des problèmes de variables discrètes sur réseau. On emploie ici le formalisme des états projetés sur des paires intriquées (PEPS) afin de concevoir des tenseurs avec une symétrie SU(N) intrinsèque décrivant des phases liquides de spins quantiques. Cette méthode est d'abord appliquée à la généralisation à SU(3) sur réseau carré de la fonction d'onde Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT). On montre qu'elle appartient à la classe des phases topologiques protégées par symétrie. On s’intéresse ensuite à la généralisation à SU(N) des états de type liens de valence résonnants (RVB) sur réseau carré, dans un premier temps pour des représentations alternées fondamentale-conjuguée. On considère dans un second temps un système à deux fermions SU(4) par site que l'on décrit par des fonctions d'onde RVB généralisées. On montre que ces états correspondent à une phase liquide de spin quantique avec ordre topologique Z2, potentiellement chirale, qui ne brise aucune symétrie spatiale. On propose un Hamiltonien raisonnable de courte portée pouvant stabiliser cette phase
The study of strongly correlated electron systems is one of the most challenging target of modern condensed matter physics. Beyond the Mott transition, these systems are magnetic insulators that can be described by a spin wavefunction. This concept can be generalized by replacing the spin variable by an irreducible representation of the group SU(N), which is relevant in some cold atomic gases experiments. This thesis aims to determine the physical properties of paradigmatic wavefunctions of condensed matter systems ruled by SU(N) symmetry using tensor network algorithms. These methods have already proven to be efficient to tackle problems with discrete variables on a lattice. Here, the formalism of Projected Entangled Pair States (PEPS) is used to design elementary tensors with intrinsic SU(N) symmetry that describe quantum spin liquid phases. This method is first applied to the generalization to SU(3) symmetry group and in two dimensions on the square lattice of the Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT) wavefunction. It is shown to belong to the class of symmetry protected topological phases. Subsequently, the generalization to SU(N) of resonant valence bond (RVB)-like states on the square lattice is investigated, first for staggered fundamental-conjugate representations. A system of two SU(4) fermions per site is then considered and described with generalized RVB wavefunctions. These states are shown to represent a Z2 topological quantum spin liquid, possibly chiral, that does not break any spatial symmetry. A reasonable, short-range Hamiltonian able to stabilize this phase is proposed

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Ahmed, Eman Ahmed Sayed. "Modélisation constructive des systèmes à événements discrets. Application aux organismes artificiels." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4016.

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Les humains peuvent ressentir leurs muscles. Ils peuvent également reconnaître leur environnement et les objets qui s'y trouvent. Enfin, ils sont capables de se situer dans cet environnement et d'y atteindre des objets. Comment ces capacités sont acquises et interagissent les unes avec les autres au cours du développement ? Cette question demeure ouverte en biologie. Notre objectif est donc d’aider les biologistes à mieux comprendre comment un humain est capable de construire sa carte cognitive et d’effectuer des mouvements dirigés vers un objectif. Sur le plan développemental, l’acquisition des capacités sensorimotrices humaines débute avec le fœtus. Nous présentons ici un modèle théorique du développement de la carte cognitive d’un fœtus humain à partir de son système sensorimoteur. Le modèle intègre les proprioceptions des membres du corps et les perceptions de l’environnement et comment celles-ci coopèrent pour construire une carte cognitive. Cette carte est essentielle afin d'effectuer des mouvements dirigés vers un objectif et atteindre différents objets au sein de l’environnement. Nous proposons un nouvel algorithme de clustering appelé “Frequency-based-means”, qui est utilisé pour obtenir les proprioceptions et les perceptions qui constituant la carte d’association. Des modèles de Markov cachés sont utilisés pour modéliser l’apprentissage et la production de mouvements
Humans can internally sense their muscles. They can also recognize their environment with its objects and are able to navigate through it easily to reach them. How these abilities are gained and interact each other is still an open question in biology. Our aim is to help biologists to understand how a human is able to build his cognitive map and make goal-directed movements. The origin of human capabilities goes back to the fetus stage. We present a theoretical model of the development of the cognitive map of a fetus human from his sensorimotor system. The model integrates the proprioceptions of body limbs and perceptions from the environment and how these cooperate to build a cognitive map, which in turn, is essential for making goal-directed movements to reach different objects in the surrounding environment. We propose a new clustering algorithm called “Frequency-based-means”; which is used to get the proprioceptions and the perceptions that form the association map. Hidden Markov Models are used to model movement learning and production

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Wippler, Jean-Luc. "Une approche paradigmatique de la conception architecturale des systèmes artificiels complexes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX083/document.

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L'architecture système cherche à se distinguer de son domaine d'origine, l'ingénierie système, en devenant un domaine émergent. Loin d'être reconnue en tant que science ou discipline à proprement parler, sa pratique est de plus en plus répandue de nos jours. Cependant, cette pratique reste encore peu formalisée et peu enseignée, faute d'un corpus de connaissances, de techniques ou de démarches établi et accessible.Notre thèse contribue à combler ce manque en proposant un paradigme de la conception architecturale des systèmes artificiels complexes. Ce dernier est construit en se basant sur des paradigmes existants, en les combinant, puis en les complétant. Il vise à doter l'architecte de systèmes artificiels complexes d'un cadre opérant, voire performatif. Il se traduit par une structuration de la démarche de conception en quatre niveaux.Un niveau dit archétypal condense les grands principes de toute démarche de conception architecturale de systèmes artificiels complexes. Ces principes sont dérivés de diverses démarches déjà appliquées, principalement à la conception de systèmes ou de produits, mais également à la conception architecturale de bâtiments.Un niveau dit général repose sur le principe d'une partition présent-futur, se différenciant en cela des approches d'ingénierie qui s'appuient traditionnellement sur une dichotomie problème-solution. L'idée prépondérante tient dans l'assentiment que lorsqu'un architecte conçoit, il ne résout pas de problèmes, mais il imagine des futurs possibles et plausibles, nécessitant qu'il perçoive le présent. Cette vision impacte directement la nature des artéfacts sur lesquels il travaille. Nous proposons ensuite d'agréger ces artéfacts en des modèles, reflétant soit sa perception du présent, soit son élaboration des futurs, évoluant suivant des processus identifiés.Un niveau dit particulier a pour objectif de permettre la narration d'une conception particulière. Nous proposons pour cela une notation de la conception. Elle s'appuie sur un certain nombre de mécanismes élémentaires, dont celui de l'enchaînement divergence-convergence, que nous nommons mécanisme de respiration de la conception architecturale.Un niveau dit de boîte à outils n'est pas traité dans le cadre de cette thèse. Il comprendrait les différentes opérations cognitives nécessaires à l'architecte pour accomplir sa tâche de conception (abstraction, questionnement, jugement, comparaison, décision, etc.)L'approche proposée est illustrée par un exemple de conception architecturale d'un système complexe : « rendre une ville plus sûre » (connu dans la littérature anglo-saxonne comme Safe City)
Architecting seeks now to be distinct from its original domain, systems engineering, becoming an emergent domain. Far from being recognized as a science or a discipline, its practice is nowadays more and more widespread. However, this practice is still poorly formalized, and insufficiently being taught, lacking a well-established and accessible corpus of knowledge, techniques or approaches.This thesis contributes filling that gap by proposing a paradigm of the architectural design of artificial complex systems. The latter is built based on existing paradigms that are combined, then completed. It aims at providing architects with an effective, even performative framework. It results in an approach of the architectural design structured in four levels.A so-called archetypal level grasps the core principles of any approach of architectural design of artificial complex systems. These principles are derived from various approaches already applied, mainly in the field of system or product design, but also of architectural design of buildings.A so-called general level lies on the principle of a present-future division. In that sense, it differs from engineering approaches that usually rely on a problem-solution dichotomy. It is based on the following main idea: we should consent that when an architect designs, he does not solve problems, but he devises possible and plausible futures, requiring to perceive the present. This vision of the architect's way of working directly impacts the kind of artefacts he handles. We sho how to aggregate these artefacts into models, reflecting either his perception of the present, or his development of futures while progressing through some identified processes.A so-called particular level aims at allowing the storytelling of a given design. To achieve this goal, a notation of the design process is suggested. It lies on some basic mechanisms, one of them being the combination divergence-convergence, called the breathing of the architectural design.At last, a so-called toolbox level, not addressed in this thesis, would consist of various cognitive operations required for the architect in order to accomplish his task of designing (abstraction, questioning, judgement, comparison, decision, etc.)The whole approach is illustrated by an example of an architectural design of a complex system: a Safe City

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Robert, Julien. "Systèmes magnétiques à frustration géométrique : approches expérimentale et théorique." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10192.

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Анотація:

Ce manuscrit présente une étude des propriétés magnétiques de systèmes géométriquement frustrés, à partir d'approches à la fois expérimentales et théoriques. Cette étude de réseaux de triangles à sommets partagés se divise en trois parties distinctes. La première concerne le composé La3Cu2V09, constitué d'une assemblée d'agrégats planaires frustrés de 9 spins 1/2. Dans ce système, différents régimes sont successivement stabilisés lorsque la température décroît: le régime paramagnétique haute température de spins individuels est suivi d'un régime paramagne��tique de pseudo-spins collectifs 1/2 associés à chacun des agrégats, avant l'apparition sous 2 K de corrélations à courte portée entre agrégats, indiquant une mise en place hiérarchique des corrélations. Les parties suivantes sont dédiées à l'étude des propriétés dynamiques du réseau kagomé. Dans ce cadre, nous montrons tout d'abord que le composé langasite Nd3Ga5SiOI4, matérialisant un réseau kagomé de moments magnétiques anisotropes, ne présente pas d'ordre magnétique ni de gel jusqu'à 2 K, malgré une température de CurieWeiss comprise entre 15 et 45 K. De plus, nous avons pu observer un ralentissement des fluctuations magnétiques sous 300 K. Enfin, nous présentons une étude numérique de la dynamique de spins du modèle de Heisenberg antiferromagnétique sur le réseau kagomé. Nous montrons le développement inattendu d'excitations cohérentes en dessous de T/J=O. OI, bien que les corrélations de spins dans ce système soient à très courte portée. Par ailleurs, certaines excitations sont caractérisées par une distribution non-uniforme du poids spectral, étant interprétée comme un effet de la géométrie spécifique de ce réseau
Ln this thesis, the magnetic properties of geometrically frustrated systems have been studied, using experimental and theoretical approaches. Ln the manuscript, the study of magnetic lattices based on corner-sharing triangles is reported in three different parts. The first part concerns the La3Cuz VOg compound, formed by weakly coupled frustrated planar clusters, each one being constituted of 9 coupled spins 1/2. Ln this system, different regimes are successively stabilized when the temperature is decreased: the high temperature paramagnetic regime of individual spins is followed by a paramagnetic regime of collective pseudo-spins 1/2 associated to each cluster below 20 K. Finally, short range inter-cluster correlations emerge below 2 K, indicating a hierarchical rise of the correlations. The following parts are dedicated to the study of the dynamical properties of the kagomé lattice. We first show that the langasite compound Nd3GasSi014, in which the anisotropic magnetic moments carried by the Nd3+ ions form a kagomé lattice, does not present any magnetic ordering down to 2 K, despite a Curie- Weiss temperature of a few tens of Kelvin. Moreover, we could observe a slowing down of the spin fluctuations below 300 K. Finally, we present a numerical study of the spin dynamics of the Heisenberg antiferromagnet on the kagomé lattice. We show that unexpected coherent excitations develop below T/J=O. OI, in spite of the very short spin-spin correlation length in the system. Ln addition, sorne of the excitations are characterized by a non-uniform distribution of spectral weight. This is understood as an effect of the particular geometry of this network

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Darmoul, Saber. "Etude de la contribution des systèmes immunitaires artificiels au pilotage de systèmes de production en environnement perturbé." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719298.

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La gestion des perturbations des flux de production (problèmes d'approvisionnement, défaillances des ressources, problèmes de qualité...) est une problèmatique importante lors du pilotage de systèmes de production. Les architectures de pilotage existantes offrent peu de concepts à la fois spécifiquement dédiés et suffisament génériques pour permettre de gérer une variété de types de perturbations. Dans ce contexte, l'immunité biologique représente un système naturellement capable de réagir et de s'adapter aux menaces qui guettent l'organisme hôte. Nous nous inspirons des principes de fonctionnement de ce système pour identifier les principales caractéritiques d'une architecture distribuée de pilotage. Cette architecture met en oeuvre des fonctions suffisamment génériques et spécifiquement dédiées à la gestion des perturbations, telles que les fonctions de détection, d'identification et de réaction aux perturbations. Cette architecture est réalisée grâce à la technologie des systèmes multi-agents, et permet en plus de capitaliser les connaissances sur les perturbations en vue d'une réalisation future

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Ziat, Djamel. "Étude de systèmes magnétiques par rotations de spins de muons et chaleur spécifique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/10159.

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Ce manuscrit décrit les projets de recherche qui ont porté sur l’étude de deux familles de matériaux magnétiques frustrés. La première partie traite de la réalisation d’expériences de chaleur spécifique sur le pyrochlore Sm2Ti2O7. Ces expériences ont eu lieu dans un réfrigérateur à dilution 3He-4He, à l’Université de Sherbrooke, dont le fonctionnement est décrit en amont. Ces expériences ont notamment permis l’étude de ce matériau aux températures inédites de 160 mK, où une transition magnétique du second ordre a été mise en évidence. La deuxième partie de ce mémoire porte sur l’étude des perovskites 6H, Ba3MRu2O9, à l’aide de la technique de rotation de spins de muons (mSR). Un chapitre de ce manuscrit est consacré à la description de cette technique, et les expériences ont eu lieu au centre de recherche TRIUMF, à Vancouver. Cette technique consiste à sonder le magnétisme local des matériaux placés dans un cryostat, afin de pouvoir remonter à la configuration magnétique de leur état fondamental. Contrairement à laRMN, la techinque de mSR présente le grand avantage de pouvoir sonder des matériaux avec des moments nucléaires nuls, et des expériences pouvant être réalisées sans l’application de champ externe, garantissant la conservation de l’état fondamental des matériaux étudiés. Nos expériences ont été réalisées sur quatre échantillons, avec M = La, Lu, In et Y, et bien que de précédentes études par diffraction de neutrons n’ont révélé aucune ordre magnétique à longue portée dans deux de ces composés, nos expériences ont pu mettre en évidence l’existence d’un état fondamental avec un faible moment magnétique. Enfin, l’importance des résultats de ces deux projets réside dans le fait d’avoir observé un état fondamental ordonné même si ces états n’ont pas pu être sondé à l’aide d’autres techniques, du fait des faibles moments magnétiques des matériaux étudiés.

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Lefevre, Alexandre. "Etats métastables dans les systèmes vitreux : des verres de spins aux milieux granulaires." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30070.

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Forestier, Guillaume. "Transport quantique dans les verres de spins." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAY023/document.

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Les travaux expérimentaux présentés dans cette thèse associent deux pans de la physique de la matière condensée, avec d'un côté la physique des verres de spins et de l'autre la physique mésoscopique. Le verre de spins est un exemple emblématique de système désordonné et frustré, il se caractérise à basse température par un ordre magnétique non conventionnel, où le désordre magnétique apparaît gelé. De plus, celui-ci est considéré comme un système modèle pour étudier les verres en général et de ce fait, il a fait l'objet de nombreuses études expérimentales et théoriques. Après d'importants efforts de recherche, la description de l'état fondamental de ce système a abouti à deux approches très différentes. La première, donnée par la résolution non triviale du problème en champ moyen, met en avant un état fondamental composé d'une multitude d'états organisés et hiérarchisés. La deuxième approche, dite des "gouttelettes", se base quant à elle sur la dynamique hors équilibre d'un unique état. Cependant, en dépit de ces contributions, la compréhension de cette phase est loin d'être complète et la nature de l'état fondamental reste encore un débat ouvert. Dans un conducteur mésoscopique, le transport se fait de manière cohérente : les électrons gardent la mémoire de leur phase, ce qui permet d'observer des effets d'interférences électroniques. La motivation à la base de ce travail est d'utiliser ces effets d'interférences comme outil pour étudier le verre de spins. En effet, étant donné que les interférences électroniques dépendent intiment de la disposition du désordre statique du conducteur, le transport cohérent peut se révéler être une sonde microscopique très efficace pour étudier la configuration du désordre dans un conducteur. Bien que quelques expériences pionnières de transport cohérent existent dans des verres de spins, ce domaine de recherche n'a que très peu été exploré. Néanmoins, il a connu un récent renouveau grâce à des travaux théoriques qui montrent de quelle manière cette sonde est sensible au désordre magnétique gelé et comment elle peut fournir des informations sur la nature de l'état fondamental du verre de spins. Ainsi, ce travail de thèse expérimental présente l'implémentation de mesure de transport dans des verres de spins mésoscopiques. La première partie de l'étude est consacrée aux caractéristiques générales de transport classique et quantique de ces systèmes. Nous avons examiné les propriétés de la résistivité en fonction de la température et du champ magnétique et nous montrons que ces systèmes mésoscopiques possèdent bien des comportements attendus pour des verres de spins. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés au comportement de la magnétorésistance à bas. Nous avons mis en avant que celle-ci présente une forte hystérésis dont l'amplitude dépend fortement, de la température dans la phase vitreuse et de la vitesse de balayage du champ magnétique. Nous avons argumenté que ce comportement particulier traduit la mise hors équilibre du système et montrons comment la température et la vitesse de balayage du champ magnétique pilotent l'écart à l'équilibre. Dans cette partie, nous avons aussi examiné par des mesures de transport la relaxation du système vers l'équilibre, après l'avoir excité. Nous présentons également les propriétés de transport étonnantes que nous avons observées à bas champ, résultant de protocoles en températures et en champs magnétiques plus complexes
The experiments presented in this thesis associate two fields of condensed matter physic, on the one hand with the spin glass physic and the other hand with the mesoscopic physic. The spin glass state is one of the most emblematic of disordered and frustred system and at low temperature, it is caracterized by an unconventionel order where the magnetic disorder is quenched. Moroever, it is considered as a model system for glasses in general and thereby it has been extensively studied, both experimentally and theoreticlly. After extensive research efforts, the description of fundamental state of the system has lead towards two well different approaches. The first, given by the mean field solution, highlights a fundamental composed of mulitple states organised and hierarchical. The second, called droplet model is based on the off--equilibrium dynamic of a unique ground state. However, despite these contributions, the understanding ot this phase is far from being complete and the nature of the ground state still remains an open question. In a mesoscopic conductor, the transport of electron is coherent: electrons keep the memory of their phase, so that one can observe interference effects. The main motivation of this work is to use these interference effects in order to to probe the spin glass state. Indeed, as electronic interference depends of the position of the static disorder, coherent transport can be a useful tool to study the configuration of the microscopic disorder. Althought few coherent transport experiments exist to probe the spin glass, this field of research has very little explored. Nevertheless, this area has been a revival thanks to theoritical work, showing how coherent transport is sensitived to the quenched disorder and how it may provide informations of the nature of fundamental state of spin glass. So, this experimental work deals with the implementation of transport measurements in mesoscopic spin glasses. The first part of the study is focused on the general charateristics of classical and quatum transport of these system. We have examined the resistivity as a function of the temperature and magnetic field and we show that these mesoscopic systems have a spin glass-like behaviour. In a second part, we have focused on the low field magnetoresistivity. We show that it presents a strong hysteresis, whose the amplitude is strongly depends, both of the temperature in the glassy phase and sweeping rate of the magnetic field. We argue that this particular behaviour is related to the out off-equilibrium of the system and we show how the temperature and the sweeping rate control the deviation to the equilibrium. In this part, we also examine by transport measurements how the system relaxes towards the equilibrium just after its excitation. In addition, we present surprinsing transport propreties that we observed, resulting of experimental protocols more sophisticated in temperatures and magnetic fields

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Roux, Guillaume. "Echelles de spins dopées sous champ magnétique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00167129.

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Cette thèse aborde des questions relatives à la physique des échelles de spins dopées connues pour être un supraconducteur quasi-unidimensionnel et non conventionnel. Un accent particulier est mis sur les propriétés sous champ magnétique. Les modèles d'électrons fortement corrélés sur ces échelles sont étudiés en utilisant les méthodes numériques adaptées à la physique unidimensionnelle que sont la diagonalisation exacte et le groupe de renormalisation de la matrice densité (DMRG). Les résultats sont également éclairés par les interprétations issues de la théorie du liquide de Luttinger. La prise en compte d'un terme d'échange cyclique met tout d'abord en évidence le rôle des fluctuations magnétiques dans le mécanisme d'appariement des trous. Son influence sur la dynamique des excitations de spin est également présentée. Ces excitations sont ensuite sondées en couplant le spin des électrons au champ magnétique par effet Zeeman. On montre alors l'existence de plateaux d'aimantation contrôlés par le dopage en trous ainsi que d'une phase supraconductrice inhomogène de type FFLO associée à un dépassement de la limite de Pauli. Lorsqu'un flux traverse l'échelle, le champ magnétique se couple à la charge de l'électron par effet orbital. La réponse diamagnétique orbitalaire de l'échelle dopée permet de sonder les phases commensurables du modèle t-J présentes à faible J/t. Des fluctuations de courant transverse sont également observées dès que le champ magnétique est branché. Enfin, ce manuscrit rapporte des résultats numériques sur le modèle de Hubbard attractif de spin 3/2 qui révèlent l'existence d'une phase moléculaire superfluide d'états liés à quatre fermions : les quartets. La compétition observée entre fluctuations
de charge et superfluidité est mise en perspective avec les résultats sur les échelles dopées.

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Cherrier, Raphaël. "Étude de systèmes de spins complexes ou désordonnés : analogies avec la transition vitreuse structurelle." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840704.

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Cette thèse s'interesse à la nature dynamique de la transition vitreuse. Dans une première partie, nous nous intéressons à une classe de modèles de verres de spins en champ moyen. Nous montrons que la nature continue -avec brisure complète de la symétrie des répliques- ou structurelle -avec brisure à un pas de la symétrie des répliques- de la transition vitreuse peut être prédite en regardant le spectre de la matrice des couplages et plus précisément la zone de ce spectre située au voisinage de la valeur propre la plus grande, c'est-à-dire correspondant à l'état d'énergie minimale. La transition dynamique correspondant à l'apparition d'une multitude d'états métastables, nous nous intéressons au nombre de ceux-ci dans le modèle orthogonal aléatoire généralisé, qui est un modèle analogue au modèle de Hopfield avec un nombre extensif de motifs, mais où les motifs sont strictement orthogonaux. Nous étudions l'influence de l'orthogonalité des motifs sur le nombre d'états 1-stables (états stables par retournement d'un spin quelconque). Les études analytiques précédentes par la méthode des répliques sont appuyées par des simulations numériques. Nous réalisons à la fois des simulations Monte-Carlo et des énumérations exactes sur des petits systèmes qui permettent d'obtenir les grandeurs thermodynamiques d'équilibre ou le nombre d'états 1-stables en excellent accord avec les prédictions analytiques.\\ Dans une deuxième partie, nous étudions un modèle sans désordre dont le paramètre d'ordre possède la symétrie $O(N)$ et dont les états fondamentaux ne sont pas tous équivalents. Ce modèle décrivant de manière schématique l'évolution vers une phase cristallisé ou amorphe d'un système de colloïdes de sphéres dures. Nous montrons que l'état amorphe est favorisé par la dynamique. Nous étudions alors les bassins d'attraction de chaque phase pour la dynamique à température nulle : analytiquement à la limite où $N$ est grand, et numériquement lorsque $N$ est fini.

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Cherrier, Raphaël. "Etude de systèmes de spins complexes ou désordonnés : analogies avec la transition vitreuse structurelle." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30136.

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Hoang, Danh tai. "Transition de phase et transport de spin dans des systèmes complexes : systèmes de spins frustrés, cristaux moléculaires et cristaux liquides." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867690.

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Dans la thèse, nous avons utilisé des simulations de Monte Carlo combinées avec différentes techniques efficaces tels que les méthodes d'histogramme pour étudier les transitions de phase et transport des spins dans différents systèmes. La première partie est consacrée à l'étude des transition de phase dans les systèmes de spins frustrés: (i) le modèle J_1-J_2 avec des spins Ising dans le régime antiferromagnétique complet, (ii) le modèle HCP avec des spins Ising et des spins $XY$ dans le régime antiferromagnétique complet. Les résultats obtenus montrent en effet une transition du premier ordre que l'on trouve plus tôt dans d'autres systèmes frustrés. La deuxième partie montre les état fondamental et transitions de phase dans les cristaux moléculaires et dans les liquides de dimères. Pour faire face à ces systèmes, nous avons utilisé le modèle de Potts en tenant compte de l'interaction dipolaire pour expliquer structures périoques en couches observées expérimentalement. Les résultats montrent des effets étonnants de cette interaction à longue portée. L'effet de l'interaction d'échange de surface a été pris en compte dans ce travail. Finalement, nous avons calculé la résistivité des spins itinérants. Nous nous sommes concentrés en particulier sur les effets des fluctuations de spin dans la région de transition de phase. Des résultats intéressants ont été obtenus montrant une forte corrélation entre les fluctuations de spin et le comportement de la résistivité.

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REYNAL, SYLVAIN. "Transitions de phase dans les systèmes de spins régis par des interactions à longue portée." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010256.

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Dans cette thèse, nous explorons le comportement critiques de chaînes de spins gouvernées par des interactions à décroissance algébrique. Dans une première partie, nous étudions le diagramme de phase d'une chaîne de Potts en utilisant un algorithme multicanonique. Nous proposons une nouvelle méthode de détection de l'ordre des transitions de phase exploitant les points spinodaux. A l'aide de cette méthode, nous localisons la ligne séparant les transitions du premier et du second ordre avec une précision sans précédent, et mettons en évidence un effet de taille finie inhabituel. Dans une deuxième partie, nous introduisons une nouvelle méthode multicanonique intégrant un algorithme de mise-à-jour collective des spins. Cette méthode, extrêmement souple, étend considérablement l'intervalle de tailles simulables, et s'avère bien plus précise que les méthodes multicanoniques usuelles. Nous appliquons cette méthode à l'étude d'effets de taille finie dans le cadre de transitions du premier ordre : les résultats suggèrent fortement que les configurations correspondant à des phases en coexistence sont caractérisées par une dimension fractale dépendent du taux de décroissance de l'interaction. Dans un dernier chapitre, nous étudions une chaîne d'Ising régie par des interactions à longue portée en présence de champs aléatoires à distribution bimodale, et prouvons l'existence d'un point tricritique pour des interactions à décroissance lente.

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Möller, Gunnar. "Espaces dynamiques réduits en physique de la matière condensée :Systèmes à effet Hall bicouches, réduction dimensionnelle et systèmes de spins magnétiques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00121765.

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Pour la description des propriétés de basse température des systèmes en physique de la matière condensée, il est souvent utile de travailler avec un espace dynamique réduit. Cette philosophie s'applique aux systèmes bicouches à effet Hall quantique comme aux systèmes d'anyons et aux systèmes magnétiques frustrés qui représentent les exemples discutés dans cette thèse.

On introduit une classe générale d'états appariés de fermions composites. Ces fonctions d'onde sont exploitées pour analyser l'état fondamental des systèmes bicouches à effet Hall au facteur de remplissage total un. A partir d'une étude de Monte Carlo variationnel nous concluons que la transition de phase compressible à incompressible observée dans ce système est du deuxième ordre. Nous étudions également la question de l'existence d'un état apparié à demi-remplissage dans les simples couches. Ensuite nous considérons des schémas de réduction dimensionnelle de systèmes bidimensionnels sur la sphère vers des systèmes unidimensionnels sur le cercle. Un tel mapping est établi pour des systèmes libres et un candidat pour un système d'anyons généralisé est proposé. Finalement, nous analysons les systèmes de spins magnétiques sur réseaux bidimensionnels et discutons si un état de glace de spins peut exister en présence d'interactions dipolaires à longue portée.

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Dabladji, Rima. "Classification du cancer du sein par des approches basées sur les systèmes immunitaires artificiels." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLE026/document.

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Le cancer du sein arrive dans le monde en première position en termes d’incidence et de mortalité parmi les différentes localisations cancéreuses chez les femmes. Malgré les avancées significatives faites ces dernières décennies en vue d’améliorer la gestion de ce type de cancer, des outils de diagnostic plus précis sont encore nécessaires pour aider les experts à lutter contre cette maladie mortelle. Dans ce cadre, des travaux de recherche considérables ont été réalisés dans l’espoir d’apporter de nouvelles perspectives pour l’amélioration du diagnostic du cancer du sein, en développant des systèmes de Décision Assistés par Ordinateur (DAO). Beaucoup de travaux se sont dirigés vers la détection de la présence de tissus cancéreux dans le sein et la classification de tumeurs en utilisant des outils issus de l’intelligence artificielle souvent inspirés par les systèmes naturels. En l’occurrence, les Systèmes Immunitaires Artificiels (SIA) constituent un domaine de recherche qui comble les domaines de l’immunologie, l’informatique et l’ingénierie. Les principaux développements au sein des systèmes immunitaires artificiels, ont mis l’accent sur trois principales théories immunologiques : la sélection clonale, les réseaux immunitaires et la sélection négative. Nous nous intéressons dans ce travail à l’utilisation de algorithmes de sélection clonale pour la classification des cellules mammaires en Bénignes/Malignes. En effet, ces approches sont généralement basées sur deux principaux processus : la reconnaissance de la forme de l’antigène et la sélection de la cellule mémoire spécifique à ce dernier. L’idée établie est que seules les cellules mémoires capables de reconnaître l’antigène sont sélectionnées pour le clonage et la mutation. Après avoir présenté le principe de ces algorithmes, nous étudierons, à travers plusieurs approches, leurs performances. Tout d’abord, on s’intéresse à l’amélioration de l’algorithme CLONALG, qui est un des algorithmes de base dans le domaine de la sélection clonale artificielle. Afin de renforcer l’apprentissage de ce dernier, avec une meilleure initialisation et une diversité maîtrisée, trois différentes méthodes sont proposées appelées Median Filter Clonal ALGorithm (MF-CLONALG), Average Cells Clonal ALGorithm (AC-CLONALG) et Validity Interval Clonal Selection (VI-CS). Cependant, bien qu’elles soient performantes, ces approches nécessitent un temps important de calcul. Dans ce contexte, la seconde approche qu’on propose vise à réduire les taux de calcul de ces algorithmes (et ceux des SIA en général) sans affecter leurs performances. L’algorithme Local Database Categorization Artificial Immune System (LDC-AIS) utilise le regroupement par K-means pour la catégorisation locale des données, et le réseau de neurones RBF pour l’apprentissage des catégories, afin d’accélérer le processus de sélection. La dernière partie de la thèse est dédiée à l’optimisation multimodale. En effet, après avoir présenté les algorithmes de sélection clonale comme outil compétitif de reconnaissance des formes et de classification, nous nous sommes intéressés à explorer ce concept, afin de démontrer les avantages des opérateurs de clonage et de mutations dans le cadre de l’optimisation de fonctions. En réponse à certains inconvénients du réseau de neurones MLP (Multi-Layer Perceptron), une procédure d’optimisation en plusieurs étapes est proposée, dans laquelle la rétropropagation est assistée par les processus de clonage et de mutation, pour une convergence plus rapide et précise du MLP. L’approche Multi-Layer Perceptron based Clonal Selection (MLP-CS) étant voisine des techniques évolutionnaires est comparée à un MLP optimisé par un algorithme génétique. Chacune des approches proposées dans ce travail est testée et comparée à différents travaux antérieurs en utilisant deux différentes bases de données mammaires à savoir la Wisconsin Diagnostic Breast Cancer (WDBC) et la Digital Database for Screening Mammography (DDSM)
Breast cancer arrives in the world in first place in terms of incidence and mortality among the different cancer localizations in women. Despite the significant progress made in recent decades to improve the management of this type of cancer, more accurate diagnostic tools are still necessary to help experts fight against this fatal disease. In this context, considerable research studies have been carried out to bring new perspectives for the improvement of the diagnosis of breast cancer, by developing Computer-Aided Diagnosis systems (CAD). Many works were directed to detecting the presence of cancerous tissues in the breast and tumor classification using tools from artificial intelligence often inspired by natural systems. In this case, Artificial Immune Systems (AIS) are a research field that bridges the fields of immunology, computer science and engineering. The main developments in artificial immune systems, have focused on three main immunological theories: clonal selection, immune networks and negative selection. We focus in this work on the use of clonal selection algorithms for classification of breast cells in Benign / Malignant. Indeed, these approaches are generally based on two main processes: the shape recognition of the antigen and selection of the specific memory cell to it. The established idea is that only memory cells capable of recognizing the antigen are selected for cloning and mutation. After introducing the principle of these algorithms we will study, through various approaches, their performances. First, we focus on improving CLONALG algorithm, which is a basic algorithm in the field of artificial clonal selection. To enhance the learning of the latter, with a better initialization and controlled diversity, three different methods are proposed appointed Median Filter Clonal ALGorithm (MF-CLONALG), Average Cells Clonal ALGorithm (AC-CLONALG) and Validity Interval Clonal Selection (VI-CS). However, although successful, these approaches require significant computing time. In this context, the second proposed approach aims at reducing the computational rates of these algorithms (and those of the AIS in general) without affecting their performance. The Local Database Categorization Artificial Immune System algorithm (LDC-AIS) uses clustering by K-means for local data categorization, and RBF neural network for learning categories, to accelerate the selection process. The last part of the thesis is dedicated to multimodal optimization. Indeed, after having presented the clonal selection algorithms as competitive tools of pattern recognition and classification, we were interested in exploring this concept, to demonstrate the benefits of cloning and mutation operators in functions optimization’s framework. In response to some drawbacks of the MLP neural network (Multi-Layer Perceptron), an optimization procedure in several stages is proposed, in which the back-propagation is assisted by cloning and mutation processes, for fast and accurate convergence of MLP. Being close to evolutionary techniques, the Multi-Layer Perceptron based Clonal Selection approach (MLP-CS) is compared to an MLP optimized by a genetic algorithm. Each of the approaches proposed in this work is tested and compared to different previous works using two different breast databases which are the Wisconsin Diagnostic Breast Cancer (WDBC), and the Digital Database for Screening Mammography (DDSM)

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Ratiéville, Matthieu. "Prévisions de champ moyen détaillées sur des systèmes désordonnés." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066280.

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Feldner, Hélène. "Propriétés magnétiques de systèmes à deux dimensions : système frustré de spins sur réseau carré et propriétés magnétiques de systèmes finis de graphènes." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6180.

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L’objet de cette thèse est l’étude des propriétés magnétiques de deux systèmes bidimensionels. Le premier correspond à des composés de cuprate ou vanadate qui peuvent être modélisés par un système de spins sur réseau carré et un modèle d’Heisenberg à trois couplages, avec un premier couplage ferromagnétique et des couplages deuxièmes et troisièmes voisins antiferromagnétiques. Le système ainsi obtenu constitue un système frustré. Après obtention du diagramme de phase classique en fonction des couplages, nous avons étudié l’effet sur celui-ci des fluctuations quantiques par la méthode des bosons de Holstein-Primakov et celle des bosons de Schwinger. Le deuxième type de système auquel nous nous sommes intéressés sont les systèmes finis de graphène. Pour étudier ce matériau, nous avons utilisé une approximation champ moyen du modèle d’Hubbard. Dans un premier temps nous avons retrouvé des résultats déjà connus confirmant ainsi une implémentation correcte de notre modèle. Nous avons ensuite cherché à établir la précision de cette méthode en comparant les résultats obtenus par cette méthode avec ceux obtenus par diagonalisation exacte du modèle et ceux obtenus par simulation Monte Carlo. Et en dernier lieu nous avons mis en évidence une signature dynamique de l'aimantation des bords en zigzag des systèmes finis de graphène
This thesis is about the magnetic properties of two different two dimensional systems. The first one corresponds to vanadates or cuprate crystals, which can be studied by a spin system on square lattice and a Heisenberg model with three couplings, a ferromagnetic first neighbor coupling and antiferromagnetic second and third neighbor couplings. This system is frustrated and lead to a non trivial classical phase diagram. We have studied the influence of quantum fluctuation using a Holstein-Primakov approach and the Schwinger bosons model. The second system studied corresponds to graphene of finite size. To study this system we use a mean field approximation of the Hubbard model. In a first step we recover within our method well known results and check that the model has been correctly implemented. In a second step, in order to assess the accuracy of this method, we perform complementary exact diagonalization calculations, and compare our results with quantum Monte Carlo simulations. And in the last part we will show evidence of a dynamical signature of the zigzag edge magnetization of finite sample of graphene

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Hoang, Thi thanh ha. "Un modèle multi-agent récursif générique pour simplifier la supervision de systèmes complexes artificiels décentralisés." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744444.

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L'observation des systèmes complexes artificiels à grande échelle est difficile en raison de leur dimension et de leur ouverture. Cette thèse propose le modèle SMA-R (Système Multi-Agent Récursif) basé sur la récursivité pour l'observation multi-niveau des systèmes complexes artificiels. À partir d'un Système Multi-Agent donné, ce modèle est capable de construire une représentation abstraite multi-niveau. Le modèle d'agent récursif proposé possède un module contenant les connaissances, les capacités et le contexte de récursivité; un module pour observer les changements; deux mécanismes pour construire ou détruire les niveaux abstraits; un module d'interaction récursive prenant en charge des comportements collectifs et individuels. Pour appliquer ce modèle à des SMA physiquement décentralisés, nous avons proposé une architecture générique décentralisée d'agents récursifs en adoptant les concepts du modèle OSI qui offre en avant les capacités que nous cherchons: multi niveau, encapsulation, échange de messages virtuels et physiques... Un framework décentralisé générique a été développé permettant aux agents réels de construire les niveaux d'observation. Ce framework est appliqué à l'observation d'un réseau de capteurs sans fil.

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Col, Perrine. "Systèmes artificiels de type donneur-accepteur d’électrons : les zéolithes pour la conversion de l’énergie lumineuse." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10198/document.

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Une propriété remarquable des zéolithes est d’initier, spontanément ou après photo-excitation de molécules adsorbées, des états de charges séparées de très longues durées de vie potentiellement valorisables. C’est dans cet objectif que s’inscrit ce travail de thèse avec, dans un premier temps, l’étude de l’adsorption et ionisation du para-quaterphényl dans les canaux d’une ZSM-5. Ceci conduit à la formation d’un radical cation, puis d’une paire électron-trou très stable, par recombinaison indirecte du radical. Dans le but de récupérer les électrons éjectés durablement, nous avons ensuite couplé une autre molécule donneuse d’électrons (para-terphényl) à deux molécules acceptrices : le dicyanoéthylène et le dicyanobenzène. Les échantillons, notamment caractérisés par spectroscopie d’absorption UV-visible par réflexion diffuse, spectroscopie de diffusion Raman et résonance paramagnétique électronique, ont montré que la structure du dicyanobenzène permettait une stabilisation accrue des états de charges séparées, avec une localisation des électrons éjectés à proximité de la molécule. Afin de valoriser ces résultats, un transfert des électrons vers des nanoparticules de TiO2 représente une voie intéressante. Dans cette optique, nous avons utilisé une molécule acceptrice d’électrons de structure similaire au dicyanobenzène, mais capable de former une liaison chimique avec le TiO2 par le biais d’un groupe carboxyle : l’acide cyanobenzoïque. Une partie de l’étude est ainsi consacrée au greffage de l’accepteur sur le TiO2. Dans le même temps, nous avons également étudié l’adsorption du para-terphényl dans des nanofeuillets de ZSM-5, nouveau matériau zéolithique à fort potentiel
An interesting property of zeolites is to generate long-lived charge separated states after spontaneous or photoinduced ionization of adsorbed molecules. The objective of this PhD work is to valorize this phenomenon. At first, we study the adsorption and the ionization of para-quaterphenyl adsorbed in the channels of ZSM-5. This one induces the formation of a radical cation, and a very stable electron-hole pair by indirect recombination of the radical. Then, in order to recover the ejected electrons, we use another electron donor molecule (para-terphenyl) with two electron acceptor molecules: dicyanoethylene and dicyanobenzene. The samples, in particular characterized by diffuse reflectance UV-visible absorption spectroscopy, Raman scattering spectroscopy, and electron paramagnetic resonance showed that the structure of dicyanobenzene allows increasing stabilization of charge separated states, with a location of the ejected electron near molecule. In order to enhance these results, it’s very interesting to transfer electrons to nanoparticles of TiO2 plugged at the pore entry. Thus, we used an electron acceptor molecule with similar structure of dicyanobenzene but able to form a chemical bond with TiO2 through a carboxyl group: the cyanobenzoic acid. One part of the study is thus the acceptor grafting on the TiO2 nanoparticles. We also studied the adsorption of para-terphenyl in nanosheets ZSM-5, a new zeolitic material with great potential

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Hoang, Thi Thanh Ha. "Un modèle multi-agent récursif générique pour simplifier la supervision de systèmes complexes artificiels décentralisés." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENM033/document.

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L'observation des systèmes complexes artificiels à grande échelle est difficile en raison de leur dimension et de leur ouverture. Cette thèse propose le modèle SMA-R (Système Multi-Agent Récursif) basé sur la récursivité pour l'observation multi-niveau des systèmes complexes artificiels. À partir d'un Système Multi-Agent donné, ce modèle est capable de construire une représentation abstraite multi-niveau. Le modèle d'agent récursif proposé possède un module contenant les connaissances, les capacités et le contexte de récursivité; un module pour observer les changements; deux mécanismes pour construire ou détruire les niveaux abstraits; un module d'interaction récursive prenant en charge des comportements collectifs et individuels. Pour appliquer ce modèle à des SMA physiquement décentralisés, nous avons proposé une architecture générique décentralisée d'agents récursifs en adoptant les concepts du modèle OSI qui offre en avant les capacités que nous cherchons: multi niveau, encapsulation, échange de messages virtuels et physiques... Un framework décentralisé générique a été développé permettant aux agents réels de construire les niveaux d'observation. Ce framework est appliqué à l'observation d'un réseau de capteurs sans fil
Observation of large scale artificials systems is difficult because of their dimension and their openness. This thesis proposes a model SMA-R (Recursive Multi-Agent Systems) based on recursion for multi-level observation of artificial complex systems. From a given SMA, this model is able to build multi-level of abstractions. The model's agent has a module containning knowledge, skills and context of recursion, an eye to observe changes; two mechanisms to build or destroy an abstract level, a module of recursive interaction to support collective and individual behaviors. For applying this model to SMA physically decentralized, we proposed a generic decentralized architecture for recursive agent by adopting the concepts of the OSI model which offerts forward capabilities that we look for: multi-level encapsulation, exchange of virtual and physical messages ... A generic decentralized framework was developed allowing applicatives agents to build multi-levels observation. This framework is applied to the observation of a wireless sensor network

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Dimo, Panjio Claude. "Étude des modèles de Richardson-Gaudin de spin-½ avec champ magnétique arbitraire." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0154.

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Cette thèse est divisée en trois parties et s'étend sur sept chapitres compris entre l'introduction et la conclusion générales. En effet, la première partie, constituée de quatre chapitres est surtout axée sur une étude statique des modèles de Richardson-Gaudin du spin 1/2 avec champ magnétique arbitraire incluant la possibilité d'un couplage XYZ totalement anisotrope tel que les termes "S^x_jS^x_k , S^y_j S^y_k mathrm{et} S^z_j S^z_k" ont tous des forces de couplage distinctes. Dans cette partie on détermine de manière générique le spectre en énergie, les valeurs moyennes de spin central, les fonctions d'ondes et les fonctions de corrélation à deux points du modèles considéré; lesquels seront utiles pour une analyse dynamique poussée de ces modèles. Le calcul du spectre en énergie du système courant peut exploiter son intégrabilité qui se matérialise par un ensemble d'équations constituant la condition d'intégrabilité. Ce calcul se fait indépendamment de la symétrie du modèle considéré et passe par la résolution d'un système d'équations quadratiques relativement simple à résoudre numériquement.La seconde partie quant à elle est focalisée sur quelques exemples d'applications qu'on pourrait implémenter sur la base des résultats obtenus dans la partie I. En effet, Il a récemment été démontré que le modèle à spin central XX est intégrable. Il décrit un spin particulier couplé via des couplages spin-spin XX à un bain d'autres spins tout en ressentant un champ magnétique le long de l'axe "hat{z}", c'est-à-dire perpendiculaire au plan dans lequel le couplage existe. Ce qui nous intéresse ici est dans un premier temps de démontrer que le modèle à spin central XX reste intégrable en présence d'un champ magnétique orienté arbitrairement. Dans un second temps nous étudions si les états sombres subsistent dans ce cas. La symétrie U(1) du modèle considéré est brisée par l'ajout d'une composante du champ externe dans le plan XY, ce qui pourrait conduire à une physique radicalement différente. Néanmoins, nous montrons que, pour un couplage suffisamment fort, la structure des états sombres réapparaît même en présence d'un champ magnétique dans le plan. Un autre exemple d'application qui clôture cette deuxième partie est celui des états sombres XXX avec champ magnétique arbitraire. Ces états bien qu'ayant une physique différentes de celle rencontrée dans les modèles précédemment étudiés existent et une loi générique à été établie pour les compter.Cette loi à été vérifiée jusqu'à 12 spins dans le bain, donc nous pouvons supposer qu'elle fonctionne aussi au delà de 12 spins dans le bain, nous pouvons conjecturer qu'elle soit valide pour n'importe quelle valeur de N. La troisième partie de ce projet quant à lui est dédié à une étude dynamique des modèles non intégrables se rapprochant de ceux étudiés dans la première partie de ce manuscrit. En effet, ces modèles sont juste la représentation des modèles de Richardson-Gaudin plongés dans un champ magnétique dépendant du temps et orienté suivant "hat{z}". Dans un processus de rotation autour de l'axe "hat{z}" du champ magnétique associé au spin central, il est possible de définir une base dépendant du temps dans laquelle le problème dépendant temps se réduit a un problème indépendant. Le hamiltonien obtenu peut alors être intégrable et nécessiter l'utilisation des résultats trouvés dans la première partie pour être résolu. Pour ces modèles, en imaginant par exemple que le système soit initialement préparé dans un état sombre du hamiltonien statique, on constate clairement que sa dynamique n'est pas triviale et conduit à des oscillations parfaites de cet état. Les systèmes de tailles finies issus des modèles de spin central traités dans cette thèse dépendent fortement de la distribution des couplages entre le spin central et chaque spin nucléaire constituant le bain
This thesis is divided into three parts and extended over seven chapters between the general introduction and conclusion. Indeed, the first part, consisting of four chapters, is mainly focused on a static study of Richardson-Gaudin models of spin 1/2 with arbitrary magnetic field including the possibility of a totally anisotropic XYZ coupling such that the terms "S^x_jS^x_k , S^y_j S^y_k mathrm{and} S^z_j S^z_k" all have distinct coupling strengths. In this part we determine generically the energy spectrum, the central spin mean values, the wave functions and the two-point correlation functions of the considered models; which will be useful for an advanced dynamical analysis of these models. The calculation of the energy spectrum of the current system can exploit its integrability which is materialized by a set of equations constituting the integrability condition. This calculation is done independently of the symmetry of the model considered and involves the resolution of a system of quadratic equations that is relatively simple to solve numerically.The second part focuses on some examples of applications that could be implemented on the basis of the results obtained in part I. Indeed, it has recently been shown that the XX central spin model is integrable. It describes a particular spin coupled via XX spin-spin couplings to a bath of other spins while feeling a magnetic field along the "hat{z}" axis, i.e. perpendicular to the plane in which the coupling exists. What interests us here is first to demonstrate that the XX central spin model remains integrable in the presence of an arbitrarily oriented magnetic field. In a second step we study whether the dark states remain in this case. The U(1) symmetry of the considered model is broken by the addition of an external field component in the XY plane, which could lead to a radically different physics. Nevertheless, we show that, for a sufficiently strong coupling, the structure of the dark states reappears even in the presence of a magnetic field in the plane. A simple understanding of this result and the demonstration of the universality of the results by a finite size scale study and for a variety of distinct distributions of the coupling constants at the different spins of the bath. Another example of application which closes this second part is that of the XXX dark states with arbitrary magnetic field. These states, although having a different physics from the one encountered in the previously studied models, exist and a generic law has been established to count them.This law has been verified up to 12 spins in the bath, so we can assume that it also works beyond 12 spins in the bath, we can conjecture that it is valid for any value of N.The third part of this project is dedicated to a dynamic study of non-integrable models similar to those studied in the first part of this manuscript. Indeed, these models are just the representation of Richardson-Gaudin models immersed in a time dependent magnetic field oriented along "hat{z}".In a process of rotation around the "hat{z}" axis of the magnetic field associated to the central spin, it is possible to define a time dependent basis in which the time dependent problem reduces to an independent problem. The resulting Hamiltonian can then be integrable and require the use of the results found in the first part to be solved. For these models, by imagining for example that the system is initially prepared in a dark state of the static Hamiltonian, we clearly see that its dynamics is not trivial and leads to perfect oscillations of this state.Finite size systems resulting from the central spin models treated in this thesis depend strongly on the distribution of couplings between the central spin and each nuclear spin constituting the bath

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Melotti, Paul. "Modèles intégrables de spins, vertex et boucles." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS258.

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Cette thèse porte sur divers problèmes de mécanique statistique, liée à l'étude des modèles intégrables. Dans ces modèles, l'existence de symétries particulières, exprimées par exemple par les équations de Yang-Baxter ou transformations "triangle-étoile'', permettent de donner des formules exactes pour les observables d'intérêt. Dans un premier temps, nous étudions la transformation triangle-étoile du modèle d'Ising, reformulée par Kashaev en une équation d'évolution polynomiale. Nous montrons que cette évolution fait apparaître des objets combinatoires : les modèles de boucles C2(1). Nous montrons de plus des résultats de formes limites et des calculs d'énergie libre pour ces modèles de boucles. Dans un second temps, nous développons la compréhension du modèle des ``huit sommets'', qui généralise les modèles de glace. Nous montrons que dans le régime des fermions libres, ces modèles peuvent être compris via des modèles de dimères bipartis, et des fortes structures d'intégrabilité de ces derniers. Nous en déduisons des constructions de mesures de Gibbs et des corrélations en volume infini, notamment pour des régimes Z-invariants sur des graphes isoradiaux. Enfin, nous proposons des interprétations des équations de Yang-Baxter en géométrie discrète, via des plongements particuliers de graphes
This thesis deals with several problems in statistical mechanics, related to the study of integrable models. In these models, some particular symmetries, like those expressed by the Yang-Baxter equations or "star-triangle'' transformations, lead to the existence of exact formulas for observables of interest.In a first part, we study the star-triangle transformation of the Ising model, recast into a singe polynomial evolution equation by Kashaev. We show that this evolution creates combinatorial objects: C2(1) loop models. We show some limit shapes results and compute the free energy of these loop models. In a second part, we develop the study of the ``eight-vertex'' model, that generalises ice models. In the free-fermion regime, we translate these models into dimers on a bipartite graph, and use the strong integrability structures of these. We deduce the construction of Gibbs measures and correlations in infinite volume, in particular for Z-invariant regimes on isoradial graphs. Finally, we suggest interpretations of the Yang-Baxter equations in discrete geometry, via particular embeddings of graphs

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Barotto, Béatrice. "Introduction de paramètres stochastiques pour améliorer l'estimation des trajectoires d'un système dynamique par une méthode de moindres carrés : application à la détermination de l'orbite d'un satellite avec une précision centimétrique." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30196.

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En presence d'imperfections du modele dynamique, les methodes d'estimation des trajectoires du systeme dynamique, par resolution d'un probleme de moindres carres non lineaire de grande taille, ne permettent pas de profiter de l'extreme precision des mesures faites sur l'etat du systeme. Afin d'estimer plus finement la trajectoire du systeme dynamique, le traitement des erreurs de modeles dans l'algorithme de filtrage-lissage doit etre envisage. Ces erreurs sont prises en compte sous la forme de processus colores dans les equations d'evolution de la dynamique et dans les equations de mesure. Certains parametres des modeles dynamique et de mesure sont alors supposes stochastiques. Afin de resoudre cette classe de probleme de moindres carres non lineaire, une methode de filtrage-lissage a du etre developpee. Elle correspond a une approche de gauss-newton appliquee a un probleme de moindres carres non lineaire qui est linearise au voisinage d'une bonne estimation de la trajectoire du systeme dynamique. Cette methode est developpee dans une formulation racine carree de givens afin d'eviter des problemes d'ordre numerique et inclut le traitement des parametres stochastiques. Cette methode peut s'appliquer a des problemes d'origines diverses. Elle a ete appliquee a la determination de l'orbite du satellite franco-americain d'oceanographie topex/poseidon lance en 1992. En 1995, les methodes classiques permettent d'obtenir une precision de l'ordre de trois centimetres dans la direction radiale a partir des mesures doris et laser. La nouvelle methode permet d'obtenir des orbites de meilleure precision en introduisant une acceleration empirique stochastique agissant sur le satellite. Cette methode a aussi l'avantage d'etre independante de l'altitude du satellite et de traiter n'importe quel type de mesures

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Belliard, Samuel. "Applications de l'ansatz de Bethe Algébrique et au-delà." Chambéry, 2009. http://www.theses.fr/2009CHAMS037.

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Dans cette thèse, nous discuterons des systèmes intégrables quantiques et des chaînes de spins. Nous présenterons la notion d'intégrabilité quantique ainsi que des structures mathématiques, les groupes quantiques, reliées à cette dernière. Cela nous permettra d'introduire les chaînes de spins « universelles » étudiées par le groupe d' Annecy depuis plusieurs années. Ces chaînes « universelles » ont la particularité d'englober l'ensemble des chaînes de spins préalablement étudiées dans la littérature. La question posée pour cette thèse était d'utiliser l'ansatz de Bethe algébrique pour déterminer les valeurs propres et les vecteurs propres de ces chaînes de spins « universelles ». Nous discuterons donc cette méthode pour les chaînes de spins périodiques et avec bords. Cette étude mettra en évidence les limites de l'ansatz de Bethe algébrique pour certaines chaînes avec bords et nous présenterons un nouveau cadre mathématique qui permettrait d'obtenir le spectre dans ces cas. Nous discuterons aussi le problème du produit scalaire des vecteurs propres obtenus grâce à l'ansatz de Bethe algébrique
In this thesis, we will discuss quantum integrable systems and spin chains. We will present the notion of quantum integrability and a related algebraic structure, the quantum group. This study allows us to introduce the « universal» spin chains used by the Annecy group few years ago. These « universal » chains encompass all the spins chains studied in the literature. The purpose of this thesis is to evaluate, with the algebraic Bethe ansatz (ABA), the eigenvalues and eigenvectors of these « universal» spins chains. We will discuss the case of closed and open spin chains. This study will highlight the limit of the ABA for open spins chains and we will present a new mathematical framework that may allow to find the spectral problem in this case. We will also discuss the computation of the scalar product between two eigenvectors obtained with the ABA

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Bouzerar, Richard. "Théorie pour les systèmes désordonnés de spins localisés en interaction avec des porteurs itinérants : les semiconducteurs magnétiques dilués." Phd thesis, Université de Picardie Jules Verne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367282.

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Ce travail de thèse est surtout consacré à l'étude du ferromagnétisme dans les systèmes désordonnés, en particulier les semiconducteurs magnétiques dilués (DMS). Le formalisme utilisé, basé sur les fonctions de Green à température finie, est très général pour l'étude du magnétisme et du transport dans ces systèmes. Dans un premier temps, il est montré que l'approche champ moyen - RKKY (MF-RKKY) souvent utilisée n'est pas appropriée pour décrire les propriétés magnétiques des systèmes dilués. Un meilleur traitement du Hamiltonien de Heisenberg RKKY dans le cadre de la théorie RPA locale auto cohérente (SC-LRPA) a permis de montrer en particulier que l'approche MF-RKKY surestime largement les températures critiques ainsi que l'étendue de la zone de stabilité du ferromagnétisme. Dans un second temps on étudie le modèle non perturbatif « V-Jpd » par diagonalisation exacte pour chaque configuration de désordre et on calcule explicitement les échanges magnétiques. En dehors de la limite perturbative, ces échanges n'ont pas le caractère RKKY. Ensuite, le Hamiltonien de Heisenberg effectif est traité dans le cadre de la théorie SC-LRPA. Cette approche en 2 étapes montre en particulier (i) l'importance du désordre et des fluctuations thermiques et transverses et (ii) que le potentiel coulombien V joue un rôle crucial pour comprendre l'origine du ferromagnétisme dans les DMS. Ce modèle minimal tient compte de la percolation et des diffusions multiples des porteurs itinérants sur les impuretés et permet d'unifier la description des DMS. Enfin, une étude numérique des effets de taille finie et de l'importance de l'échantillonnage statistique a permis de montrer les insuffisances sévères du traitement Monté Carlo « complet » du modèle dilué « V-Jpd ». Ce modèle microscopique permet de combler le fossé entre les approches modèles trop simplistes et celles basées sur les calculs ab initio.

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Saïghi, Sylvain. "SYSTÈMES NEUROMORPHIQUES ANALOGIQUES : CONCEPTION ET USAGES." Habilitation à diriger des recherches, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01017791.

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Cantillo, Juan. "Codage multi-couches pour systèmes de communication par satellites." Phd thesis, Paris, ENST, 2008. https://pastel.hal.science/pastel-00005209.

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Cette thèse aborde les problèmes liés à la fiabilité des transmissions satellitaires depuis la perspective de l'optimisation multi-couches. S'agissant d'un aspect crucial des communications satellitaires ayant des implications à presque tous les niveaux de la communication, le contrôle des erreurs est sans doute l'une des thématiques satellite où les techniques multi-couche peuvent jouer un rôle important. La première partie de ce travail s'intéresse à la stratégie de contrôle des erreurs des satellites DVB de première génération, où sont identifiées des redondances liées à une gestion inefficace du problème par le décodeur canal et les couches d'adaptation. Une solution basée sur une approche multi-couche réduisant ces inefficacités est alors proposée. Ensuite, nous nous consacrons au standard satellite DVB de nouvelle génération et à la définition de GSE, sa nouvelle couche d'adaptation pour IP. Nous montrons comment GSE intègre de nombreux concepts multi-couches, parmi lesquels ceux liés à une gestion des erreurs basée sur les considérations de la première partie de ce travail. La troisième et dernière partie de ce travail présente HERACLES. Ce nouveau mécanisme multi-couches permet d'apporter des capacités accrues de correction d'erreurs et de synchronisation paquets à tout système de communications digitales sans consommation supplémentaire de bande. HERACLES a été entièrement développé dans cette thèse et a fait l'objet de deux brevets récents. Les résultats globaux de ce travail montrent les possibilités offertes par l'approche multi-couchesau problème du contrôle des erreurs, et ouvrent d'excellentes perspectives de déploiement dans les réseaux futurs
This thesis addresses the error control problem for satellite links from the perspective of cross-layer design. At the crossroads of qos-related constraints, devices complexity and efficient spectrum use, error control is indeed a key aspect of wireless communications - particularly crucial in the satellite context - where cross-layer enhancements can play an important role. After a thorough introduction to cross-layer design, the first part of this work focuses specifically on the error control strategy of early DVB satellites, where redundancies between the channel decoder and the adaptation layers are set to light in order to propose a joint bandwidth-efficient error control policy. The focus then moves to second-generation DVB satellites and the definition of the novel, IP-centric and cross-layer friendly GSE encapsulation protocol, where results from the aforementioned study were successfully applied. Finally, a whole new cross-layer framework called HERACLES is introduced, offering efficient and overhead-free error correction capabilities for almost any layer of a protocol stack and being patented at the moment of writing these words. The results of the overall work show the strengths of an integrated approach to error control, and open the way for innovative cross-layer mechanisms to be deployed in next-generation communications networks

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Cantillo, Juan. "Codage multi-couches pour systèmes de communication par satellites." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005209.

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Les architectures satellitaires actuelles pour distribution de services interactifs IP et la connectivité large bande sont basées sur les principes en couches du modèle de référence OSI. Il ne fait aucun doute que l'approche classique basée sur la résolution de problèmes spécifiques à chaque couche dans le cadre du modèle de référence a été très fructueuse jusqu'à aujourd'hui. De nombreux protocoles ont été adaptés aux environnements satellite, et les couches physiques actuelles opèrent près de leurs limites théoriques de performance grâce à l'état très avancé des techniques de modulation et de codage. Cependant, les caractéristiques uniques des transmissions par satellite font que de nombreux et importants problèmes tels que la transparence de la mobilité, le respect des niveaux de services négociés ou la fiabilisation à grande échelle des communications point à multipoint n'ont pas encore trouvé de solutions satisfaisantes dans le cadre de l'approche traditionnelle en couches. L'approche modulaire n'appréhende que moyennement les interactions complexes qui existent entre les couches ainsi que celles avec le médium sans fil, et de ce fait le design actuel fait apparaître des redondances et inefficacités affectant les performances globales. De nombreux chercheurs ont donc commencé à aborder ces différents problèmes de manière holistique, en mettant l'accent sur les avantages potentiels d'une collaboration entre couches au-delà du modèle de référence. La flexibilité résultant d'échanges accrus entre les différentes couches offre en effet de riches possibilités d'optimisation globales, favorisant une meilleure intégration des satellites dans un environnement réseau de plus en plus hétérogène. Cette "optimisation multi-couches" apparaît aujourd'hui comme un domaine de recherche très prometteur pour les communications satellitaires et sans fil en général. Elle se caractérise par une approche pluridisciplinaire mêlant différents aspects de la théorie de l'information, du design de protocoles réseau et du traitement du signal avancé. Force est de constater que de nombreuses techniques multi-couches récemment proposées ont commencé à traiter avec succès quelques uns des problèmes énumérés auparavant, ce qui explique que nombreux protocoles, standards et systèmes de nouvelle génération ont déjà commencé à intégrer ces principes de facto. Cette thèse aborde les problèmes liés à la fiabilité des transmissions satellitaires depuis la perspective de l'optimisation multi-couches. S'agissant d'un aspect crucial des communications satellitaires ayant des implications à presque tous les niveaux de la communication - tels que la qualité de service, la complexité des terminaux ou l'utilisation du spectre - le contrôle des erreurs est sans doute l'une des thématiques satellite où les techniques multi-couche peuvent jouer un rôle important. Après une introduction dédiée aux techniques multi couche en général, la première partie de ce travail s'intéresse à la stratégie de contrôle des erreurs des satellites DVB de première génération, où sont identifiées des redondances liées à une gestion inefficace du problème par le décodeur canal et les couches d'adaptation. Une solution basée sur une approche multi-couche réduisant ces inefficacités et améliorant l'utilisation des ressources est alors proposée. Dans un deuxième temps, nous nous consacrons au standard satellite DVB de nouvelle génération et à la définition de GSE, sa nouvelle couche d'adaptation pour IP. Nous montrons comment GSE intègre de nombreux concepts multi-couches, parmi lesquels ceux liés à une gestion des erreurs basée sur les considérations de la première partie de ce travail. La troisième et dernière partie de ce travail présente HERACLES. Ce nouveau mécanisme multi-couches permet d'apporter des capacités accrues de correction d'erreurs et de synchronisation paquets à tout système de communication par paquets sans consommation supplémentaire de bande. HERACLES a été entièrement développé dans le cadre de cette thèse et a fait l'objet de deux brevets récents. Les résultats globaux de ce travail montrent les possibilités offertes par l'approche multi-couches au problème du contrôle des erreurs, et ouvrent d'excellentes perspectives de déploiement dans les réseaux futurs.

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Attik, Mohammed. "Traitement intelligent de données par réseaux de neurones artificiels : application à la valorisation des systèmes d'information géographiques." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0211_ATTIK.pdf.

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Les travaux de recherche présentés dans cette thèse rentrent dans le cadre de la problématique de l'Extraction de Connaissances à partir des Données (ECD) que nous avons illustrée à travers le traitement des données du Système d'Information Géographique établi par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM). Les objectifs de cette thèse sont d'établir des cartes prédictives de substances, d'avoir une interprétation sur les critères permettant d'établir cette décision, et de fournir une hiérarchisation des attributs descriptifs. Pour atteindre ces objectifs, nous avons proposé étape par étape un ensemble d'améliorations que nous allons présenter comme suit : Dans un premier temps, nous avons proposé d'utiliser l'approche ensemble de classifieurs de réseaux de neurones offrant des réponses probabilistes afin de construire des cartes prédictives complémentaires pour une meilleure interprétation. Nous avons également proposé d'utiliser les techniques de détermination des " outliers " pour détecter les zones qui ne présentent pas les conditions de minéralisation. Dans un deuxième temps, nous avons proposé des améliorations de techniques pour la sélection de variables, en particulier pour les deux familles de sélection Optimal Brain Damage et Optimal Brain Surgeon, et pour des critères d'évaluation des méthodes de sélection de variables basées sur l'information mutuelle. Nous avons proposé d'utiliser l'approche ensembliste en sélection de variables pour déterminer les variables les plus pertinentes, hiérarchiser de manière globale l'ensemble des variables, permettre aux experts de choisir la ou les solutions qui apparaissent comme étant les plus compréhensibles, et enfin pour se focaliser uniquement sur une combinaison de règles décrivant le concept-cible issue d'un sous-ensemble pertinent de variables. Les deux premiers objectifs visés ci-dessus ont été abordés en utilisant les treillis de Galois et l'analyse statistique de distribution
The purpose of this thesis is: (i) establish predictive maps on ore deposits, (ii) select a subset of descriptive features that effectively contribute to the building of these predictive maps, (iii) identify and interpret dependencies between the selected features, (iv) place the features into a hierarchy that indicates their importance. A real-life data of Geographical Information System provided by the French geological survey (BRGM) have been used in the accomplished experiments. In order to establish predictive maps, we have used neural network ensemble which is a very successful technique where outputs of a set of separately trained neural network are combined to form one unified prediction. This technique generates several predictive maps following the used aggregation function. In addition, to understand domain data, we have focused on selecting a subset of relevant features. We have proposed an improvement of existing features selection techniques that are based on the principle of Optimal Brain Damage (OBD) as well as those of Optimal Brain Surgeon (OBS) and Mutual Information (MI). We have also proposed novel solutions to understand data that combine ensemble feature selection approach with either concept lattices or statistic techniques. The latter solutions help discovering all relevant features and organizing them into hierarchy according to their concurrencies in the selected subsets of features. Moreover, we have addressed the problem of clustering-based analysis of data provided with multiple labels. The proposed approach uses new measures that extend the scope of the recall and precision measures in information retrieval (IR) to the processing of multi-label data. Experiments have been carried out on data pertaining to geographical information system and documentary system have highlighted the accuracy of our approach for knowledge extraction

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Baseilhac, Pascal. "Approche à la Onsager en systèmes intégrables." Habilitation à diriger des recherches, Université François Rabelais - Tours, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00612887.

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Une nouvelle approche non-perturbative à la Onsager en systèmes intégrables quantiques est développée, dont les idées maîtresses prennent leurs racines dans l'article de L. Onsager (1944) portant sur la solution exacte du modèle d'Ising en deux dimensions. L'intérêt de cette approche repose sur le fait qu'elle est applicable de façon systématique dans le cas oú d'autres méthodes usuelles échouent. Celle-ci repose sur l'étude de quatres éléments capitaux: (i) L'identification de l'algèbre non-Abélienne de dimension infinie généralisant l'algèbre de Onsager et représentant la condition d'intégrabilité du modèle; (ii) La construction d'une hiérarchie de quantités en involution formant une sous-algèbre Abélienne; (iii) L'étude des réalisations et représentations de dimension finie et infinie de cette algèbre; (iv) La résolution du modèle à l'aide de ces données. Pour un modèle de référence - la chaîne de spin XXZ de taille finie avec conditions aux bords intégrables - la nouvelle approche basée sur l'algèbre q-Onsager introduite par P. Terwilliger est utilisée pour résoudre le problème spectral (spectre en énergie et états propres) dans le régime de paramètres génériques où l'ansatz de Bethe est inapplicable. Certaines étapes essentielles à l'obtention des fonctions de corrélations dans la limite thermodynamique du modèle sont aussi franchies, s'inspirant de la méthode de M. Jimbo et al.. La généralisation associée à toute algèbre de Lie affine de l'algèbre q-Onsager est proposée, et permet de classifier toutes les conditions d'intégrabilité dans les théories de Toda affines avec bord. Diverses perspectives sont enfin présentées.

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Métris, Gilles. "Théorie du mouvement du satellite artificiel : développement des équations du mouvement moyen : application à l'étude des longues périodes." Observatoire de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991OBSP0036.

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Анотація:

L’objet de ce travail est l'élaboration d'une méthode permettant d'obtenir des informations géodynamiques à partir des variations à longues périodes du mouvement du satellite artificiel. Les phénomènes à courtes périodes sont parfois difficiles à modéliser précisément, et sont toujours à l'origine de difficultés numériques lors de l'intégration du système différentiel du mouvement sur de longues périodes de temps. C'est pourquoi nous proposons d'étudier directement la partie du mouvement ne contenant pas de variations à courtes périodes (périodes inferieures à 1 jour). Dans l'évolution des variables qui décrivent le mouvement du satellite, il est possible de séparer artificiellement les variations à courtes périodes et les variations à longues périodes (y compris les variations séculaires). Ces dernières décrivent un mouvement fictif que nous désignons par mouvement moyen centre. Nous donnons un algorithme permettant de construire le système différentiel décrivant le mouvement moyen centre par transformation analytique du système initial. Pour la plupart des perturbations, nous avons pu utiliser le formalisme hamiltoniens et la théorie des transformations canoniques par méthode de Lie. Nous avons ainsi traité les perturbations dues au potentiel terrestre, a un troisième corps (Lune, Soleil, planètes), aux marées terrestres et océaniques. Cela a nécessité des calculs algébriques très volumineux que nous avons réalisés à l'aide d'un manipulateur de séries. Le système différentiel moyen obtenu peut être intégré numériquement avec un très grand pas de calcul (environ 12 heures au lieu de quelques minutes pour le système initial). Le temps de calcul est ainsi divisé par un facteur supérieur a 10 (le gain diffère selon les perturbations) et les erreurs numériques sont insignifiantes. Des calculs précis sur des arcs continus de plusieurs dizaines d'années deviennent alors beaucoup plus accessibles. Les résultats issus de l'intégration peuvent être comparés à des observations convenablement prétraitées. Des observations simulées nous ont permis de valider la méthode.

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Michéa, Sébastien. "Quelques applications des groupes de Lie de dimension infinie en systèmes de spins et en théorie topologique des champs." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS002.

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Après avoir rappelé le rôle des symétries en physique théorique et leur formulation mathématique dans le cadre de la théorie des champs classique et quantique et dans la mécanique statistique, nous nous intéressons aux algèbres et groupes d'invariance de dimension infinie. Nous introduisons ensuite la notion de singletons, exemple de théorie des champs topologique dans l'espace anti-De Sitter. Cette présentation introduit les deux travaux de cette thèse. Le premier montre que les contenus algébriques du système de spins XY et d'un modèle introduit il y a 29 ans en rapport avec le problème de spectre de masse des particules élémentaires, peuvent être vus comme représentations d'une même grande algèbre. Celle-ci est l'algèbre enveloppante d'une algèbre affine de Kac-Moody construite sur l'algèbre de lie de Poincaré. Comme bigèbre d'opérateurs associative et coassociative, la première représentation de la grande algèbre est une déformation préférée non triviale de la bigèbre du modèle d'Isign. Le second travail traite des théories singletoniques sur l'espace anti-De Sitter de dimension trois et de leurs lien au bord avec les théories conformes bidimensionnelles. On montre que l'on peut construire une théorie des singletons dans l'espace tridimensionnel, dont la limite à l'infini spatial est un triplet de Gupta-Bleuler pour deux copies commutantes de l'algèbre de Witt. Nous généralisons ensuite ce résultat au modèle de Wess Zumino Novikov Witten.

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