Academic literature on the topic 'Dynamique de transfert'

Des dispositifs magnétorésistifs sont actuellement utilisés comme têtes de lecture dans les disques durs. Le contexte de la miniaturisation des capteurs magnétiques pour accommoder l'augmentation de la densité de stockage implique une augmentation du bruit magnétique d'origine thermique. L'utilisation d'une oscillation entretenue par le courant permettrait l'augmentation combinée de la sensibilité magnétique ainsi que de sa vitesse de lecture. L'étude présentée a pour but de clarifier les divers comportements des oscillations de l'aimantation induites par le transfert de spin, dans la gamme de la dizaine de gigahertz, dans des jonctions tunnel magnétiques à barrière de MgO. Nous présentons, dans une première partie, une étude détaillée des modes d'oscillations entretenues dans les différentes couches magnétiques du système. L'identification des modes permet ainsi de " lire " des données codées par domaines magnétiques d'après la mesure de la fréquence de l'oscillateur. Dans la seconde partie de cette thèse, nous présentons des mesures temporelles d ces oscillations. Nous analysons le bruit d'amplitude et de phase d'une oscillation entretenue et nous présentons une première mesure expérimentale du coefficient de nonlinéarité de la fréquence. Les temps caractéristiques extraits sont significatifs de l'agilité du dispositif et la nonlinéarité, spécifique aux oscillateurs à transfert de spin, induit un élargissement inhomogène de la raie spectrale.

Le but de cette thèse est double: tester un solveur micromagnétique utilisant les éléments finis (feeLLGood), et étudier la dynamique d'aimantation pilotée par transfert de spin dans le but de comprendre des mesures expérimentales de plusieurs composants spintroniques. Deux schémas temporels implémentés dans le code ont été testés et comparés à d'autres solveurs, en particulier un code différences finies (ST_GL-FFT). Les comparaisons entre les résultats de simulations ont confimé la validité de feeLLGood, et ont montrés des artefacts numériques dans les simulations différences finies. D'autres pars, les simulations numériques ont permis des analyses approfondies de trois types de dispositifs spintroniques. (1) Des sauts en fréquences ont été étudiés dans l'oscillateur à transfert de spin planaire. Grâce à des techniques de cartographies spectrales , les sauts ont été attribués à l'excitation de modes non-linéaires. (2) Le diagramme d'état d'un oscillateur à transfert de spin composé d'un polariseur perpendiculaire et d'une couche libre planaire a été exploré, mettant en évidence plusieurs modes d'oscillation dépendant de l'état initial. De plus, le désaccord entre les simulations effectuées en différences finies et en éléments finis a montré l'effet d'un bord crennelé. (3) La commutation précessionelle induite par couple de transfert de spin a été simulée pour comprendre l'influence du champ de fuite du polariseur sur la probabilité de renversement. Un bon accord avec les mesures expérimentales sur STT-MRAM a été obtenu<br>The goal of this PhD thesis has been two-fold: test a Finite Element micromagnetic solver (feeLLGood), and study spin-transfer-driven magnetisation dynamics to understand experimental measurements of several spintronic devices. Two time schemes implemented in the code have been benchmarked against other solvers, in particular against a Finite Difference code (ST_GL-FFT). Comparisons of the simulation results confirmed the accuracy of feeLLGood and showed artefacts in Finite Difference simulations. On the other hand, numerical simulations have allowed in-depth analyses of three types of spintronic device. (1) Frequency jumps have been studied in a planar Spin Torque Oscillator. Thanks to spectral mapping techniques, the jumps were shown to be linked to the excitation of non-linear modes. (2) The state diagram of a perpendicular-polariser/planar-free-layer Spin Torque Oscillator has been explored, showing various oscillation modes depending on the initial state. Moreover, discrepancy between Finite Difference and Finite Element simulations showed the effect of a staircase-like edge. (3) Precessional switching induced by spin transfer torque has been simulated to understand the influence of the polariser's stray field on the switching probability. A good agreement with experimental measurements of STT-MRAM has been found

Les mycoplasmes sont des bactéries atypiques, dépourvues de paroi et souvent considérées comme des cellules minimales du fait de la taille réduite de leur génome. De nombreuses espèces sont pathogènes et ont un impact économique important dans les filières d'élevage, notamment pour les ruminants. Les mycoplasmes n'échappent pas au phénomène mondial de la résistance aux antibiotiques. Contrairement à la plupart des autres bactéries, les mycoplasmes ne contiennent pas de plasmides conjugatifs souvent incriminés dans la dissémination horizontale de gènes de résistance, la base moléculaire principalement décrite étant la mutation chromosomique des gènes cibles. De façon générale, le transfert horizontal de gènes (HGT) chez les mycoplasmes a longtemps été sous-estimé. Récemment, deux mécanismes de HGT ont été décrits chez Mycoplasma agalactiae : le transfert d'élément conjugatif et intégratif (ICE), et le transfert non-conventionnel de régions chromosomiques par conjugaison appelé MCT (Mycoplasma Chromosomal Transfer). Nos travaux se sont attachés à explorer ce dernier mécanisme et à évaluer son impact sur l'acquisition de la résistance aux antibiotiques. Une analyse de génomique comparative a été conduite à partir du séquençage de nombreux mutants spontanément résistants et de transconjugants générés par des expériences de mating et sélectionnés pour leur résistance. Nos résultats montrent que le MCT conduit de façon distributive au transfert simultané de nombreux fragments. En une seule étape de conjugaison impliquant deux souches, ce phénomène génère une population variée de génomes hautement mosaïques. Il accélère la dissémination de l'antibiorésistance, permettant l'acquisition de plusieurs mutations distantes associées à la résistance en un seul événement. De par les multiples possibilités de réassemblage génomique qu'il produit, le MCT pourrait avoir des conséquences importantes sur d'autres processus adaptatifs comme la virulence ou la spécificité d'hôte. Enfin, les modalités distributives et l’ampleur du MCT expliquent l'origine des transferts de gènes précédemment détectés in silico entre de nombreux mycoplasmes. Ce phénomène pourrait donc avoir eu des répercussions importantes sur l'évolution de ces bactéries minimales et être un facteur clé de leur persistance et virulence actuelles<br>Mycoplasmas are wall-less bacteria often portrayed as minimal cells because of their reduced genomes. Several species are pathogenic and have a significant economic impact on livestock production, especially for ruminants. Mycoplasmas are also concerned with the worldwide increase in antibiotic resistance. In contrast to the majority of bacteria, these simple bacteria are deprived of conjugative plasmids that are frequently implicated in the horizontal dissemination of resistance genes: in mycoplasmas antibiotic resistance mainly relies on chromosomal mutations in target genes. In Mycoplasmas, the horizontal gene transfer (HGT) has long been underestimated. Recently, two conjugative mechanisms of HGT were described in Mycoplasma agalactiae: the transfer of an integrative and conjugative element (ICE), and the unconventional transfer of chromosomal DNA further designed by “MCT” for Mycoplasma Chromosomal Transfer. Our current study focused on exploring MCT mechanisms and on estimating its impact on antibiotic resistance dissemination. Comparative genomic analyses were performed from the sequencing (i) of spontaneous resistant mutants and (ii) of transconjugants selected by mating experiments and selected based on their resistance. Data revealed that MCT generated the simultaneous transfer of multiple, unrelated donor-fragments following a distributive process. In one conjugative step involving two strains, MCT generated a variety of highly mosaic genomes. This phenomenon was also shown to accelerate the dissemination of antibiotic resistance, by allowing in one step the acquisition of multiple and dispersed mutations associated with resistance. Due to the limitless ability of this phenomenon in reshuffling genomes, MCT may offer a valuable contribution in other adaptive processes such as virulence or host specificity. Finally, the distributive nature and the extent of MCT explain the origin of genes transfers detected in silico in several mycoplasma species. MCT is certainly a major player in the evolution of these minimal bacteria and a key factor of their persistence and virulence

Ce travail traite de la dynamique des flammes turbulentes prémélangées confinées et swirlées soumises à des perturbations de vitesses acoustiques. L'objectif général est d'acquérir une compréhension des mécanismes régissant la réponse de ces flammes et d'en tirer des méthodes de prévision des instabilités de combustion. Les écoulements swirlés sont d'abord examinés en termes de nombre de swirl et de nouvelles expressions sont données pour cette quantité. On traite notamment des effets de perturbations de vitesse et une expression est proposée qui tient compte des fluctuations de vitesses dans l'écoulement. Le système utilisé pour l'étude expérimentale comprend une cavité amont, un injecteur équipé d'un swirler et un tube à flamme transparent permettant la visualisation directe du mouvement de la flamme. Deux points de fonctionnement sont étudiés correspondant à des vitesses débitantes différentes. La cavité amont et le tube à flamme du brûleur peuvent être facilement changés pour étudier plusieurs configurations différentes. L'acoustique du brûleur est également analysée au moyen d'une approche de cavités couplées pour déterminer les fréquences de résonance du système en configuration non-réactive. Des expériences sont menées pour mesurer les fréquences propres du système et l'estimation du coefficient d'amortissement est réalisée à partir de la réponse du système à une modulation externe. Un critère de découplage des mode acoustiques est proposé. La dynamique de l'écoulement est examinée en termes de conversion de modes au niveau de la vrille (swirler) ou dans une grille d'aubes. Cette partie du travail, effectuée au moyen de simulations numériques montre que lorsqu'une grille ou une vrille sont soumis à une onde acoustique, le swirler donne naissance à une onde azimutale convective en plus de l'onde acoustique axiale transmise. Les deux types de swirlers, axial et radial, donnent lieu à ce mécanisme, un fait confirmé par des expériences. Il est montré que ce processus de conversion de mode a un impact important sur la dynamique de la flamme swirlée. La dynamique de la combustion est ensuite analysée en mesurant la fonction de transfert généralisée ainsi que les distributions de taux de dégagement de chaleur au cours du cycle d'oscillation. La fonction de transfert est utilisée pour déterminer la réponse de la flamme à des perturbations acoustiques se propageant dans l'écoulement en amont de la flamme. Il est aussi montré que le nombre de Strouhal est un groupe sans dimensions qui permet de caractériser la réponse de la flamme. La dynamique est également analysée au moyen d'un ensemble de diagnostics comprenant des sondes de pression, un photomultiplicateur et un vélocimètre laser Doppler. Un modèle pour la fonction de transfert linéaire de la flamme est dérivé théoriquement à partir d'une description de la flamme au moyen de l'équation pour une variable de champ G. Les mécanismes physiques de la réponse de la flamme sont identifiés : enroulement tourbillonnaire et fluctuations du nombre de swirl. L'enroulement tourbillonnaire est associé à l'onde acoustique transmise en aval du swirler et qui pénètre dans la chambre de combustion. Tandis que les fluctuations du nombre de swirl sont directement liées aux mécanismes de conversion de mode au swirler qui induit différentes vitesses pour les perturbations axiales et azimutales. L'enroulement tourbillonnaire enroule l'extrémité de la flamme tandis que les fluctuations du nombre de swirl agissent sur l'angle de la flamme. Ces deux mécanismes en compétition se combinent de manière constructive ou destructive conduisant à des gains faibles ou élevés dans la réponse de la flamme en fonction de la fréquence. Ces mécanismes sont retrouvés par simulation aux grandes échelles (LES). Enfin, une analyse d'instabilité est réalisée en combinant la fonction de transfert généralisée expérimentale et un modèle acoustique du brûleur afin de déterminer la fréquence et l'amplitude des perturbations de vitesse au cycle limite.

L’autonomie limitée du véhicule électrique est le premier frein au développement du marché de l’électrique. La charge inductive dynamique répond à ce problème, en offrant de charger son véhicule en roulant. La principale difficulté est de gérer les variations importantes du couplage magnétique lors du déplacement du véhicule, et ce pendant le transfert de puissance. Une précédente thèse dans l’équipe de recherche sur un prototype de 3 kW avait abouti au concept de recopie de tension, qui stabilise la tension en sortie du coupleur malgré la variation de couplage, et facilite notablement la conception du convertisseur DC/DC faisant interface avec la batterie. La thèse présentée ici porte sur l’adaptation du système pour fonctionner de 20 kW à 30 kW. Cette montée en puissance n’est pas évidente, du fait des importantes contraintes électriques sur les bobines du coupleur (1,4 kV sur le système de 3 kW), et du champ rayonné limité par des références normatives. Tout d’abord, nous proposons une nouvelle commande du circuit résonnant, qui permet de modifier le dimensionnement pour aboutir à des contraintes électriques plus faibles tout en conservant la recopie de tension. Ensuite, une forme de bobine en huit est étudiée pour aider à réduire le champ rayonné. Enfin, une démarche de dimensionnement est établie pour la partie électrique du système, ainsi que pour le coupleur magnétique, alliant modèle analytique et simulations à éléments finis et réduisant considérablement les temps de simulations. Les résultats de l’évaluation des performances du système dimensionné pour la haute puissance sont prometteurs<br>The limited electric-vehicle distance range is the main reason hindering the development of the electric transportation market. Dynamic inductive charging solves this problem, offering the possibility to charge while driving. The main issue consists in handling wide magnetic coupling variations when the vehicle is moving, while charging. A previous thesis in the research team on a 3-kW prototype led to the concept of voltage copying, which stabilises the coupler output voltage despite the varying coupling, making it easier to design the DC/DC converter linking the coupler to the battery. The hereby thesis deals with adapting this system to transfer from 20 kW to 30 kW. Raising the power is no small matter, due to the high electrical constraints on the coupled coils (1.4 kV on the 3-kW system), and the radiated field, limited by standardised thresholds. Firstly, a new control of the resonating circuit is proposed, allowing to change the system design to get lower electrical constraints and maintaining voltage copying properties. Then, an eight-shape coil was investigated in order to reduce the radiated field. Finally, a design method was conceived for the electrical part of the system, as well as the magnetic coupler, using jointly analytical models and finite element simulations to reduce simulation times. Results of the evaluated performance for such a high-power system are quite promising

Il existe une interaction forte entre le magnétisme et le transport électronique dans les multicouches métalliques comportant des matériaux magnétiques. Un exemple pertinent est le transfert de spin, qui décrit le couple exercé sur l'aimantation par un courant polarisé en spin. Selon la manière dont le courant et le champ magnétique externe sont appliqués, il est possible de compenser l'amortissement magnétique par le transfert de spin, ce qui donne lieu aux oscillations entretenues de l'aimantation dans le régime hyperfréquence (GHz). Notre travail de thèse a pour objectif de comprendre, par des études expérimentales et théoriques, la nature de ces oscillations dans deux systèmes différents : le nanopilier et le contact ponctuel. Nous avons étudié la variation de la fréquence, de la largeur de raie et de la puissance des oscillations en fonction du champ magnétique, du courant électrique et de la température. Dans les contacts ponctuels, nous trouvons que le champ ampérien induit une structure vortex et que les modes excités sont des modes de translation de ce vortex. Les fréquences d oscillation sont bien compatibles avec un modèle de vortex rigide que nous avons développé. Dans les nanopiliers, des spectres d excitation très riches ont été observés. Nous démontrons que ces excitations correspondent aux modes quantifiés d ondes de spin dans les nanopiliers. Nous montrons cependant que ce modèle d onde de spin permet d'expliquer la fréquence, la largeur de raie et la puissance des signaux observé uniquement si on tient compte d'un amortissement non linéaire. Ce modèle nous permet également d identifier les courants de seuil de manière précise<br>A strong interaction between magnetism and electronic transport exists in metallic magnetic multilayers. One pertinent example concerns the spin-transfer effect, which describes an additional torque exerted on magnetization that originates from the passage of a spin-polarized current. In certain geometries of applied magnetic fields and electric currents, the spin-transfer torque compensates the intrinsic magnetic damping and gives rise to self-sustained oscillations of magnetization in the GHz range. The aim of this thesis work has been to understand, both experimentally and theoretically, the nature of these oscillations in two distinct systems: nanopillars and point-contacts. We have studied in detail how the frequency, linewidth and power of these oscillations vary with applied field, current and temperature. In point-contacts we find that the Oersted-Ampere field, generated by the applied current, creates a vortex structure that executes a large translational motion outside the contact region. The observed oscillation frequencies are in good agreement with a rigid vortex model that we develop. In nanopillars, we observe a rich excitation spectrum and we show that the excitations correspond to quantized spin-wave modes. We show, however, that spin-wave theory can only account for the observed variation in frequency, linewidth and power if a nonlinear damping term is taken into account. The theory also allows us to determine the threshold currents from experiments with good precision

Ce memoire presente un modele dynamique axisymetrique de comportement d'isolateur sous pollution. Apres une analyse des principaux modeles statiques ou dynamiques, developpes en courant continu ou alternatif, nous presentons notre propre modele. Celui-ci se compose de trois principaux modules : le module de comportement thermique decrit les transferts de chaleur. Il prend en compte les echanges par conduction a l'interieur du verre, les echanges par convection entre l'air et l'isolateur, ainsi que l'apport thermique des hydrometeores arrivant a la surface de l'isolateur. Le module de comportement dynamique du depot de pollution calcule le taux de dissolution des composes ioniques du depot polluant en fonction de son humidification et de sa temperature. Globalement ce module permet de determiner la repartition des conductivites electriques surfaciques qui est la donnee principale du module simulant le comportement electrique. Ce dernier module determine principalement la presence d'arcs partiels ainsi que leurs evolutions, en se basant essentiellement sur le modele statique de claverie et porcheron qui possede une forte assise experimentale. L'apport thermique des courants de fuite et des arcs est evidemment pris en consideration dans l'evolution des temperatures. Une validation de ce modele est presentee dans le dernier chapitre avec des comparaisons entre des resultats obtenus en laboratoire ou dans la litterature et le resultat des simulations.

Des methodes de mesure des parametres caracterisant les transferts de chaleur et d'humidite dans un milieu poreux en etat hygroscopique avaient ete etablies dans des travaux anterieurs. On les a rappelees brievement ainsi que leur cadre theorique et on s'est propose de mettre au point - dans le cas du transfert isotherme d'humidite - de nouvelles methodes permettant de parcourir l'ensemble de la gamme des teneurs en eau d'un materiau poreux de l'etat hygroscopique jusqu'a la saturation. Il a fallu, dans un premier temps, caracteriser le materiau utilise tout au long de ce travail : isothermes de sorption - desorption, parametres physiques, etc. . . ; il s'agit d'un mortier de composition classique. Les parametres auxquels on accede sont, en premier la diffusivite isotherme d'humidite et, secondairement, la permeabilite en phase liquide au voisinage de la saturation. Le principe de base de ces methodes de mesure est de provoquer une perturbation de l'equilibre hydrique du materiau et d'analyser la reponse de celui-ci. Les techniques de pertubation ont ete l'imbibition simple, l'imbibition sous charge positive et la centrifugation. Cette derniere technique a ete pratiquee dans des conditions telles que l'hypothese de linearite de l'equation de transfert soit licite d'ou recours possible a l'analyse ; au contraire, dans les imbibitions, on fait appel a l'exploitation graphique de la transformation de boltzmann. Les techniques de mesure ont ete l'hygrometrie pratiquee dans des cavites reservees dans le materiau, la gamma-densimetrie et la sequence prelevement - pesee - sechage - pesee. Les resultats experimentaux obtenus pour ce mortier s'averent en bonne coherence avec ceux d'autres auteurs ayant utilise d'autres methodes d'etude appliquees a des mortiers de composition voisine.

La propagation dynamique d'un bande de cisaillement adiabatique est analysée dans ce travail. La configuration des expériences de Marchand et Duffy (1988) est adoptée dans l'ensemble des simulations numériques réalisées. Une éprouvette de dimensions finies est soumise à un chargement de cisaillement simple par l'intermédiaire de vitesses ±V appliquées à ses bords. Après une période transitoire, un régime stationnaire s'installe dans lequel la bande se propage avec une vitesse constante. L'influence de la vitesse appliquée sur la célérité de la bande est caractérisée dans un premier temps. Une comparaison entre les configurations adiabatique et avec conduction thermique est effectuée afin de mettre en évidence le rôle de la conductivité thermique dans le processus de propagation. Une analyse dimensionnelle permet également d'établir une loi générale décrivant l'influence de chacun des paramètres du problème sur la vitesse de propagation de la bande. Finalement, le concept de zone de transition est introduit. Cette zone correspond à la région située à la pointe de la bande à l'intérieur de laquelle se produit une chute intense de la contrainte par couplage thermomécanique. Une analyse détaillée de la zone de transition permet de montrer comment la propagation de la bande est contrôlée par cette chute de contrainte<br>The dynamic propagation of diabatic shear bands is presently analyzed. A configuration representing the experiments of Marchand and Duffy (1988) is considered in the numerical simulations. A layer of finite length and finite width is subjected to shear loading. After a transient, a steady state is attained in which adiabatic shear bands propagate with a constant velocity. The evolution of the shear band speed is firstly determined as a function of the applied velocity. A comparison between the configuration including heat conduction and the adiabatic case is made in order to stress the influence of heat conductivity on the propagation process. A diamensional analysis allows to determine a general law describing the influence of each problem's parameter on the shear band speed. Finally, the concept of a process zone is introduced. The process zone is a region propagating with the shear band tip, where an intense stress softening by thermo-mechanical coupling. It is shown how the shear band propagation is controlled by this stress softening