Dissertations / Theses on the topic 'Effet serendip en sciences'

Nous présentons au cours de ce manuscrit diverses expériences de dépôt de tensioactifs solubles dans l'eau à l'interface entre deux fluides. Après quelques développements théoriques, nous étudions l'étalement de tensioactifs solubles déposés à une interface eau/air. Nous présentons au cours de cette partie deux configurations expérimentales dans lesquelles ces molécules exhibent une vitesse caractéristique d'écoulement induit ainsi qu'une distance finie d'étalement dépendant de la CMC du surfactant utilisé, qui se traduit par l'apparition d'une tache centimétrique à la surface de l'eau. Nous mettons alors au point un protocole de mesure simple et rapide de CMC utilisant notre dispositif expérimental. À cet étalement s'ajoutent une déformation verticale de l'interface, la mise en place d'une double recirculation toroïdale, ainsi qu'une instabilité hydrodynamique de surface tout autour de la tache. La deuxième expérience porte sur l'étalement de tensioactifs solubles à une interface eau/huile. Dans cette expérience, les déformations verticales induites par l'étalement peuvent devenir très importantes, si bien que sous certaines conditions cette déformation crée un trou dans la couche d'huile. Nous nous penchons donc sur l'étude de ces déformations verticales, ainsi que sur les caractéristiques de ce cratère. Enfin, la dernière partie traite du dépôt d'une goutte de Triton X-100 à la surface de l'eau. Ce tensioactif possède la propriété de gélifier lorsqu'il est hydraté, ce qui lui permet de flotter. On observe alors un phénomène d'auto-propulsion de la goutte. Nous nous intéressons plus particulièrement à la structure microscopique de cette phase gel, ainsi qu'aux trajectoires erratiques empruntées par la goutte
We report experiments about the deposition of water soluble surfactants at the interface between two fluids. After some theoretical developments, we study the spreading of water soluble amphiphiles at the water/air interface. In this part, we present two experimental setups where these molecules show a typical induced flow velocity, and a finite spreading distance, depending on the CMC of surfactant we use, which results in the apparition of a coronna on the surface of the liquid. We then set up a fast and simple CMC measurement protocole using our experimental setup. This spreading induces also a vertical deformation of the interface, a double toroidal recirculation in the bulk, and a beatiful hydrodynamic surface instability all around the coronna. The second experiment is about the spreading of amphiphiles at the interface between oil and water. In this experiment, the vertical deformations induced by the spreading can become so important that under certain circumstances, we manage to create a hole in the oil layer. We focus on the study of these vertical deformations and on the caracteristics of this hole. Finally, the last experiment is about the deposition of a Triton X-100 drop at the water/air interface. This molecule has the ability to gelify when it gets hydrated, allowing him to float. Then we can observe the self propulsion of the droplet. We focus on the microscopic structure of this gel phase, and also on the erratic trajectories followed by the drop

Ce travail de thèse a pour principal objectif d'évaluer, au moyen de l'électro-encéphalographie de haute densité (EEG-HD), la plasticité de la représentation somato-sensorielle de la main chez l'Homme induite par neurostimulation non-invasise. Cette étude a pris sa source dans le constat que la stimulation cérébrale du cortex moteur représente une alternative thérapeutique efficace pour les patients qui souffrent de douleurs neuropathiques pharmaco-résistantes. Les mécanismes responsables de l'analgésie induite par la stimulation magnétique trans-crânienne répétitive (rTMS) sont encore mal connus, mais la séduisante hypothèse selon laquelle la stimulation du cortex moteur pouvait induire une plasticité dans le cortex somatosensoriel a été évoquée. Nos travaux de thèse s'attachent à déterminer, chez le sujet sain, les effets de la rTMS réalisée en regard de l'aire motrice de la main sur sa représentation somatotopique dans le cortex somatosensoriel. Dans le premier chapitre de ce document nous décrivons les réseaux anatomiques de transmission et perception somesthésique, avant de revoir dans le Chapitre 2 la littérature pertinente sur la représentation somatotopique du cortex sensoriel primaire (S1). De nombreuses études démontrent que cette représentation n'est nullement figée, mais peut au contraire évoluer suite à des lésions somatosensorielles sous-corticales ou corticales ; la littérature spécifique à ce phénomène de plasticité post-lésionnelle est revue dans le Chapitre 3, ainsi que les données suggérant le rôle de cette plasticité dans le développement de douleurs neuropathiques. Les patients souffrant de ce type de douleurs peuvent avoir recours à la stimulation du cortex moteur, notamment au moyen de techniques non invasives comme la rTMS. Les particularités techniques et les effets physiologiques de cette méthode sont tout d'abord présentés dans le Chapitre 4, avant d'exposer les effets analgésiques de la rTMS. Les travaux réalisés au cours de cette thèse sont exposés sous forme d'articles (Chapitres 5 & 6). Nous avons dans un premier temps cherché à déterminer une méthodologie robuste qui permet d'évaluer la représentation somatotopique de la main à l'aide des Potentiels Evoqués Somesthésiques (PES) obtenus par la stimulation de quatre sites distincts de la main (Auriculaire-Pouce-Nerf Cubital-Nerf Radial). La détermination de la représentation corticale de la main dans S1 était plus reproductible et robuste sur les réponses précoces de l'aire 3b (N20/P20) que sur celle des aires 1-2 (P45). Une estimation adéquate de l'étendue de la main basée sur le couple " pouce - nerf cubital " était possible avec 64 et 128 électrodes. Lorsque l'étendue de la main était considérée avec le couple de stimulation standard " auriculaire - pouce ", le plus haut niveau d'échantillonnage spatial était nécessaire. C'est pourquoi nous avons choisi le premier couple pour l'étude des possibles changements de la représentation corticale de la main suite à l'application de la rTMS, sous deux modalités distinctes (20 Hz et mode theta-burst intermittent -iTBS). Les deux modes de rTMS entraînent une certaine plasticité de la représentation somatotopique de la main dans S1, avec toutefois quelques nuances : les changements liés au mode " theta burst " étaient variables d'un sujet à l'autre et non significatifs sur la mesure d'étendue de la main. La rTMS à 20 Hz quant à elle, induisait des modifications très significatives et bien reproductibles. De plus, ce mode de stimulation était le seul à induire une augmentation du seuil nociceptif. Ces différences peuvent s'expliquer par des mécanismes d'action différents ou par des différences dans le nombre total de stimuli corticaux administrés. Bien que nos résultats suggèrent que la rTMS à haute fréquence est capable d'induire des modifications plastiques significatives et d'augmenter la représentation corticale de la région stimulée, il reste à déterminer si cette plasticité est à même d'être modifié par la rTMS à 20 Hz chez des patients souffrant de douleurs neuropathiques, et dans ce cas si elle est ou non associée aux effets analgésiques induits par ce type de technique non invasive.

Dans le stockage d'énergie, les alternatives aux énergies fossiles sont peu nombreuses. Le stockage d'énergie dans un condensateur, permet d'atteindre de grande puissances électriques, mais pour une densité d'énergie trop faible. La présente thèse à pour objectif la compréhension des nano-céramiques ferroélectriques afin d'augmenter leur densité d'énergie et de se diriger ainsi vers un super-condensateur céramique. Nous avons développé dans un premier temps un modèle par champs effectif moyen du système core-shell. Une fois introduit dans l'énergie libre de Landau, ce modèle donne une idée de la densité d'énergie d'un système ferroélectrique donné. Les calculs - sur quelques pérovskites courantes - indiquent que la densité d'énergie reste relativement faible. Néanmoins nos calculs montrent que l'on peu optimiser le stockage d'énergie dans de telles céramiques en enrobant des grains de forme allongée comme des disques ou des fils. En outre, ce modèle phénoménologique permet d'expliquer de nombreuses mesures expérimentales sur les céramiques, y compris dans le cas ou s'ajoute de la conductivité et de la relaxation de Maxwell-Wagner. Nous nous sommes tournés par la suite vers une modélisation ab-initio : l'Hamiltonien effectif. La modélisation de nano-système core-shell de BaTiO3 a montré la présence d'un paramètre d'ordre particulier : le moment toroïdale. Ce paramètre d'ordre peut impliquer un comportement diélectrique différent. Introduit dans une description phénoménologique de type Landau, ce dernier est responsable de la disparition de la phase orthorhombique dans BaTiO3. La synthèse de nanoparticules de BaTiO3 de formes cubiques et homogènes, nous a permis de faire une série de mesure. Les mesures MET, RAMAN, RX, diélectriques sur les poudres et les céramiques, suggèrent la présences de transitions de phases générées par la présence d'un paramètre d'ordre similaire à celui observé dans modélisation ab-initio.

L'extension des limites (boundary extension, Intraub & Richardson, 1989) fait référence à unedistorsion de la mémoire visuo-spatiale survenant suite à la perception de scènes. Celle-ci setraduit par une tendance à surestimer l'étendue de la scène préalablement perçue,l'observateur se remémorant des détails que ne contenait pas la scène originale, mais que lecontexte rend plausible d'inférer. Bien que décrite comme robuste, quelques recherchesmenées ces dernières années en suggèrent la modulation par certaines caractéristiques propresà l'observateur (Mathews & Mackintosh, 2004 ; Munger, Owens, & Conway, 2005).L'ensemble des études présentées ici s'inscrit dans cette lignée, en testant à la fois le rôle desconnaissances préalables - que celles-ci soient relatives à la structure environnante de la scèneperçue, ou qu'il s'agisse de connaissances expertes - et le rôle de la réactivité de l'individu àcertains stimuli de nature émotionnelle. L'ensemble des résultats observés fait état d'unemodulation de l'extension (i.e. réduction, voire annulation) par les facteurs décrits ci-dessus.

Un effet de relaxation lente est observe avec les polymeres conducteurs (et electroactifs) lorsqu'ils sont maintenus dans leur etat isolant. Les materiaux etudies sont, principalement, la polyaniline et le polymethylthiophene. Un examen des notions de reponses stationnaires et non stationnaires des polymeres electroactifs est presente. L'effet de relaxation se traduit par le fait que toute reponse dependant de la charge est fonction du temps passe dans l'etat isolant. Les parametres pertinents de cette relaxation sont analyses par voltametrie (sur milli et ultramicroelectodes, couples eventuellement a des techniques de spectrometrie uv-vis et rpe in situ), et par chronoamperometrie. Ainsi, dans le premier cas, le potentiel redox apparent varie comme le logarithme du temps d'attente; dans le second cas, les temps caracteristiques suivent une loi de puissance du temps d'attente. Il est montre que l'effet de relaxation modifie la cinetique du transfert de charge plutot que sa thermodynamique. Un modele phenomenologique envisageant une reaction de transfert electronique dont la constante cinetique est une loi de puissance du temps d'attente rendrait compte qualitativement de la majorite des effets observes sur les reponses stationnaires et relaxees. L'hysteresis entre l'oxydation et la reduction pourrait provenir en partie de cet effet de relaxation. Enfin, des analogies avec le vieillissement physique des polymeres amorphes, ou des verres de spin, sont precisees

Chaque être vivant interagit avec une ou plusieurs espèces et est membre d'un réseau complexe d'interactions qui influencent les traits des individus, exerçant de fait des pressions sélectives sur leurs populations. Chaque espèce étant dépendante de la nature et de la diversité des interactions dans lesquelles elle est impliquée, son évolution est donc en partie liée aux autres espèces avec lesquelles elle interagit. Un hôte et son parasitoïde vivent dans une dynamique coévolutive, prenant part à une véritable 'course aux armements', où les différentes stratégies d'attaque peuvent être sélectionnés chez le parasitoïde en réponse aux différentes formes de défenses chez l'hôte. Ce dernier interagit également avec d'autres organismes qui modifient ses traits, impactant les aptitudes du parasitoïde, perturbant leur dynamique coévolutive. L'objectif de ce travail est ainsi d'identifier l'influence du réseau d'interactions du puceron du pois Acyrthosiphon pisum sur l'évolution et l'écologie des populations de son principal parasitoïde Aphidius ervi. Le puceron du pois est lui-même parasite de sa plante hôte, leur coévolution aboutissant à une spécialisation de cet aphide cette espèce hôte végétale. Les populations de pucerons sont donc structurées en races d'hôtes sympatriques, divergeant génétiquement et phénotypiquement. Notre étude montre une absence de structuration génétique des populations de parasitoïdes selon les races d'hôte. A. ervi exploite indifféremment les A. pisum issus de différentes plantes hôtes, excluant la présence d'un effet cascade associé à la spécialisation alimentaire chez ce puceron. La dispersion et le caractère généraliste du parasitoïde semblent favoriser les flux de gènes entre les différents éléments d'un paysage agricole. A. pisum peut également abriter le symbiote Hamiltonella defensa qui lui confère une résistance à A. ervi. Ces microorganismes symbiotiques induisent une réduction des défenses comportementales chez les pucerons porteurs. Cette diminution de l'expression des comportements défensifs favorise à la fois le puceron et son symbiote car elle réduit les coûts associés à ces comportements. Enfin, une évolution expérimentale sur des populations de parasitoïdes soumises à des populations d'hôtes portant H. defensa (résistantes) ou non (sensibles) montre une adaptation des parasitoïdes soumis aux hôtes résistants. Cette adaptation s'accompagne d'une réduction de la variabilité génétique dans les populations exposées à la résistance. On observe également une divergence génétique entre les populations exposées ou non à la résistance conférée par le symbiote, H. defensa. Cette expérimentation met en évidence le potentiel évolutif des populations d'A. ervi et donc leurs capacités d'adaptation face à des pucerons résistants. Les intérêts fondamentaux et appliqués de ces travaux sont discutés et replacés dans un contexte général.

In this thesis, an indirect effect of sulfuric acid particles on Arctic climate during the cold season, from November to May, is investigated. Specifically, the research is focused on the alteration of the air mass dehydration rate due to sulfuric acid aerosols. These anthropogenic aerosols differ from natural aerosols by their poor ability to nucleate ice, their strong solubility and their reduced homogeneous freezing temperature when internally mixed with other compounds.
Simulations performed with three column models and analysis of observed data at Alert (1991--94) are used to investigate an indirect effect of these aerosols on climate: the dehydration - greenhouse feedback. Each model covers different levels of physical basis and realism of their simulation. Two scenarios have been compared in the simulations: an acid aerosols scenario and a natural aerosols scenario.
Results show that aerosol acidification leads to a depletion of the ice crystal number concentration and an increase of their mean size. As a result, clear sky precipitation (CSP) occurs more frequently than ice fogs during Arctic haze episodes. This result is in agreement with observations that indicate an increase by more than 50% of the weekly mean CSP frequency, when the proportion of sulfuric acid is greater than the mean observed value of 20%. Consequently, the sedimentation flux of ice crystals and the dehydration rate of the lower troposphere are accelerated. The radiative effect is a weaker atmospheric emissivity in the boundary layer, up to the height corresponding approximately to the top of the ice crystal layer. As a result, the infrared flux reaching the surface and the greenhouse effect are decreased. Simulations performed for the period 1991 to 1994 at Alert show a negative radiative forcing of about --3 W/m2 at the surface between November and May. The net result is a strengthening of the surface-based temperature inversion of 1.3°C, with a surface cooling of 0.4°C and a warming of 0.9°C at 800 hpa.
The indirect effect of the dehydration - greenhouse feedback due to anthropogenic acid aerosols can explain in part the observed strengthening of the surface-based temperature inversion in the Arctic (Kahl et al., 1993).

Ce travail s'inscrit dans la problématique du stockage en formation géologique profonde des verres borosilicatés de confinement des déchets de Haute Activité à Vie Longue (HAVL). Ces derniers contiennent des produits de fission et actinides mineurs issus des combustibles usés. Les terres rares font partie des produits de fission et peuvent simuler les actinides mineurs. De nouvelles formulations de verres pourraient conduire à une augmentation des teneurs en produits de fission. Dans ces conditions, il est particulièrement important de bien connaître à la fois l'influence des terres rares sur la structure du verre, que leur évolution au cours de l'altération par l'eau et leur influence sur les cinétiques d'altération du verre. Cette étude porte sur des verres borosilicatés simplifiés afin de limiter les effets de synergie entre les terres rares et d'autres éléments. Différentes approches complémentaires ont été mises en œuvre pour caractériser le verre sain et les pellicules d'altération (RMN haute résolution solide, spectroscopie Raman, fluorescence, SIMS, diffusion des RX aux petits angles ...). Le rôle structural de la terre rare est dans un premier temps discuté et a été comparé à celui du calcium. L'environnement local des terres rares a également été sondé. Dans un deuxième temps, l'effet des terres rares (nature et concentration) a été observé sur différents régimes d'altération (vitesse initiale et chute de vitesse). Enfin, suite à l'altération, les terres rares étant retenues au sein de la couche altérée, l'impact structural des terres rares (et leur environnement local) au sein de cette pellicule a aussi été investigué.

Le but de ce travail est tout d'abord de quantifier, à des échelles évènementielle et instantanée, les effets du swash sur l'évolution d'un escarpement de haut de plage formé dans une berme lors de conditions tempétueuses. Il aboutit à la détermination d'une formulation permettant de calculer et prévoir le volume érodé de la berme par l'érosion régulière de l'escarpement en fonction des forçages hydrodynamiques. Afin d'étudier au mieux ce phénomène, une berme artificielle, avec un front d'escarpement, a été reproduite sur la plage de Luc-sur-Mer. La zone d'étude a été instrumentée durant plusieurs marées dans des conditions d'agitation moyennes à fortes. Des données météorologiques, topographiques, hydrodynamiques et d'imagerie vidéo ont été acquises régulièrement au cours des deux expérimentations réalisées, afin de suivre les évolutions morphologiques de l'escarpement en parallèle des conditions hydrodynamiques. Ces mesures ont permis de mettre en avant l'importance des niveaux d'eau statique et dynamique, ainsi que l'incidence des vagues, sur l'évolution transversale et longitudinale de l'escarpement. La similitude entre les érosions des fronts de dune et les escarpements de haut de plage a permis de développer une nouvelle formule de calcul pour estimer les volumes érodés d'un escarpement dans la berme. Le calage de la formulation a été réalisé grâce à un calcul précis des runup, et à une acquisition très fine, au scanner laser terrestre, de l'évolution topographique, à pleine mer, du front d'escarpement expérimental, couplé à une analyse temporelle vidéo des impacts sur celui-ci lors d'une marée fortement érosive.

La morphologie de la surface du sol conditionne le ruissellement et réciproquement. Cette étude a été menée dans le but de mieux comprendre les mécanismes de contrôle et leurs interactions. Elle s'est focalisée sur le ruissellement diffus de type inter-rigoles. Ce travail s'appuie sur un modèle numérique basé sur la technique des marcheurs conditionnés. La dynamique du stockage de l'eau en surface est finement analysée en termes de genèse et de propagation du ruissellement. Nous montrons que la propagation du ruissellement, considérée comme un développement de connexions entre dépressions, peut être assimilée à un processus de percolation. Une relation formelle entre la taille du système et la dynamique du ruissellement est proposée. Des surfaces numériquement générées permettent l'examen des dynamiques externes, à partir du calcul du coefficient de ruissellement, et internes, à partir d'un calcul de la distance de transfert. La distance de transfert est une mesure pertinente pour comprendre le comportement du système, le coefficient de ruissellement n'y suffisant pas. Les effets des différentes rugosités dépendent principalement de leurs amplitudes. La corrélation observée à courte distance ne modifie pas le développement des connexions. En étant le moteur des redistributions de particules, l'écoulement d'eau aboutit à des évolutions non triviales de la géométrie des surfaces. Ce sont les processus affectant localement la morphologie de la surface qui ont les plus fortes conséquences sur le déclenchement du ruissellement. Toutefois, les méthodes courantes ne peuvent pas mettre en évidence ce type de modifications. Essentiellement focalisée sur les transferts d'eau et de particules, la redistribution de substances dissoutes est aussi abordée.

Les systèmes barrières thermiques (BT), utilisés dans les turbines aéronautiques, sont des systèmes multicouches composés d'un substrat en superalliage monocristallin, d'une sous-couche d'alliage alumino-formeur sur laquelle se forme une couche d'alumine, initiée pendant le procédé de fabrication. Le tout est revêtu d'une couche en zircone, la barrière thermique, qui permet de diminuer la température de travail du substrat. Cette couche, perméable à l'oxygène, conduit au développement de l'oxyde tout au long de la vie du système. Les systèmes BT sont soumis à des contraintes thermomécaniques qui créent des endommagements, en particulier aux interfaces, pouvant mener à l'écaillage de la BT. Ces endommagements dépendent de la composition et de la microstructure des différents constituants du système. L'objectif de cette thèse est de corréler les évolutions microstructurales dans la sous-couche et dans l'oxyde à l'adhérence des systèmes BT. Pour ce faire, le vieillissement de systèmes de superalliages AM1 et MCNG revêtus d'une sous-couche NiAlPt, avec et sans barrière thermique, a été suivi sous sollicitations isothermes et cycliques à 1100°C. L'effet d'une étape de pré-oxydation sur la durée de vie à long terme après oxydation isotherme de ces systèmes a été étudié pour différents états de surface initiaux. Ce travail a permis de confirmer l'effet du type de sollicitation et de la présence de la BT sur les mécanismes d'endommagement et de mettre en évidence la meilleure résistance à l'écaillage des systèmes MCNG comparés aux systèmes AM1. Il a également montré que la formation d'alumine de transition au cours des premiers stades d'oxydation ne semblait pas néfaste pour l'adhérence du système. Enfin, la détection et la localisation par SIMS d'impuretés telles que le soufre et le carbone et d'éléments réactifs tels que le hafnium ont révélé le rôle prépondérant joué par ces éléments sur la durée de vie des systèmes BT.

La pollution des sols par l'Arsenic (As) est une préoccupation environnementale grandissante dans plusieurs pays du monde : États-Unis, Canada, Mexique, Chine, Vietnam et France. L'émergence des techniques écologiques dites " phytoremédiation " constitue à l'heure actuelle une des solutions aux problématiques de décontamination des sols pollués par l'As. Aussi, elle permet de rallier le respect de l'état écologique des sites d'une part et le coût financier de traitement d'autre part. Pour cela, l'appréhension des interactions entre le végétal et l'As à l'interface racine-sol est nécessaire afin d'accélerer la mise en place de la phytoremédiation et de tester son efficacité. D'où l'objectif général de ce travail est d'étudier l'effet de quatres espèces végétales Holcus lanatus, Dittrichia viscosa, Lotus corniculatus et Plantago lanceolata sur la mobilité de l'As dans un sol à contamination géochimique en As (2000 mg kg-1). Notre étude a permis au départ de comparer et de caractériser la tolérance et la capacité accumulatrice des espèces séléctionnées à l'égard de l'As en milieu de culture et en sol contaminé chimiquement par l'As. Ensuite, l'étude de la mobilisation de l'As dans la rhizosphère a été réalisée par deux approches d'étude complémentaires : l'approche " rhizopot-rhizons " et l'approche " tapis racinaire ". L'approche " rhizopot-rhizons " nous a permis d'identifier d'intéressantes corrélations entre l'As et les paramètres suivis (NO3-, SO42- , Ca, Mg, P, pH, COD) tout au long de la période de croissance. Nous avons identifié et caractérisé plusieurs processus ifluençant la mobilisation de l'As dans la rhizosphère (alcalinisation/acidification, compétition anionique...). L'avantage de l'approche " rhizopot-rhizons " réside dans le fait que les plantes se sont développées sans prétraitement du substrat de croissance (contamination artificielle, ajout de solutions nutritives...). Par ailleurs, l'approche " tapis racinaire " a permis d'identifier quelques anions organiques dans les racines de P. lanceolata et de mettre en évidence le rôle du Phosphore dans la mobilisation de l'As dans la rhizosphère. Elle permet d'amplifier l'effet du système racinaire sur la mobilité de l'As dans le sol d'une part, et de récupérer entièrement le système racinaire tout en limitant les artefacts liés à la contamination des racines par le sol d'autre part.

Au cours de la solidification des alliages metalliques, du fait de la difference de pouvoir thermoelectrique entre le solide et le liquide, l'interface entre les deux phases peut etre consideree comme une jonction de thermocouple. Ainsi, lorsque cette interface est plane (donc isotherme), on accede directement a la temperature de celle-ci en mesurant la tension generee par l'ensemble solide-liquide. La premiere partie de ce travail est consacree au depouillement de mesures faites en microgravite. L'etude de la solidification en front plan a permis de montrer que dans ce cas, le regime de transport du solute etait purement diffusif. La destabilisation morphologique a ainsi pu etre etudiee dans les hypotheses du critere de mullins et sekerka. Lorsque l'interface est de type cellulaire, une densite de courant d'origine thermoelectrique apparait et le signal mesure a la fois la contribution thermique et la chute de tension ohmique. Un modele est developpe pour rendre compte de cet effet. A partir du signal il est alors possible de deduire la fraction liquide moyenne de la zone pateuse ainsi que les temperatures a la pointe et en fond de celle-ci. L'interaction d'un champ magnetique permanent avec ces courants thermoelectriques locaux cree une force de laplace. Dans la seconde partie, des experiences de solidification dendritique sont menees en configuration horizontale sous champ transverse. Cette force peut ainsi s'ajouter a la force de flottabilite ce qui permet de freiner ou d'augmenter la convection naturelle. Le regime de transport diffusif peut etre approche et notre modele permet de predire correctement la valeur du champ magnetique necessaire. Il est montre que l'espacement primaire interdendritique depend fortement du niveau convectif au voisinage du regime diffusif. Un modele simple est propose pour decrire la convection interdendritique dans cette configuration

At the beginning of this thesis, basic and advanced device fabrication process which I haveexperienced during study such as top-down and bottom-up approach for the nanoscale devicefabrication technique have been described. Especially, lithography technology has beenfocused because it is base of the modern device fabrication. For the advanced device structure,etching technique has been investigated in detail.The characterization of FET has been introduced. For the practical consideration in theadvanced FET, several parameter extraction techniques have been introduced such as Yfunction,split C-V etc.FinFET is one of promising alternatives against conventional planar devices. Problem ofFinFET is surface roughness. During the fabrication, the etching process induces surfaceroughness on the sidewall surfaces. Surface roughness of channel decreases the effectivemobility by surface roughness scattering. With the low temperature measurement andmobility analysis, drain current through sidewall and top surface was separated. From theseparated currents, effective mobilities were extracted in each temperature conditions. Astemperature lowering, mobility behaviors from the transport on each surface have differenttemperature dependence. Especially, in n-type FinFET, the sidewall mobility has strongerdegradation in high gate electric field compare to top surface. Quantification of surfaceroughness was also compared between sidewall and top surface. Low temperaturemeasurement is nondestructive characterization method. Therefore this study can be a propersurface roughness measurement technique for the performance optimization of FinFET.As another quasi-1 D nanowire structure device, 3D stacked SiGe nanowire has beenintroduced. Important of strain engineering has been known for the effective mobility booster.The limitation of dopant diffusion by strain has been shown. Without strain, SiGe nanowireFET showed huge short channel effect. Subthreshold current was bigger than strained SiGechannel. Temperature dependent mobility behavior in short channel unstrained device wascompletely different from the other cases. Impurity scattering was dominant in short channelunstrained SiGe nanowire FET. Thus, it could be concluded that the strain engineering is notnecessary only for the mobility booster but also short channel effect immunity.Junctionless FET is very recently developed device compare to the others. Like as JFET,junctionless FET has volume conduction. Thus, it is less affected by interface states.Junctionless FET also has good short channel effect immunity because off-state ofjunctionless FET is dominated pinch-off of channel depletion. For this, junctionless FETshould have thin body thickness. Therefore, multi gate nanowire structure is proper to makejunctionless FET.Because of the surface area to volume ratio, quasi-1D nanowire structure is good for thesensor application. Nanowire structure has been investigated as a sensor. Using numericalsimulation, generation-recombination noise property was considered in nanowire sensor.Even though the surface area to volume ration is enhanced in the nanowire channel, devicehas sensing limitation by noise. The generation-recombination noise depended on the channelgeometry. As a design tool of nanowire sensor, noise simulation should be carried out toescape from the noise limitation in advance.The basic principles of device simulation have been discussed. Finite difference method andMonte Carlo simulation technique have been introduced for the comprehension of devicesimulation. Practical device simulation data have been shown for examples such as FinFET,strongly disordered 1D channel, OLED and E-paper.

La thérapie chaperon représente une approche thérapeutique stratégique et innovante, en particulier dans le traitement des maladies lysosomales. Ces maladies génétiques rares ont une gravité variable, qui peut aller de la létalité avant la naissance jusqu'à la nécessité d‟une prise en charge permanente ; elles apparaissent à tous les stades de la vie. Des mimes du substrat appelé iminosucres, vont agir en allant au coeur du site actif de l'enzyme, stabiliser l'enzyme mutée qui est instable mais non inactive. Paradoxalement, la plupart des chaperons pharmacologiques sont des inhibiteurs de l'enzyme visée mais leur administration à faible concentration leur permet de réaliser leur mission de sauvetage de l'enzyme mutée. Dans cette optique, des recherches effectuées au sein de notre laboratoire ont fait état de la synthèse d'iminosucres, tels que les α-1-C-alkyl iminoxylitols qui sont de très bons inhibiteurs de la β-glucocérébrosidase, l'enzyme défaillante dans la maladie de Gaucher, mais aussi qui doublent l'activité enzymatique résiduelle. Une nouvelle voie de synthèse plus efficace a été réalisée afin d'obtenir plus efficacement ce type d'iminosucres et d'autres dérivés. Ces travaux ont également été l'occasion de développer des iminoxylitols structurellement simplifiés qui agissent comme chaperons pharmacologiques toujours pour le traitement de la maladie de Gaucher. Une partie de ces travaux a aussi été consacrée à la recherche d‟inhibiteurs de la β-galactocérébrosidase, l'enzyme impliquée dans la maladie de Krabbé, et qui pourront agir comme chaperons pharmacologiques. Différentes évaluations pharmacologiques ont été réalisées, notamment des tests d'inhibition et la détermination des effets chaperons.

Ce mémoire de maîtrise porte sur l'effet des races porcines canadiennes sur la qualité de la viande. La revue de littérature aborde les critères globaux de qualité et de biochimie et présente un approfondissement des effets de ces traits sur les trois principales races canadiennes (Yorkshire, Landrace, Duroc). Ce document comprend aussi un rapport sur la recherche effectuée entre 2004 et 2006 sur des animaux de ces trois races provenant de 4 provinces différentes. Les résultats obtenus lors des analyses de composition et de qualité de la viande sur ces animaux sont décrits de même que les différences retrouvées entre les sexes. Entre les races, les résultats consistent principalement en une démarcation entre les animaux de race Duroc par rapport aux deux autres, ceci tant en terme d'adiposité que de pH ou de rétention d'eau. Un portrait du typage des fibres effectué est aussi présenté.

Les bétons autoplaçants (BAP) se distinguent des bétons ordinaires (BO) ou vibrés, par leurs propriétés à l'état frais. Ils sont capables de s'écouler sous leur propre poids, quelque soit le confinement du milieu, et restent homogènes au cours de l'écoulement. Pour parvenir à ce cahier de charge, les BAP sont formulés différemment des BO. En général, ils possèdent un même dosage en ciment et en eau que les BO ainsi qu'un volume de sable assez proche. L'apport de la pâte (ciment + eau + adition) est privilégié au détriment des gravillons. L'objectif du travail de recherche présenté dans cette thèse porte sur l'effet de l'attaque sulfatique externe sur les bétons autoplaçants. Pour cela quatre types de bétons autoplaçants à base de ciments, de granulats concassés et d'adjuvants ont été confectionnés. Chaque béton a subit quatre protocoles différents d'attaque sulfatique externe à savoir l'immersion totale, l'immersion-séchage à 105°C, l'immersion-séchage à 60°C et l'exposition des éprouvettes à un brouillard salin. Ces ambiances visent à reproduire de manière accélérée les différentes sources de pollutions capables de générer des attaques sulfatiques externes. A terme de six mois d'exposition des échantillons en béton et en mortier, il a été possible de dresser les principales conclusions reposant sur des études macroscopiques et microscopiques des échantillons testés. Trois comportements différents des bétons ont pu êtres distingués : bétons résistent à l'attaque sulfatique externe, bétons endommagés suite à cette attaque et bétons endommagés par la précipitation des sels et non par une réaction sulfatique externe. En conclusion, cette recherche a permis d'identifier les protocoles accélérés les plus adaptés aux études de la durabilité des bétons et de classer les bétons autoplaçants confectionnés avec des granulats concassés selon leurs résistants aux attaques sulfatiques externes (pollutions industrielles ou construction sur des sols gypseux).

Le phénomène de renversement de préférence est un biais systématique observé lorsque des options sont présentées dans différentes situations (e. G. , choix vs. Jugement). Ce travail de thèse se focalise sur les procédures utilisées afin de révéler les préférences, en faisant l'hypothèse d'un effet du mode d'évaluation (i. E. , évaluation qui implique une comparaison entre les options vs. évaluation qui n'implique pas de comparaison entre les options). Cinq expériences analysent des évaluations réalisées "paire par paire" vs. "une par une". Les sujets avaient à exprimer leurs préférences entre des billets à grande variance (BGV) et à petite variance (BPV), soit un choisissant un billet de loterie parmi deux, soit en leur attribuant un prix minimum de vente. Les résultats montrent que les BGV sont préférés à la fois en choix et en estimation de prix minimum de vente lorsque les billets sont évalués séparément avec une échelle de réponse numérique, alors que les BPV sont préférés à la fois en choix et en estimation de prix minimum de vente lorsque les billets sont évalués paire par paire avec une échelle de réponse binaire. De plus, les observations concernant les prises d'information (méthode d'auto-présentation segmentée) révèlent la présence d'effets d'ancrage et ajustement. De tels résultats confirment l'effet du mode d'évaluation dans l'émergence du phénomène de renversement de préférence. Ils suggèrent que les préférences dépendent de la façon dont les sujets sont amenés ou pas à comparer les options qu'ils doivent choisir ou estimer, indépendamment de la nature de l'échelle (i. E. , attraction vs. Prix minimum de vente) qui leur est demandé d'utiliser.

Ce travail de thèse s'organise en trois parties l'observation de l'effet de l'avancée dans l'âge sur la performance entriathlon, l'étude du modèle du Master triathlète (i.e. > 40 ans) à travers les facteurs de la performance et la mesurede l'impact du vieillissement sur le rendement énergétique du pédalage. Le recrutement de Masters triathlètesentraînés a permis d'étudier rigoureusement l'impact du vieillissement sur les fonctions physiologiques impliquéesdans la performance, tout en contrôlant les effets supplémentaires liés à l'adoption d'un mode de vie sédentaire. Surune épreuve de triathlon et pour chaque mode de locomotion, le déclin de la performance a une forme exponentielle.Un déclin significatif sur triathlon distance olympique a été observé sur la performance totale à partir de 45 ans chezles Masters triathlètes hommes. Il est plus précoce chez les femmes. Il est plus prononcé sur Ironman que surdistance olympique. Comparé aux autres modes de locomotion, un moindre déclin des performances en cyclisme estobservé. Avant et après un triathlon distance olympique, VO 2max, vVO2max, les vitesses aux seuils ventilatoires etl'efficience énergétique étaient significativement plus faibles chez les Masters triathlètes, mais le couple maximalvolontaire était similaire pour les deux groupes. 24 heures après la course, une diminution significative et similairepour les deux groupes a été observée pour VO 2max et vVO2max. Il n'a pas été observé de différence sur le couplemaximal isométrique ou sur l'efficience énergétique de la course à pied en sous maximal. Lors de l'épreuve detriathlon, il n'a pas été observé de différence d'intensité relative d'effort entre les deux groupes. Ces résultatsindiquent que chez les sujets bien entraînés, l'intensité relative de l'effort sur l'ensemble d'un triathlon distanceolympique et la fatigue 24 heures après la course semblent indépendant de l'âge. La dernière partie du travailexpérimental consistait à mesurer l'impact du vieillissement sur le rendement énergétique du pédalage au sein d'unepopulation de cyclistes et triathlètes tous bien entraînés sur une large tranche d'âge. Un déclin significatif a étécaractérisé. Les hypothèses explicatives sont multifactorielles. Une relation entre l'efficience énergétique et laréduction de puissance ou la modification de la composition corporelle avec l'âge a été établie. D'autres hypothèsessont évoquées comme le remodelage du schéma d'activation musculaire et l'expertise du pédalage, les propriétésmécaniques du muscle ou la part du coût énergétique de la ventilation.

Résumé : Cette recherche descriptive a pour origine une question de praticienne-chercheure : Quels sont les stratégies et les actes pédagogiques à privilégier par un enseignant en sciences au collégial, afin de stimuler la motivation des étudiants à s’engager dans leurs activités d’apprentissage? Les enjeux pédagogiques au niveau collégial sont d’importance. Les études scientifiques sont caractérisées par un grand nombre d’abandons, un faible niveau de motivation et d’engagement des étudiants dans leurs études et un taux de réussite sous les seuils visés. L’enseignant peut jouer un rôle-clef pour stimuler l’engagement des étudiants, tant par ses stratégies pédagogiques ou ses choix d’activité d’apprentissage que par le support qu’il peut apporter à l’apprenant. La particularité du milieu collégial, où se côtoient formation pré-universitaire et formation technique, n’a pas encore été étudiée, dans une perspective comparative sur la dynamique motivationnelle, en lien avec l’engagement dans une formation scientifique. L’objectif général de cette recherche est de décrire les perceptions des étudiants quant à leur motivation, selon différents actes et stratégies pédagogiques mis en place par les enseignants de deux programmes scientifiques au niveau collégial, soit le programme pré-universitaire Sciences de la nature et pour le programme Techniques de laboratoire, profil Biotechnologies. Chacun des 16 enseignants participants de biologie ou de physique des deux programmes ont été observés durant une ou deux séances de cours totalisant 58 heures d’enseignement, pour 29 groupes d’étudiants, de façon à identifier la stratégie pédagogique générale de la séance et les actes pédagogiques qui ont été concrétisés en classe. Les étudiants ont ensuite complété un questionnaire en ligne sur leurs perceptions en lien avec la motivation concernant ces stratégies et actes pédagogiques. Les questionnaires de 272 répondants ont été traité, analysés et interprétés, de façon à dresser un portrait de la dynamique motivationnelle par groupes de comparaison, par analyses statistiques et analyse qualitative des commentaires spontanés des répondants. Les étudiantes et étudiants de Biotechnologies ont des perceptions plus favorables à la motivation en accordant plus de valeur aux activités d’apprentissage que les répondants de Sciences de la nature. Ils ont également un désir d’engagement plus élevé. Les hommes de Biotechnologies se sentent significativement plus compétents que les femmes du même programme et les répondants des deux genres en Sciences de la nature, ils ont une plus grande facilité à participer aux activités d’apprentissage en classe et ne mentionnent que très peu d’émotions négatives en lien avec les activités de leurs séances de cours. Les étudiantes et étudiants des deux programmes ont des perceptions très diversifiées sur les activités d’apprentissage et stratégies pédagogiques; elles sont même opposées entre certains étudiants pour une même séance de cours, ce qui indique que d’offrir une bonne variété d’actes pédagogiques à chaque séance de cours est à privilégier pour stimuler la motivation du plus grand nombre.
Abstract : This descriptive research work is born out of a question from a teacher/researcher point of view: What strategies and pedagogical actions should a CEGEP science teacher emphasize in order to stimulate the motivation of the students and get them engaged in their learning activities ? The pedagogical stakes are high in the CEGEP sector; scientific studies point to a large drop out rate, a weak level of motivation and students engagement towards their studies, and a success rate below intended targets. The teacher can play a primary role in promoting student engagement towards their studies, be it through the choice of pedagogical strategies, the selection of pedagogical activities or through the support that can be given to the learner. The distinctiveness of the CEGEP system where both pre-university and technical programs are found side by side has yet to be studied from a comparative perspective on motivational dynamics as it relates to student engagement in a scientific curriculum. The general goal of this study is to describe the perceptions of students, as they relate to motivation stemming from different pedagogical actions and strategies utilised by teachers in two CEGEP level programs, the pre-university Science program and the Laboratory Techniques program, Biotechnology profile. Each of the 16 participating teachers in Biology and Physics within both programs were observed during one or two teaching periods totalling 58 hours of teaching for 29 groups of students, so as to identify the general pedagogical strategy of the period and the pedagogical actions that were enacted in the classroom. Students then completed an online survey regarding their perceptions as they relate to their motivation with regards to the strategies and pedagogical actions. Surveys from 272 respondents were treated, analysed and interpreted so as to portray the motivational dynamics along comparison groups through statistical analyses and a qualitative analysis of the respondents’ spontaneous comments. Biotechnology students’ perceptions favor motivation because they attach more value to the pedagogical activities than Science respondents. Their desire for engagement is also higher. As for Biotechnology male students, they feel significantly more competent than all other respondents, regardless of gender or program. They find it easier to participate in pedagogical classroom activities, and rarely mention negative emotions related to said activities. Students in both programs show a large variety of perceptions regarding learning activities and pedagogical strategies; they can even be of opposite nature among students of a given teaching period, indicating that using a variety of pedagogical acts is to be encouraged in order to stimulate the largest proportion of students.

Ce mémoire rassemble différents travaux sur les quotas d'émissions échangeables. J'ai abordé ce thème en octobre 1999, après avoir étudié l'économie des déchets ménagers lors de mon DEA, puis l'impact sur l'emploi des politiques environnementales dans le cadre de ma thèse de doctorat. A cette époque, l'importance de cette question avait été en quelque sorte consacrée par le Protocole de Kyoto mais celui-ci n'avait encore été ratifié par aucun pays développé et la perspective d'une mise en place de quotas d'émissions échangeables en Europe apparaissait lointaine au vu des critiques alors exprimées à l'encontre de ce mécanisme par de nombreux dirigeants et représentants des parties prenantes en Europe (Hourcade, 2000). Quelques mois plus tard, en février 2000, la Commission européenne (2000) lançait pourtant, à travers un livre Vert, le processus qui allait aboutir en 2005 à la mise en place du premier système de quotas d'émissions échangeables de gaz à effet de serre significatif1 dans le monde. J'ai donc eu l'opportunité de poursuivre une recherche sur un thème en constante évolution, marqué par l'apparition progressive de controverses et par des prises de positions marquées, quoi que parfois évolutives, de la part des différents acteurs impliqués. Dans la rédaction de ce document, j'ai privilégié la cohérence thématique aux dépens de l'exhaustivité. Autrement dit, j'ai laissé de côté celles de mes publications qui ne portent pas sur les quotas d'émission échangeables. Il s'agit en particulier de mes travaux les plus anciens, mais aussi de ceux que j'ai menés sur la variabilité climatique et l'agriculture en Afrique (Blanc et al., 2008, Berg et al., 2009, Leblois et Quirion, 2010, Roudier et al., 2011a, 2011b, Sultan et al., 2009), sur les politiques d'économie d'énergie (Giraudet et Quirion, 2008, Giraudet et al., 2011a, 2011b, Quirion et Hamdi-Cherif, 2007). De même, je n'aborde que rapidement certains travaux sur la compétitivité et les fuites de carbone (Demailly et Quirion, 2006, 2008a, 2008b, Monjon et Quirion, 2010, 2011a, 2011b, Quirion, 2007, 2009). Au contraire des politiques de protection de l'environnement plus traditionnelles (réglementations, taxes, subventions...), les systèmes de quotas d'émission échangeables ont été inventés par des économistes : Crocker (1966), qui discute de leur application à la pollution de l'air, et Dales (1968) qui propose cet instrument pour limiter la pollution de l'eau. Peut-être pour cette raison, ces systèmes ont fait l'objet d'une grande attention de la part des économistes, comme en témoigne l'impressionnante bibliographie établie par Tietenberg (2008), qui comprend plusieurs centaines de références. On pourrait donc penser que la décision de choisir cette politique de limitation des émissions de gaz à effet de serre, plutôt 1 J'écris "significatif" parce que le Danemark et le Royaume-Uni, ainsi que les firmes Shell et BP, avaient lancé auparavant leurs propres systèmes, d'ampleur beaucoup modeste, et qui ont pris fin depuis ; Cf. Boemare et Quirion (2002) pour une présentation comparée de ces systèmes. Voir aussi Convery (2009) pour un historique du processus qui a conduit au système de quotas européen. 6 qu'une taxe en particulier, découle de l'analyse économique, et qu'il en est de même des choix essentiels en matière de mise en oeuvre du système européen de quotas échangeables. La réalité est tout autre. Premièrement, les travaux consacrés par les économistes au choix entre taxes et quotas pour limiter les émissions de gaz à effet de serre concluent très majoritairement en faveur des premières. Deuxièmement, une fois le choix fait en faveur d'un système de quotas échangeables, l'un des éléments clés dans la mise en place de ce système en Europe, à savoir le choix entre un plafond d'émission absolu ou proportionnel à la production, a été décidé indépendamment de toute analyse économique. Troisièmement, bien que la question de la "compétitivité" et celle des "fuites de carbone" aient occupé une place centrale dans les débats sur la mise en oeuvre puis sur la révision du système de quotas européen, la solution retenue (la distribution gratuite de quotas, indépendamment de la production courante mais en lien avec les capacités de production) ne découle pas d'une analyse économique approfondie. Ce document synthétise mes principales contributions à ces trois questions : le choix entre taxe et quotas (chapitre 1), celui entre objectifs d'émission absolus et proportionnels à la production (chapitre 2) et celui de l'arbitrage entre le maintien de la compétitivité, l'efficacité économique et la réduction des émissions de gaz à effet de serre (chapitre 3). Enfin, dans le chapitre 4, je discute de la manière dont les quotas échangeables de gaz à effet de serre pourraient s'étendre aux pays en développement, en commençant par une approche sectorielle limitée au secteur électrique. Une grande partie de ce mémoire se base sur des travaux publiés : Quirion (2010a) pour la section 1.2, Quirion (2004) pour la section 1.3, Quirion (2005) pour le chapitre 2, Quirion (2010c) pour la section 3.1, Demailly et Quirion (2008d) pour la section 3.2 et Hamdi-Cherif et al. (2011a, 2011b) pour le chapitre 4.

Chez les troupeaux porcins malades, l’ingestion irrégulière de moulée médicamenteuse peut diminuer l’efficacité du traitement et favoriser la sélection de bactéries antibio-résistantes. Pour vérifier l’influence du rang social sur le comportement alimentaire, 108 mâles castrés, pesant en moyenne 49,5 ± 4,71 kg, ont été logés en groupes de 12 et répartis en trois répétitions de trois parcs chacune. Chaque groupe a été soumis à deux tests de compétition alimentaire pour déterminer les rangs sociaux des porcs. Des stations d’alimentation informatisée IVOG© ont enregistré les données alimentaires individuelles durant dix jours d’alimentation médicamenteuse. Le test de corrélation de rangs de Spearman a démontré l’inconsistance des deux tests dans la détermination des rangs sociaux. L’analyse par regroupement des données alimentaires a séparé les porcs en 3 groupes. Le nombre de dominants et de subordonnés par groupe étant les mêmes, l’influence des rangs sociaux sur les patrons alimentaires n’a pu être démontrée.
In the pig industry, bacterial diseases are usually treated with in-feed antibiotics. Irregular ingestion can decrease treatment efficiency and promote the selection of antibiotic-resistant bacteria. The aim of this study was to determine the effect of social rank on individual feeding patterns in pigs. A total of 108 barrows of 49.5 ± 4.71 kg were housed in groups of 12 pigs distributed into 3 replicates of 3 pens each. The IVOGÒ feeding-stations registered individual feeding data during a 10-day period of medicated feed (chlortetracycline). Two social rank tests were done to determine social ranks in each group. Spearman’s rank correlation tests confirmed inconsistency in social rank determination from one test to the other. Three clusters were established based on feeding data. The number of dominant and subordinate pigs was not significantly different from one cluster to the other. Therefore, no clear relationship could be demonstrated between social ranks and individual feeding patterns.

La faisabilite d'interface si/electrolyte solide est demontree. Avec des electrolytes polymeres a base de poly(oxyethylene), des mesures de capacite interfaciale montrent l'existence de couches d'accumulation geantes alors que la mobilite de ces electrons mesuree par transconductance diminue. Des pretraitements chimiques de la surface du silicium stabilisent l'interface vis-a-vis du vieillissement et permettent l'etude de la mobilite en fonction de la temperature et de la densite accumulee

Cette étude porte sur le steeldrum, aussi appelé steelpan, percussion mélodique de Trinidad et Tobago, fabriquée à partir de bidons métalliques dont une des faces subit un ensemble de déformations irréversibles afin d'obtenir une cuve principale à l'intérieur de laquelle sont façonnées les différentes notes de l'instrument. Cette thèse s'organise autour de deux axes. D'une part les processus de fabrication sont étudiés afin de mieux comprendre le travail du facteur et de proposer une modélisation de la première étape de fabrication. D'autre part, des études vibratoires sont menées sur l'instrument fini, pour comprendre la dynamique complexe responsable de son timbre. La première partie rend compte de l'évolution des caractéristiques vibratoires au cours de la fabrication. On remarque une forte localisation vibratoire au moment de la création des notes, des évolutions marquées des amortissements et des fréquences propres lors du chauffage, et des relations harmoniques après l'accordage final. La seconde partie se concentre sur la première étape de fabrication au cours de laquelle le haut du bidon est martelé pour obtenir une calotte sphérique concave. Ce processus de plasticité est modélisé analytiquement sous les hypothèses de von Karman par une structure mince soumise à des contraintes initiales. L'influence du changement géométrique et celle de l'état de contraintes résiduelles sont alors quantifiées sur les paramètres dynamiques de la structure dans son nouvel état d'équilibre. Enfin la dernière partie s'intéresse aux vibrations de l'instrument terminé qui présente un comportement dynamique caractéristique des systèmes non linéaires géométriques. En mode de jeu usuel, des échanges d'énergie entre les modes sont clairement audibles. Cette richesse de timbre provient des résonances internes dues à l'accordage, si bien que des couplages complexes sont mesurés pour des amplitudes vibratoires très faibles. Des modèles originaux de résonances internes sont proposés.

Des tensioactifs dimériques cationiques ont été étudiés en faisant varier la nature du contre-ion afin de déterminer quels sont les effets ioniques qui influencent principalement leurs propriétés d'agrégation.
La méthode de synthèse de ces molécules a été adaptée afin de permettre l'investigation d'une large variété de systèmes se distinguant par leur contre-ion. La micellisation de ces tensioactifs a fait l'objet d'une étude par conductimétrie qui a permis de montrer l'influence prépondérante de l'hydrophobie du contre-ion associée à des effets secondaires tels que l'hydratation ou la morphologie du contre-ion. Nous avons aussi montré comment l'utilisation d'un colorant, l'Orange de Méthyle, peut s'avérer être un outil d'investigation de l'hydratation et de l'ionisation des micelles. La solubilité de ces tensioactifs dans l'eau a également été examinée à travers l'étude de leur température de Krafft en fonction du contre-ion. Les morphologies des assemblages formés par ces systèmes en solution aqueuse ont également fait l'objet d'une étude par diverses techniques de microscopie. La dernière partie est consacrée à une classe particulière de tensioactifs cationiques à double chaîne complexés à des mononucléotides anioniques. Les propriétés d'agrégation de ces nucléolipides ainsi que les morphologies des structures formées dans l'eau ont été étudiées. On a montré que le confinement de nucléotides chiraux sur des membranes cationiques peut induire l'émergence d'une chiralité supramoléculaire. De plus, ces systèmes mettent en place une reconnaissance moléculaire spécifique, distincte de celle se produisant dans l'ADN, dont les causes restent encore à clarifier.

Notre étude a porté, d'une part sur l'effet du bicalutamide, un inhibiteur du récepteur aux androgènes, sur la réponse de trois lignées de cancer de prostate en association avec les rayonnements ionisants, d'autre part sur la recherche d'une corrélation entre l'expression des microARN miR-210 et miR-373 sur la tolérance à l'hypoxie et la réponse au rayonnement.Nous montrons que le bicalutamide induit un effet cytostatique et cytotoxique dans la lignée LNCaP, qui exprime le récepteur aux androgènes. Les lignées DU145 et PC3, qui n'expriment pas ou peu le récepteur, sont sensiblement plus résistantes mais sont cependant affectées par les concentrations élevées de bicalutamide. Cette sensibilité résiduelle suggère l'existence d'un mécanisme secondaire, indépendant de la voie de signalisation du récepteur aux androgènes. L'inhibition de la prolifération produite par le bicalutamide s'accompagne d'un blocage du cycle cellulaire en phase G1 avec une augmentation de l'expression de la protéine p27 et une diminution de l'expression de la protéine HER2. L'association concomitante au bicalutamide se traduit par un effet radioprotecteur dans la lignée LNCaP. Cette observation nous conduit à déconseiller l'association concomitante du bicalutamide avec la radiothérapie, notamment en cas d'irradiation hypofractionnée.Facteur bien connu de radiorésistance dans les tumeurs solides, l'hypoxie est associée à un mauvais pronostic dans les cancers de la prostate. Nos données montrent qu'en sus de l'induction de marqueurs classiques comme HIF-1α, CA9 et VEGF, l'hypoxie promeut l'expression du microARN miR-210, (mais non de miR-373) indépendamment de l'expression du récepteur aux androgènes. Les données suggèrent que miR-210, dont l'expression apparaît corrélée à la résistance à l'hypoxie, pourrait constituer un bon biomarqueur pronostique dans le cancer de la prostate. En revanche, l'inhibition de l'expression de miR-210 n'a aucun effet sur la radiosensibilité des cellules en condition d'hypoxie.

Ce mémoire présente une approche pluridisciplinaire (pétrologie, spectroscopie Raman et MET) de l'évolution des microstructures des serpentinites avec les conditions métamorphiques et la déformation afin de préciser leur comportement en contexte de convergence. Expérimentalement, les différentes variétés de serpentines se compriment de façon régulière jusqu'à 10 GPa à température ambiante. L'augmentation de pression est principalement ajustée par réduction de l'espace interfoliaire. Les liaisons hydrogène liant les feuillets ne sont pas renforcées avec la pression. L'analyse d'échantillons de serpentinites de HP-BT provenant de Cuba et des Alpes a confirmé que l'antigorite est la variété stable à haute pression. Les microstructures de ce minéral varient avec le degré métamorphique. Les antigorites de haut degré, au delà du faciès des schistes bleus, ne présentent pas le désordre polysomatique intracristallin qui caractérise les antigorites de bas degré. Une second étape de mise en ordre des microstructures est proposée sous les conditions éclogitiques par l'élimination des défauts microstructuraux. Mais les serpentinites étant très sensibles à toute déformation rétromorphique, cette mise en ordre n'a pu être observée que sous des conditions de préservation exceptionnelle (Cuba) et n'a pas été confirmée dans les échantillons alpins. Dans les serpentinite alpines, la déformation se manifeste à bas degré métamorphique (transition SV-SB) par des structures cassantes à l'échelle du cristal. Sous des conditions PT plus sévères, la déformation est accommodée principalement par des phénomènes de dissolution recristallisation qui semblent persister jusqu'aux stades éclogitiques. Les défauts plans observés dans les antigorites suggèrent aussi une contribution à la déformation par glissement des feuillets le long des plans (001).

Ce memoire porte sur l'etude et la modelisation de la turbulence a surface libre d'un metal liquide soumis a d'importants gradients de temperature. On met en evidence l'interaction entre l'effet marangoni et le mecanisme de redistribution de l'energie cinetique turbulente a l'approche de l'interface. Ainsi ont ete elaborees analytiquement les fonctions de paroi ou de proximite basees sur cette notion de redistribution de l'energie a travers les termes de correlation pression-vitesse. En particulier, dans le cas d'une surface plane, une modelisation numerique et parametrique, puisque dependant de constantes inconnues apparaissant dans ces fonctions de paroi, a permis l'obtention dans le bain de grandeurs physiques jusqu'alors surestimees en configuration laminaire

Lorsqu'un champ magnétique est appliqué au cours de la solidification directionnelle, une convection dans la phase liquide peut être induite par l'effet thermoélectrique. En effet la présence d'un gradient de température le long du front de solidification peut provoquer la circulation du courant thermoélectrique, qui interagit avec le champ magnétique appliqué pour créer un écoulement (convection thermo électromagnétique-TEMC). Les conditions de transport de soluté et de l'énergie sont affectées par cette convection, donc il y a influence sur l'espacement des dendrites et la macro-ségrégation des composants de l'alliage. Dans ce travail, l'influence du champ magnétique sur la solidification directionnelle d'alliages métalliques est étudiée. Des travaux expérimentaux de la solidification directionnelle de Sn-Pb et Sn-Bi alliages sont réalisés. La solidification directionnelle dans la configuration Bridgman est effectuée avec ou sans champ magnétique appliqué. L'influence, sur la solidification, du champ magnétique et d'un courant électrique (AC et DC) appliqués est étudiée. Les mouvements du liquide provoquent de fortes macro-ségrégations ainsi qu'un modification des espacements interdendritiques. Les résultats expérimentaux sont interprétés à la lumière d'une modélisation heuristique. Le cas d'un champ magnétique tournant a été aussi étudié. Ainsi, la valeur de la rotation du champ est choisie pour ralentir assez brassage électromagnétique sans pour autant supprimer les effets de TEMC. À faible vitesse de tirage et faible vitesse de rotation faible champ une macro-ségrégation en forme de spirale a pu être obtenue.

Dans ce travail de thèse nous avons exposé une nouvelle méthode simple et efficace basée sur l'autofocalisation de faisceaux qui permet l'induction de guides optiques au cœur de matériaux photoréfractifs, sans tension appliquée. Cette technique de photo-inscription exploite l'effet pyroélectrique des matériaux ferroélectriques qui permet de générer un effet non linéaire focalisant contrôlé par une augmentation de quelques degrés de la température du matériau. La démonstration expérimentale est réalisée dans les échantillons de LiNbO³ non dopé. Une analyse détaillée de la dynamique de focalisation a notamment permis de former des solitons spatiaux dénommés " pyrolitons ". Ces solitons brillants permettent d'induire des guides circulaires à faibles pertes qui restent mémorisés sur de longues périodes dans le matériau. Par ailleurs, des solitons de surface se propageant à l'interface air/LiNbO³ ont également été observés grâce à cet effet non linéaire contrôlé par la pyroélectricité. Ces résultats expérimentaux ont été confirmés par un modèle numérique 3-D qui prend en compte la dynamique de l'effet photoréfractif. La non linéarité optique commandée en température révélée dans ce travail peut faciliter la mise en évidence de nouveaux concepts. En outre, la technique de photo-inscription associée ouvre de nouvelles perspectives pour la fabrication de circuits optiques 3-D dans le LiNbO³, matériau de référence pour la photonique.

L'étude des mécanismes de sorption de l'ion uranyle sur le substrat SrTiO$_3$ en fonction de la température a fait l'objet de cette étude. Tout d'abord, une caractérisation physico¬chimique a été réalisée à l'aide de plusieurs techniques structurales (DRX, FTIR) et morphologique (MEB). La spectroscopie XPS a permis d'identifier deux sites de surface (Ti¬OH et Sr-OH). En utilisant les titrages potentiométriques de SrTiO$_3$ à différentes températures, les caractéristiques acido-basiques ont été déterminées. Ensuite, la simulation des titrages potentiométriques, entre 25 et 90°C, a été réalisée à l'aide du code FITEQL, les constantes d'équilibre ainsi obtenues montrent une nette variation avec la température: la protonation du site $\equiv Sr – OH$ suit un processus endothermique tandis que la déprotonation du site $\equiv Ti – OH$ implique un processus exothermique. A partir de ces constantes d'équilibre, les grandeurs thermodynamiques, enthalpie et entropie de protonation/déprotonation ont été calculées en utilisant la relation de van't Hoff. Les études de sorption de l'ion uranyle sur le substrat SrTiO$_3$ ont été réalisées dans un intervalle de pH de 0.5 à 5. Les sauts de sorption ainsi obtenus montrent une nette augmentation du pourcentage de sorption avec l'augmentation de la température, traduisant un phénomène globalement endothermique. Deux sites de sorption différents ont été identifiés à la surface du solide par SLRTIF. Ils sont associés aux temps de vie de fluorescence de l'uranyle sorbé de 12 $\pm$ 2 et 60 $\pm$ 5 $\mu$s. Les sauts de sorption ont été modélisés à l'aide du code FITEQL en utilisant le modèle à capacitance constante. Cette simulation des sauts de sorption a été réalisée en tenant compte des résultats de l'étude structurale (deux sites de surface $\equiv Sr - OH$ et $\equiv Ti – OH$ et formation de complexe surfacique de sphère interne bidendate, mononucléaire) et des données obtenues dans la modélisation des titrages potentiométriques. Les équilibres de sorption modélisés ont confirmé la formation de deux complexes de surface de caractère bidendate : [($\equiv SrOH)($\equivTiOH)UO_2]^{2+}$ et [($\equiv TiOH)($\equivTiO)UO_2]^{2+}$. Suite à l'obtention des constantes thermodynamiques obtenues par cette simulation, la relation van't Hoff a été appliquée pour déterminer les variations d'enthalpie et d'entropie associés au processus de sorption. Finalement, une étude sur les transferts d'énergie a été présentée entre deux ions sorbés sur le solide SrTiO$_3$. Ainsi, le transfert d'énergie non-radiatif des ions Tb$^{3+}$ vers les ions EU$^{3+}$ a été étudié. L'application du modèle de Inokuti-Hirayama et Dexter a conduit à l'évaluation du rayon de la sphère d'interaction (2,7-3,4 Å) entre les deux ions (Tb$^{3+}$ et EU$^{3+}$)

Alors que la demande en électronique haute puissance et haute fréquence ne fait qu'augmenter, les semi-conducteurs classiques montrent leurs limites. Des approches basées soit sur des nouvelles architectures ou sur des matériaux à large bande interdite devraient permettre de les dépasser. Le diamant, avec ses propriétés exceptionnelles, semble être le semi-conducteur ultime pour répondre à ces attentes. Néanmoins, il souffre aussi de certaines limitations, en particulier d'une forte énergie d'ionisation du dopant de type p (bore) qui se traduit par une faible concentration de porteurs libres à la température ambiante. Des solutions innovantes s'appuyant sur un gaz 2D et /ou l'effet de champ ont été imaginées pour résoudre ce problème. Ce travail est axé sur deux de ces solutions : i) le diamant delta dopé au bore qui consiste en une couche fortement dopée entre deux couches intrinsèques, afin d'obtenir une conduction combinant une grande mobilité avec une grande concentration de porteurs et ii) le transistor à effet de champ métal oxide semiconducteur( MOSFET ), où l'état " on " et l'état " off " du canal sont obtenus grâce au contrôle électrostatique de la courbure de bandes à l' interface de diamant/oxyde. Pour ces deux structures, beaucoup de défis technologiques doivent être surmontés avant de pouvoir fabriquer un transistor. La dépendance en température de la densité surfacique de trous et de la mobilité de plusieurs couche de diamant delta dopées au bore a été étudiée expérimentalement et théoriquement sur une large gamme de température (6 K

Cette thèse porte sur l'étude de l'amortissement des structures assemblées, et plus précisément de la contribution des assemblages sous sollicitations vibratoires. Le mémoire est composé de cinq chapitres traitant la problématique tant du point de vue analytique qu'expérimental. Un banc d'étude académique est proposé afin d'étudier des assemblages sous sollicitation normale constante (statique) et sous sollicitations tangentielles liées aux vibrations de la structure (dynamique). Le facteur de perte caractérisant l'amortissement de la structure est obtenu, dans un premier temps par une étude locale quasi-statique. Puis une fonction de dissipation est définie, permettant d'affiner la modélisation de l'amortissement par une étude dynamique globale. Au regard des résultats obtenus par la modélisation, une analyse expérimentale est menée. Cela afin d'isoler la contribution, à l'amortissement de la structure, des glissements partiels dans les assemblages. Pour cela, deux structures géométriquement identiques, l'une monolithique et l'autre assemblée sont étudiées. Les effets des interfaces sont analysés puis comparés aux résultats analytiques. Afin de simuler plus précisément ces effets, une modélisation prenant en compte les défauts de forme des surfaces en contact est menée

L'expression faciale de peur constitue un important vecteur d'information sociale mais aussi environnementale. En condition naturelle, les visages apeurés apparaissent principalement dans notre champ visuel périphérique. Cependant, les mécanismes cérébraux qui sous-tendent la perception de l'expression faciale de peur en périphérie restent largement méconnus. Nous avons démontré, grâce à des études comportementales, des enregistrements magnétoencéphalographiques et intracrâniens, que la perception de l'expression faciale de peur est efficace en grande périphérie. La perception de la peur en périphérie génère une réponse rapide de l'amygdale et du cortex frontal, mais également une réponse plus tardive dans les aires visuelles occipitales et temporales ventrales. Le contrôle attentionnel est capable d'inhiber la réponse précoce à l'expression de peur, mais également d'augmenter les activités postérieures plus tardives liées à la perception des visages. Nos résultats montrent non seulement que les réseaux impliqués dans la perception de la peur sont adaptés à la vision périphérique, mais ils mettent également en avant une nouvelle forme d'investigation des mécanismes de traitement de l'expression faciale, pouvant conduire à une meilleure compréhension des mécanismes de traitement des messages sociaux dans des situations plus écologiques.

Introduction

La réduction des dimensions des composants microélectroniques a été le principal moteur pour l'amélioration des performances, en particulier l'augmentation de la vitesse de commutation et la réduction de la consommation. Actuellement les technologies dites 32 nm sont utilisées dans la production de masse. D'après la loi de Moore, des longueurs de grille de quelques nanomètres, qui représentent une limitation physique pour les transistors MOS, devraient être utilisées dans quelques années. Cependant la simple réduction des dimensions est actuellement en train d'atteindre ses limites car elle soulève divers problèmes.
- La fabrication devient plus difficile. Par exemple, les circuits deviennent plus denses et plus complexes. Des difficultés apparaissent pour la lithographie, les interconnexions et les procédés de fabrication.
- Dans les transistors à canal long, les équipotentielles sont parallèles à la grille de sorte que le canal est confiné de façon efficace à l'interface. Quand la longueur de grille décroît, la distribution du potentiel est modifiée. Les équipotentielles se déforment en direction du substrat de sorte que le canal n'est plus contrôlé uniquement par la grille. Ce phénomène est à l'origine des effets de canal courts qui se traduisent par le décalage de la tension de seuil, une réduction de la barrière de potentiel source-canal sous l'effet de la tension de drain (DIBL), un percement éventuel, des effets de transport non stationnaire ou de saturation de la vitesse, des effets de porteurs chuads, etc. De ce fait, un changement de perspective est nécessaire pour poursuivre l'augmentation de la densité d'intégration et l'amélioration des performances anticipées par la loi de Moore. De nouveaux concepts sont nécessaires. Ils peuvent être classés de la façon suivante: empilement de grille, substrats silicium sur isolant (SOI), et ingénierie du canal. Sous cette dernière dénomination, nous incluons l'architecture du canal, le choix du matériau et l'ingénierie de la contrainte mécanique.
- L'épaisseur de l'oxyde de grille doit décroître pour maintenir un champ électrique suffisant à l'interface. En 2009, la feuille de route ITRS prévoyait à terme une épaisseur effective d'oxyde inférieure à 1 nm. A cette épaisseur, l'oxyde de silicium SiO2 n'assure plus une isolation suffisante et une fuite de grille apparaît par couplage quantique entre la grille et le canal. SiO2 doit donc être remplacé par un diélectrique à plus haute permittivité (diélectrique dit high-k). Par exemple, avec une épaisseur physique de 5nm, un diélectrique dont la permittivité relative vaut 20 peut remplacer 1 nm de SiO2. L'augmentation de l'épaisseur de diélectrique permet alors d'éviter les fuites par effet tunnel à travers la grille. Cependant, ces diélectriques peuvent sont fréquemment sujets à un piégeage du niveau de Fermi à l'interface avec le métal de grille. Intrinsèquement, ils génèrent également des phonons optiques de faible énergie qui peuvent interagir avec les électrons du canal. Avec une grille métallique la forte concentration d'électrons peut cependant écranter ces vibrations dipolaires. Enfin, les tensions de seuil du PMOS et du NMOS dépendent directement des travaux de sortie des matériaux utilisés pour la grille et le choix de l'empilement high-k/métal doit donc être fait en intégrant cette contrainte.
- Les substrats SOI sont constitués d'un film de silicium (body), séparé du substrat proprement dit par une couche enterrée de silice (BOX). Les composants sont isolés verticalement ce qui assure un premier niveau de protection contre certains effets parasites qui peuvent apparaître dans les substrats massifs, tels que courant de fuite par le substrat, photo-courant ou déclenchement parasite (latch-up) sous irradiation. L'utilisation d'un substrat SOI permet également de réduire la profondeur des jonctions, le courant de fuite et la capacité de jonction. Selon leur épaisseur, les substrats SOI sont de deux types: partiellement désertés (PD-SOI) ou totalement désertés (FD-SOI).
Les substrats PD-SOI utilisent un film silicium relativement épais (tSi > 45 nm). La charge de déplétion sous le canal ne s'étend pas jusqu'au BOX de sorte qu'une partie du film reste neutre et peut collecter les porteurs majoritaires. Si un contact supplémentaire n'est pas introduit pour les évacuer, ce type de substrat est sujet aux effets de body flottant. En effet, lorsqu'un mécanisme tel que l'ionisation par impact génère des porteurs majoritaires, ces derniers sont susceptibles de s'accumuler dans la zone neutre du body et d'induire une polarisation parasite de la jonction source qui provoque l'injection d'un courant en excès, une variation transitoire de la tension de seuil et du potentiel de body. Les substrats FD-SOI on tune épaisseur de silicium plus faible, typiquement inférieure à 20 nm. De ce fait, le film est entièrement déserté et la charge de déplétion est constante. L'excellent couplage entre la grille et le canal améliore els performances en termes de courant de drain, de pente sous le seuil et de temps de réponse à une variation de commande de grille. L'utilisation du substrat comme grille arrière est également plus efficace que pour les substrats PD-SOI. Cette propriété peut par exemple être utilisée pour contrôler électriquement la tension de seuil. Les effets de body flottant sont fortement réduits. La faible épaisseur du body et son isolation thermique par le BOX peuvent toutefois conduire à un auto-échauffement du composant et à un couplage éventuel entre les défauts des deux interfaces. Malgré ces quelques inconvénients, la technologie SOI apporte toutefois un net bénéfice en termes de performances.
- L'immunité aux effets de canal court peut être encore améliorée par rapport à celle des composants planaires grâce à l'utilisation de structures à grilles multiples qui renforcent le contrôle électrostatique du canal. Intel a annoncé récemment que sa prochaine génération de microprocesseurs, dénommée Ivy Bridge, utilisera une technologie 22 nm en remplacement de la technologie 32 nm de Sandy Bridge. Ivy Bridge utilisera des transistors de type Tri-gate FinFET pour éviter les effets de canal court. Cette architecture rend possible la réduction des dimensions du transistor, et en conséquence une réduction de la consommation et une augmentation de la fréquence d'horloge. Intel prévoit que cette technologie FinFET 22 nm sera 37% plus rapide et économisera 50% de la puissance active par rapport à la technologie 32 nm actuelle. Au-delà, les architectures à grille complètement enrobante (GAA, pour Gate-All-Around) constituent l'architecture optimale en termes de contrôle électrostatique du canal. Ce sont des architectures 3D dans lesquelles la grille entoure complètement le canal. Pour les sections les plus faibles, le canal tend vers une structure de nanofil pseudo-1D. On parle alors de NW-FET (Nanowire FET).

Le transistor FinFET - Influence de la rugosité de surface

Pour résumer ce qui vient d'être dit, la première amélioration qui peut être apportée pour repousser l'apparition des effets de canal court, et permettre ainsi une réduction des dimensions, consiste à réduire l'épaisseur du body en utilisant un substrat FD-SOI. Le contrôle électrostatique est encore amélioré grâce à l'utilisation de grilles multiples, ce qui permet de relâcher un peu les contraintes sur les épaisseurs de diélectrique de grille et du body, réduisant de ce fait le risque de dispersion technologique. Les premières mises en œuvre industrielles utilisent l'architecture FinFET. Outre son excellente résistance aux effets de canal court, celle-ci présente l'atout de ne pas nécessiter de prise de contact enterrée. Dans le FinFET, la largeur de l'aileron joue le même rôle que l'épaisseur du body et son ajustement permet d'obtenir une pente sous le seuil élevée, un coefficient de body faible et une vitesse de commutation élevée, ce qui le rend très attractif. Certaines étapes de fabrication restent toutefois délicates. C'est le cas de la structuration des ailerons. Par exemple, le parfait contrôle de la largeur des ailerons et de la forme des flancs qui doivent être parfaitement verticaux impose de faire appel à une gravure ionique réactive (RIE). Ce n'est pas gênant pour la face supérieure de l'aileron, qui est protégée par un masque dur, mais cela peut dégrader les faces verticales et les rendre rugueuses. Or l'interaction avec la rugosité de surface est le mécanisme principal qui limite la mobilité des porteurs en forte inversion. Il y a donc un risque de dégrader les propriétés de transport et, dans le pire des cas, de réduire le courant Ion en régime passant. C'est ce que nous avons voulu étudier. Comme la rugosité a un impact direct sur le transport, elle peut en principe être extraite d'une analyse détaillée de la mobilité. Ceci permet d'obtenir une information directe sur l'état des interfaces dans le transistor réel, information précieuse pour guider l'optimisation technologique. Nous présentons ici une méthode expérimentale qui fournit une évaluation quantitative de la contribution de la rugosité. Elle est basée sur une analyse détaillée de l'influence de la largeur de l'aileron sur les caractéristiques électriques en fonction de la polarisation de grille et de la température. Les FinFETs utilisés pour cette étude ont été fabriqués par l'IMEC (Leuven) sur substrat SOI, avec une épaisseur de BOX de 145 nm. Ils n'utilisent pas de technique de contrainte mécanique intentionnelle. Le canal est non dopé, avec une concentration résiduelle de bore de 10^15 cm^-3, de façon à éviter les interactions avec les impuretés ionisées et à atteindre une mobilité plus élevée. Le diélectrique de grille, HfSiON, est déposé par MOCVD, pour une épaisseur équivalente d'oxyde de 1.7 nm. Une couche de TiN, déposée par PVD est utilisée comme métal de grille. Elle est recouverte de 100 nm de silicium polycristallin. Les plots de source et de drain sont fortement dopés, à 2x10^20 cm^-3, et sont séparés de la grille de 0.2 µm. La zone d'accès sous les espaceurs verticaux est longue de 50 nm, avec un dopage de 5x10^19 cm-3. La hauteur de l'aileron est constante sur la plaque, avec une valeur de 65 nm, et le masque intègre des transistors de largeur d'aileron variable de 10 nm à 10 µm. Notez que la pente des courbes ID-VG, la transconductance, est nettement plus faible à 77 K qu'à température ambiante. Dans les transistors NMOS, le courant de drain décroît même à forte tension de grille (au dessus de 1.3 V). Il est possible de décorréler les composantes associées à la surface supérieure et aux flancs de l'aileron en analysant la variation du courant avec la largeur Wfin de l'aileron. On obtient une variation linéaire dont l'extrapolation à largeur nulle fournit la composante IDside du courant associée aux parois latérales, avec une largeur de grille équivalente égale à 2xHfin. Ce courant ne représente bien entendu pas le courant qui circulerait dans un aileron de largeur nulle, mais la composante du courant qui circule le long des flancs dans les ailerons de largeur suffisante pour que les effets de couplages entre faces soient négligeables. Le courant qui circule le long de la face supérieure de l'aileron est obtenu par différence de IDside avec le courant total. Pour analyser ces courbes il faut se rappeler des caractéristiques des principaux processus d'interaction qui sont susceptibles de limiter la mobilité: les interactions Coulombiennes sont d'autant plus efficaces qu'on est en plus faible inversion, elles sont écrantées en forte inversion et varient peu avec la température ; l'interaction avec les phonons décroît fortement quand la température décroît, du fait du gel des phonons ; enfin, l'interaction avec la rugosité de surface prend progressivement le pas sur les autres mécanismes d'interaction en forte inversion, du fait de sa variation en carré du champ effectif Eeff, elle dépend peu de la température. On retrouve ces différents comportements sur les courbes mesurées. On observe en premier lieu que les courbes µeff(Ninv) présentent en faible inversion une pente positive caractéristique d'une interaction Coulombienne. Cette contribution Coulombienne est encore plus visible à basse température dans la mesure où elle devient le mécanisme d'interaction dominant du fait du gel des phonons. En forte inversion, l'interaction avec la rugosité de surface prend progressivement le pas sur les autres mécanismes d'interaction, du fait de sa variation en carré du champ effectif Eeff. Or en forte inversion (Ninv>5x10^12 cm^-2), on observe que la mobilité associée aux flancs décroît plus fortement que celle de la face supérieure, ce qui indiquerait donc que les flancs sont plus rugueux que la face supérieure. En ce qui concerne les flancs, l'analyse qualitative de ces courbes indique donc que la mobilité μeffside est dominée par la rugosité en forte inversion, tandis qu'en faible inversion on est en présence d'interactions avec les phonons et les impuretés Coulombiennes. En ce qui concerne la face supérieure, on observe un comportement général similaire mais μefftop reste sensible à la température même en forte inversion ce qui montre que l'interaction avec les phonons n'est pas complètement masquée par l'interaction avec la rugosité de surface ce qui correspondrait bien à une rugosité moindre pour la face supérieure. Cette différence de rugosité se traduit par une mobilité maximum plus faible sur les flancs (μeffside=600 cm2/Vs and μefftop=650 cm2/Vs at 77K). Dans PMOS, μeffside ne présente pas une aussi forte dégradation en forte inversion que pour les NMOS et elle reste sensible à la température, ce qui indique que la mobilité le long des flancs n'est pas autant dégradée par la rugosité dans le PMOS que dans le NMOS. Ceci ne signifie pas que les caractéristiques physiques de la rugosité sont différentes dans les deux types de composants. C'est son influence sur la mobilité qui est différente. Ce résultat est à rapprocher de résultats antérieurs obtenus dans des transistors sur substrat massif pour expliquer pourquoi les mobilités de trous et d'électrons présentent une dépendance différente avec le champ effectif dans le régime de forte inversion dominé par l'interaction avec la rugosité de surface. Il a été montré par simulation que cette différence de comportement pouvait s'expliquer en tenant compte du fait que, du fait de la différence des structures de bandes, le vecteur d'onde des trous à l'énergie de Fermi, kF, est plus grand pour les trous que pour les électrons, de sorte que les deux types de porteurs ne sont pas sensibles aux mêmes longueurs d'ondes dans la statistique de distribution spatiale de la rugosité. Afin de quantifier la contribution de l'interaction avec la rugosité de surface au courant pour les deux types d'interface, nous avons extrait directement le paramètre de dégradation de la mobilité par le champ effectif, θ2. Ce paramètre traduit le terme de dégradation de second degré, associé à la présence d'une rugosité de surface. Pour obtenir une information quantitative, il faut cependant le normaliser par rapport μ0. Il ne peut pas être utilisé directement car il dépend de la température alors que l'interaction avec la rugosité n'en dépend pas. Cette dépendance est en réalité un reflet de la dépendance en température de μ0. Le paramètre adéquat pour caractériser l'influence de la rugosité est donc θ2/μ0. Ce paramètre peut être également extrait directement de la dérivée par rapport à VG de l'inverse de la mobilité effective. Pour les NMOS, l'interaction avec la rugosité d'interface est environ trois fois plus élevée pour les flancs que pour la face supérieure. Cela correspond à une augmentation d'un facteur 1.7 du coefficient Δ*λ, où Δ est l'écart-type de la rugosité et λ la longueur d'auto-corrélation. Pour les PMOS, on n'observe pas de différence significative entre les valeurs de θ2/μ0 obtenues pour les flancs et pour la face supérieure. Ceci indiquerait que, comme pour les transistors sur substrat massif, les trous sont moins affectés par la rugosité d'interface ou, du moins, sont affectés par une rugosité à plus grande longueur d'onde pour laquelle le procédé RIE joue un rôle négligeable. Il n'en reste pas moins que la rugosité des flancs dégrade la mobilité des NMOS de façon significative, ce qui confère toute leur importance aux études menées actuellement pour améliorer la gravure et mettre au point des procédés de post-traitement.

MOSFET SiGe à nanofils: Interactions avec les phonons et les défauts Coulombiens

Avec la technologie CMOS conventionnelle, les MOSFET de type P présentent une mobilité plus faible que les MOSFET de type N, du fait des différences dans les structures des bandes de valence et de conduction et, en particulier, des différences de masse effective, plus grande pour les trous que pour les électrons. L'ingénierie de la contrainte et l'utilisation de germanium ou d'alliages SiGe dans les PMOS permet de compenser ce handicap. L'application d'une contrainte mécanique se traduit par une modification de la masse effective et par une levée de dégénérescence des bandes de trous lourds et de trous légers. En particulier, l'application d'une contrainte compressive uniaxiale se traduit par une diminution de la masse effective des trous et par une réduction des interactions inter-vallées qui améliorent toutes deux la mobilité. Avec l'amélioration des technologies de fabrication des substrats SOI, il est désormais possible de réaliser des substrats de silicium contraint sur isolant (s-SOI, pour strained SOI). Ceux-ci sont obtenus en transférant sur isolant une couche de silicium contraint épitaxié sur un substrat SiGe relaxé. Le silicium ainsi transféré est en contrainte biaxiale en tension. L'amélioration de la mobilité des trous est moins importante que pour la contrainte uniaxiale et le décalage de tension de seuil est plus grand. Les PMOS SiGe à nanofils que nous avons caractérisés ont été fabriqués au CEA/LETI sur des substrats de type SOI d'orientation (100). Deux types de substrats ont été utilisés: un substrat standard et un substrat en tension biaxiale (1.3 GPa) qui ont été utilisés pour réaliser des nanofils SiGe respectivement en compression (sur substrat SOI) et non contraints (sur substrat s-SOI). Ils intègrent dans les deux cas une grille high-k/metal. Les détails du processus de fabrication sont décrits dans la référence. Les caractéristiques sont mesurées dans le régime linéaire de fonctionnement, avec une polarisation de drain VD faible, fixée à 10 mV, et pour une tension de grille variant de 0.3 V à 2 V. Ces mesures sont faites à température ambiante. On constate que les différentes structures présentent un bon contrôle de grille à l'exception notable des composants non contraints et courts pour lesquels la pente sous le seuil atteint 580 mV/dec. Les dispositifs longs présentent des pentes sous le seuil (SS) de 67 mV/dec et 65 mV/dec, donc proches de leur valeur idéale à cette température (60 mV/dec), pour les canaux non contraints et contraints. En revanche, la pente sous le seuil ne reste maîtrisée en canal court que dans le cas où SiGe est contraint en compression (100 mV/dec). Nous avons analysé également la dépendance en température de la tension de seuil Vth. La dérivée dVth/dT peut en effet être utilisée pour extraire le dopage moyen dans le canal. Nous en déduisons que le dopage moyen dans le canal des transistors à canal SiGe non contraint est environ 25 fois plus élevé que dans les transistors contraints en compression, bien que le procédé de fabrication soit identique. Les courbes µeff(Ninv) ainsi extraites ont été tracées, pour les transistors non contraints et contraints en compression, pour des canaux courts et longs, et pour des températures allant de 77 K à 300 K. Avec SiGe contraint, les transistors courts et longs se comportent de façon similaire, avec une augmentation de la mobilité à basse température. Ce comportement est typique d'un transport dominé par les phonons (gel des phonons à basse température). On retrouve ce comportement pour SiGe non contraint, mais seulement pour les canaux longs. Pour les canaux longs, on trouve que la mobilité est améliorée d'un facteur 3,5 environ pour les transistors à canal SiGe contraint en compression. Cette amélioration attendue théoriquement montre que la contrainte en compression est bien présente, même pour les canaux de 600 nm, malgré le début de relaxation que peut produire le flambage des fils pour cette longueur. Par opposition, les canaux courts non contraints montrent un comportement opposé avec les autres cas, avec une diminution de mobilité à basse température, particulièrement en faible inversion. Ce type de comportement est normalement observé lorsque les interactions Coulombiennes prennent le pas sur les interactions avec les phonons. La mobilité est alors dégradée. De façon cohérente, on observe de fait que la mobilité apparente des transistors à canal court est environ 6.5 fois plus faible pour les canaux non contraints que pour les canaux contraints, au lieu du facteur 3.5 observé pour les canaux plus longs. Dans une deuxième étape, de façon à décorréler les différents types d'interaction présentes de façon plus quantitative, nous avons extrait des courbes µeff(Ninv) la mobilité en champ faible µ0 qui permet d'obtenir un bon accord entre la courbe expérimentale et le modèle classique. Dans ce modèle, θ1 est le facteur d'atténuation de premier ordre de la mobilité. Il intègre tous les effets participant à la dégradation de mobilité sous l'effet d'un champ transverse et, par conséquent, l'influence de la rugosité de surface. Au premier ordre, la mobilité à faible champ µ0 résulte donc des rôles combinés des interactions avec les phonons et avec les défauts, neutres ou chargés. La mobilité faible champ augmente à basse température dans tous les cas, sauf pour les transistors à canal SiGe non contraint les plus courts. Les dépendances en température pour les interactions avec les phonons, les défauts neutres et les défauts chargés étant connues, il est possible de reconstituer ces courbes µ0(T) expérimentales par une combinaison linéaire de ces trois types d'interactions. C'est ce qui a été fait dans une troisième étape. Les trois types d'interactions sont nécessaires pour obtenir un bon accord. Il n'est pas possible de négliger les interactions avec les défauts neutres. Les interactions avec les défauts neutres et avec les défauts chargés (centres Coulombiens) ont été regroupées entre elles sous le terme interaction avec les défauts. On constate bien que l'interaction avec les phonons est prépondérante pour tous les transistors contraints en compression ainsi que pour les transistors non contraints les plus longs (600 nm). L'interaction avec les défauts est prépondérante sur toute la gamme de température pour les transistors non contraints les plus courts (40 nm). Les canaux de 100 nm représentent un cas intermédiaire où les interactions avec les défauts sont prépondérantes à basse température tandis que l'interaction avec les phonons reprend le dessus à température ambiante. Pour les transistors à canal SiGe contraint, le raccourcissement du canal ne modifie pas significativement le poids relatif des interactions avec les défauts. Pour les transistors à canal non contraint, la contribution relative des défauts est beaucoup plus importante. Elle peut atteindre 98% du total pour les canaux les plus courts. Nous proposons d'interpréter l'ensemble de ces résultats de façon cohérente en considérant d'une part que le dopant utilisé pour implanter les source et drain du transistor diffuse vers le canal par un processus de diffusion assistée par les défauts ponctuels d'implantation (lacunes, interstitiels et amas neutres ou chargés) et, d'autre part, que cette diffusion assistée est moins rapide lorsque SiGe est contraint en compression. La première hypothèse est cohérente avec de nombreuses études sur la diffusion accélérée du bore des source et drain pendant les recuits d'activation, aussi bien dans les transistors bipolaires que dans les transistors MOS. La seconde est cohérente avec des conclusions proposées dans la littérature dans le cas de films SiGe. C'est cependant la première fois qu'un tel effet serait mis en évidence dans des nanofils. Avec ces hypothèses, une zone perturbée comportant des défauts neutres et chargés serait présente près des source et drain du transistor. Cette zone d'étendrait sur une distance plus importante dans les canaux SiGe non contraints. Elle expliquerait que ces dispositifs soient moins résistants aux effets de canal court puisque leur longueur effective de canal serait plus courte. Elle expliquerait également que le dopage moyen dans le canal paraisse plus élevé dans les transistors non contraints. Elle expliquerait enfin l'importance des interactions avec les défauts dans les dispositifs SiGe non contraints les plus courts. Notons que du point de vue des applications, ces résultats sont également importants en ce qu'ils montrent que l'utilisation de SiGe contraint en compression a en réalité un intérêt double: il permet d'augmenter la mobilité et permet en outre d'atteindre des longueurs de canal plus faibles en limitant la diffusion latérale des zones dopées de source et drain.

Le transistor sans jonction (JLT) - Conduction en volume et réduction des effets de canal court

Le transistor sans jonction est un transistor dans lequel le dopage est de même type de la source au drain. Dans les versions les plus simples d'un point de vue technologique, les implantations de source et drain sont même supprimées et le dopage est entièrement uniforme. C'est donc un dispositif dans lequel la conduction est bloquée par désertion de ce canal dopé et dans lequel il est possible de créer un canal d'accumulation à forte tension de grille. Ce dispositif n'est devenu intéressant qu'avec la capacité à maîtriser des films semi-conducteurs très minces sur isolant. Ce n'est qu'à cette condition qu'il est possible d'obtenir un dispositif normalement bloqué (composant bloqué à tension de grille nulle, propriété nécessaire au fonctionnement normal d'une porte CMOS) avec des matériaux de grille présentant des valeurs usuelles de travail de sortie. Le fonctionnement du JLT est déterminé par deux tensions de référence: la tension de grille Vfb permettant d'obtenir des bandes plates à l'interface semi-conducteur / oxyde de grille et la tension de seuil Vth permettant de déserter le film dopé. En dessous de Vth le canal est complètement déserté ; entre Vth et Vfb il est partiellement déserté, avec une conduction en volume ; au dessus de Vfb un canal d'accumulation se forme en outre à l'interface avec l'oxyde de grille. De par son principe de fonctionnement, le JLT est en principe moins sensible aux défauts d'interface. Dans un MOS à inversion classique, ces défauts sont en partie écrantés en forte inversion. Ils se font sentir principalement en faible inversion, lorsqu'on passe du régime de déplétion au régime d'inversion: le niveau de Fermi au voisinage de l'interface balaye alors la totalité de la bande interdite, ce qui n'est pas le cas dans le JLT. Il est également possible d'obtenir une même charge surfacique avec des champs transverses plus faibles que dans les MOS à inversion, un canal moins confiné en surface et par conséquent une moindre dégradation des propriétés de transport par la rugosité de surface. En contrepartie, l'interaction avec les dopants est toutefois plus importante. Le JLT présente par rapport au MOS à inversion un certain nombre d'avantages, qui motivent les recherches actuelles sur ce composant: (i) il est plus facile à fabriquer puisqu'il n'est plus nécessaire d'assurer l'auto-alignement des source et drain par rapport à la grille (le dopage est uniforme), (ii) les effets de canal court sont en principe réduits ce qui permet de contrôler le DIBL et la pente sous le seuil jusqu'à des longueurs de grille très agressives, (iii) la dégradation de mobilité avec le champ transverse est en principe réduite, (iv) la résistance aux effets de canal court permet de relaxer les contraintes sur l'épaisseur du diélectrique de grille. Cependant ce dispositif demande à être étudié plus en détail. Au cours de cette thèse nous avons pu vérifier sur des composants de Tyndall le rôle important des impuretés ionisées sur la mobilité de canal qui est de ce fait très faible par rapport à ce qui peut être obtenu dans un MOS à inversion.

Les nanofils silicium en tant que capteurs - Bruit basse fréquence et limite de détection

Dans le dernier chapitre de cette thèse, nous nous intéressons enfin à l'utilisation des nanofils de silicium pour la réalisation de capteurs. La structuration du matériau sous forme de nanofils permet en effet d'augmenter le rapport surface/volume. Une modification minime de la charge sur la surface externe peut modifier le niveau de Fermi dans la section entière du nanofil, ce qui ouvre la voie à une détection électrique de cette modification de charge. Cette dernière peut résulter par exemple d'une transition entre deux états rédox d'une molécule ou d'une hybridation d'ADN. La possibilité de faire croître ces nanofils par des techniques de type "bottom-up" permet d'envisager des techniques de fabrication faible coût où le capteur est réalisé au niveau du "back-end of line" ou en "above-IC", au dessus du circuit d'adressage et de contrôle qui pourrait être intégré à l'étage CMOS. Avant d'envisager une fabrication, nous avons abordé ce sujet de façon théorique pour disposer dans un premier temps d'ordres de grandeur concernant les sensibilités qui peuvent être espérées en fonction des dimensions et du niveau de dopage des nanofils. Nous avons établi un modèle analytique simplifié, validé par des simulations par éléments finis réalisées sous FlexPDE. Pour cette approche simplifiée, nous avons supposé que la charge externe est répartie de façon homogène à la surface du nanofil. Les effets de discrétisation de la charge ne sont pas pris en compte. On calcule la variation relative de conductance G/G0, G0 étant la conductance en l'absence de charge externe, qui résulte d'une variation de la densité surfacique de charges externe Next en résolvant l'équation de Poisson dans une section transverse et une équation de dérive-diffusion selon l'axe du nanofil. Dans la plupart des publications, c'est cette variation relative de conductance qui est utilisée pour caractériser la sensibilité du nanofil en tant que capteur. Par définition, la sensibilité d'un capteur ne devrait pas dépendre de la valeur particulière de la valeur d'entrée. Dans la suite, nous considérons en fait G/G0 comme la réponse du capteur et nous définissons la sensibilité par le paramètre G/G0/Next. Ce paramètre est bien indépendant au premier ordre de la valeur particulière de Next et permet donc de comparer des dispositifs entre eux sans ambiguïté. Une légère dépendance avec Next est cependant introduite si l'on tient compte de l'atténuation de mobilité avec le champ transverse. La sensibilité maximale est alors obtenue près du seuil et décroît progressivement en accumulation. Ceci signifie qu'il est nécessaire d'adapter le type de dopage selon le signe des charges que l'on veut détecter. Par ailleurs, la sensibilité est d'autant plus grande que le diamètre des nanofils est petit. Pour un nanofil de rayon rSi, de dopage Nd (type N), recouvert d'un diélectrique d'épaisseur tox. Cependant, avec la réduction du volume actif, on s'attend également à une augmentation des fluctuations de courant associées au piégeage / dépiégeage des porteurs du canal par des pièges d'interface. Ces fluctuations sont une des causes du bruit basse fréquence dans les composants. Elles risquent de limiter le seuil de détection des capteurs à nanofils. C'est ce que nous avons voulu évaluer. Là encore, nous avons supposé que les pièges d'interface étaient répartis uniformément, avec une densité surfacique Nit à l'interface Si/SiO2 entre le canal semi-conducteur et le diélectrique entourant le nanofil. Les charges externes sont réparties avec la densité Next sur la face externe de ce diélectrique. En supposant que les phénomènes de piégeage/dépiégeage sont poissonniens, nous avons calculé l'écart-type des fluctuations de conductance qui en résultent. Nous avons défini le seuil de détection Next_th comme la densité de charge externe limite pour laquelle la variation de conductance apportée par Next_th est égale à la variation de conductance du au bruit de piégeage dépiégeage. Au premier ordre, Next_th décroît en raison inverse de la racine carrée du diamètre externe et de la longueur du nanofil. La limitation par le bruit basse fréquence peut donc être surmontée par une augmentation de la surface active du capteur. Ceci peut s'obtenir en augmentant la longueur et le diamètre du nanofil, mais au détriment de la sensibilité du capteur et de la valeur nominale de la conductance G0. Le seul degré de liberté permettant d'ajuster ces deux derniers paramètres est alors le dopage. Cette modélisation qui décrit les corrélations entre leur sensibilité et leur seuil de détection permet donc de déterminer une stratégie d'optimisation pour les capteurs à nanofils.

Conclusion

Cette thèse m'a permis d'aborder des sujets variés allant de la fabrication des composants à leur modélisation. Au début de ce résumé, j'écrivais que la réduction des dimensions est en train d'atteindre ses limites. On pourrait en déduire qu'il n'y a plus moyen d'améliorer le transistor. En réalité, ainsi que je l'ai expérimenté au cours de ce travail, il reste une multitude de pistes à explorer et la recherche sur le transistor est très loin de la fin de son histoire.

L'objectif de cette thèse est d'identifier à l'échelle locale les phénomènes physiques et chimiques liés aux variations volumiques afin de prévoir le risque de fissuration sur une géométrie d'enduit donnée. À l'échelle de la structure, l'essai à l'anneau semi-rigide permet de reproduire en laboratoire les conditions thermo-hydro-mécaniques réelles imposées au mortier lors de son état de service. Ainsi, les couplages entre les phénomènes peuvent être identifiés de manière expérimentale. Une campagne expérimentale sur deux mortiers industriels a permis d'adapter et de valider l'essai pour les couches minces. Par ailleurs, un outil comparatif simple est proposé afin d'identifier les déformations non-linéaires liées au fluage et à la microfissuration du matériau. Dans un second temps, des investigations ont été menées afin de caractériser l'effet de paramètres de formulation, de la carbonatation et du temps de démoulage sur un mortier modèle. Ces études ont révélé la prédominance du couplage hydratation/séchage sur l'évolution des contraintes et la macro-fissuration du mortier. La dernière partie du travail concerne le développement d'un modèle éléments finis multi-échelles qui permet de prévoir les évolutions des propriétés hydriques, physiques et mécaniques du matériau. À travers celui-ci, nous proposons une nouvelle représentation de la distribution poreuse du mortier basée sur une somme de trois sous-distributions comprenant la porosité des C-S-H internes et externes et la porosité capillaire. Une nouvelle loi dite d'hydroactivation est également utilisée pour traduire l'interaction entre hydratation et dessiccation. Le modèle est implanté dans le code de calcul Castem2001.

Mes travaux s'inscrivent dans le cadre général de la modélisation en pharmacologie. Je m'intéresse à la modélisation de relations entre les doses administrées, les concentrations observées et les effets, bénéfiques ou indésirables, de molécules administrées dans un organisme, afin d'expliquer et prédire l'action des médicaments. Cette discipline joue un rôle grandissant dans le développement de nouveaux médicaments, et fait notamment partie des dossiers d'autorisation de mise sur le marché de toute nouvelle molécule. Mais la modélisation se poursuit bien au-delà lors de la vie du médicament, et la pharmacométrie est encore à l'honneur dans l'analyse des essais cliniques permettant d'explorer de nouvelles populations ou de nouvelles pathologies, dans la surveillance thérapeutique où elle est utilisée pour prédire le meilleur traitement à administrer à un patient, ou dans la pharmacovigilance permettant de surveiller les effets indésirables. Les méthodes statistiques permettant d'analyser les données dans ce contexte reposent principalement sur l'utilisation de modèles à effets mixtes, capables de distinguer un profil moyen d'évolution du système et une variabilité expliquant les différences entre individus. Les modèles utilisés pour décrire le système sont le plus souvent dynamiques (en évolution dans le temps), et non-linéaires dans leurs paramètres. Ces modèles posent donc, comme nous le verrons dans ce travail, de nombreux problèmes méthodologiques. On peut ainsi citer, parmi les questions faisant l'objet à l'heure actuelle de nombreux travaux : les méthodes et algorithmes permettant d'estimer les paramètres de ces modèles ; les stratégies de construction de modèles ; l'évaluation de modèles ; le choix du protocole expérimental et le calcul du nombre de sujets nécessaires ; le traitement de données manquantes ; la nature des données, comme le fait de devoir traiter des données catégorielles ou la combinaison de plusieurs variables d'intérêt dans des modèles à réponses multiples. Cet ouvrage commence par une introduction générale à la pharmacométrie, avec un bref historique et une description des méthodologies utilisées dans cette discipline. Dans ce premier chapitre, je développerai plus en détail les éléments auxquels je me suis particulièrement intéressée. Dans le chapitre suivant, j'exposerai mes travaux en les classant par grandes thématiques. Mes travaux peuvent être regroupés pour la plupart en trois grands thèmes : la modélisation, avec un intérêt particulier pour les données de pharmacogénétique, thème que je développe au travers de collaborations extérieures et du co-encadrement d'une thèse ; l'évaluation de modèles, un sujet sur lequel j'ai co-encadré une thèse et qui continue de faire l'objet de développements auxquels s'intéresse la communauté scientifique ; l'optimisation de protocoles, sujet important au sein de mon unité d'accueil mais pour lequel j'ai également mes propres projets. D'autres projets sont également nés au travers de collaborations diverses. Le troisième chapitre contient les éléments d'appréciation de mon parcours, cursus, intégration dans l'unité et collaborations, ainsi que la liste de publications auxquelles j'ai été associée. Le dernier chapitre du manuscrit donne un bref résumé de 10 articles récents concernant mes trois principales thématiques, et en explicite les messages majeurs ainsi que ma contribution personnelle. Une annexe séparée contient la reproduction de ces 10 articles (non jointe pour des problèmes de copyright).

Ce projet s'inscrit dans le cadre d'une étude fondamentale sur la spéciation du technétium en milieu fortement acide. Le comportement de Tc(VII) en milieu HTFMS a été étudié en absence et en présence d'irradiation α. Dans ces deux conditions différentes, les résultats spectrophotométriques de réduction de Tc (VII) obtenus pour les mélanges HTFMS-xH₂O sont similaires. L'analyse par SAX indique la formation d'un dimère cyclique de Tc(IV) complexé aux ligands triflates et formulé Tc₂O₂(CF₃SO₃)₄(H₂O)₄. Ce composé est linéarisé en TcIV-O-TcIV quand la concentration de HTFMS augmente. Dans HTFMS à +98% (CHTFMS=11,15 M), le Tc(VII) protoné, de formule TcO₃(OH)(H₂O)₂, stabilisé en absence de rayonnements ionisants externes est réduit en Tc(V) sous irradiation α. La caractérisation structurale par la spectroscopie EXAFS sur la base des calculs DFT suggère la formation d'un complexe monomère de Tc(V) avec les ligands triflates. Les deux composés [OTc(F₃CSO₃)₂(H₂O)₂]⁺ et [OTc(F₃CSO₃)₂(OH)₂]⁻ ont été proposées. En milieu H₂SO₄ concentré (CH₂SO₄ ≥ 12 M), des expériences de radiolyse α de Tc(VII) ont été menées afin de pouvoir comparer le comportement radiolytique de Tc(VII) dans les deux milieux apparentés HTFMS et H₂SO₄. Les études XANES montrent que la réduction radiolytique de Tc(VII) contribue à la formation d'un mélange de Tc(V) et Tc(VII) dans H₂SO₄ 13 M et à Tc(V) à 18 M en H₂SO₄. L'analyse des spectres EXAFS indique la formation de complexes monomères [TcO(HSO₄)₃(H₂O)₂] et [TcO(HSO₄)₃(H₂O)(OH)]⁻ en milieu H₂SO₄ 13 M et des espèces [Tc(HSO₄)₃(SO₄)(H₂O)] et [Tc(HSO₄)₃(SO₄)(OH)]⁻.

Le présent travail étudie le comportement des barrières ouvragées d'argile gonflante compactée proposées pour le stockage des déchets radioactifs en grande profondeur sous des sollicitations thermo-hydro-mécaniques. La bentonite MX80 a été choisie pour cette étude. Premièrement, une étude expérimentale sur la conductivité thermique de la bentonite compactée a été réalisée. Cette étude a mis en évidence l'effet de la masse volumique sèche, de la teneur en eau, de la fraction volumique des composants du sol, de la microstructure et de la minéralogie. Cette étude expérimentale a donné lieu à la proposition d'un modèle théorique pour estimer la conductivité thermique des bentonites compactées. Deuxièmement, après une étude sur l'étalonnage de la succion générée par solution saline saturée en fonction de la température, on a réalisé les essais de détermination de la courbe de rétention d'eau à différentes températures. Les résultats expérimentaux ont montré une réduction de la capacité de rétention d'eau du sol due à l'échauffement. Cet effet a été ensuite simulé par une modélisation simple basée sur la tension surfacique eau-air. Troisièmement, une nouvelle cellule isotrope permettant un contrôle simultané de succion, de température, et de contrainte mécanique a été développée. Avec cette cellule, une étude expérimentale sur le comportement thermo-mécanique de la bentonite compactée non-saturée a été réalisée. Finalement, un modèle a été proposé pour simuler les comportements thermo-hydro-mécaniques observés expérimentalement.

Cette thèse analyse les effets d'une libéralisation du commerce de services en Afrique. Au-delà d'un chapitre introductif (chapitre 1), la thèse contient trois chapitres: le chapitre 2 analyse les déterminants du pouvoir de marché dans le secteur des télécommunications. Le troisième étudie l'impact du commerce des services sur la croissance économique en mettant l'accent sur les services de télécommunications et de finances. Le quatrième procède à la simulation de l'impact de la libéralisation des services sur la pauvreté en s'appuyant sur le cas des télécommunications au Cameroun. Les chapitres 2 et 3 sont basés sur des données agrégées de 30 pays africains entre 1997 et 2004. Ils s'appuient sur les modèles structurels et utilisent les estimations du 3SLS. Leurs principales conclusions empiriques sont les suivantes: (i) Concernant les télécommunications, l'industrie africaine est confrontée à un fort pouvoir de marché. Trois facteurs politiques semblent avoir une incidence négative sur le pouvoir de marché: les efforts unilatéraux, en termes de libéralisation (en nombre d'opérateurs) et de renforcement de la réglementation sectorielle, aussi bien que les engagements multilatéraux à libéraliser dans le cadre de l'AGCS. Toutefois, il apparaît que l'effet des contacts multi-marchés des opérateurs de télécommunications est un important facteur de renforcement des comportements de coopération et de collusion. (ii) En ce qui concerne l'effet sur la croissance, le niveau de la concurrence a un effet important sur l'accès aux services de télécommunications, qui à son tour, influence de manière significative la croissance des revenus. (iii) Dans le cas du secteur financier, la libéralisation du commerce s'avère être un important déterminant de la structure du marché, mesurée par le niveau de concentration, tandis que les indicateurs de performances sectorielles (crédit au secteur privé) apparaissent comme d'importants déterminants de la croissance. Le quatrième chapitre utilise les elasticités déterminées dans les deux précédents et adopte l'approche de micro-macro simulation pour analyser la pauvreté (Shen et Ravallion, 2004). Il se base sur la MCS camerounaise de 2001 et sur l'enquête sur les revenus de ménages camerounais en 2001 (ECAM II). Les résultats montrent que la libéralisation des télécommunications contribue à réduire la pauvreté au Cameroun, l'essentiel des gains étant généré par les effets de productivité.

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI

L‘étude visait à évaluer après 30 ans quels sont les effets de la plantation d'essences sylvicoles sur le fonctionnement organique et minéral d'un sol acide (Breuil, Nièvre). Une parcelle de la forêt native a été préservée à titre de comparaison. Mes travaux se sont concentrés sur deux essences a priori très contrastées, le hêtre et le Douglas (conifère). L'étude a portée sur des solutions de sol collectées à différentes profondeurs et potentiels matriciels ainsi que sur des échantillons de sol. Diverses mesures physico-chimiques ont été réalisées (chimie totale, pH, spéciation aqueuse et solide). Une partie de ces mesures ont servi à simuler la complexation des métaux par les substances humiques (modèle Wham), et d'en obtenir des variables physico-chimiques supplémentaires. Une analyse statistique poussée des données a permis de mettre en évidence des effets nombreux et parfois très marqués de l'essence sylvicole, et d'en identifier les principaux processus/mécanismes contrôlant la composition chimique des solutions et la spéciation de la phase solide. L'intensité des processus semble différer selon l'essence et la profondeur du sol. En particulier, ce travail a pu montrer l'existence dans les deux plantations de processus associés à l'acidolyse, tandis que dans la forêt native les processus semblent plutôt révéler un fonctionnement du type acido-complexolyse.

La litterature permet d'exposer clairement une difference de comportement differe entre de petites eprouvettes de bois sans defaut et des poutres de structure. La difference est encore plus marquee quand l'effet de duree de charge est couple avec l'effet des variations climatiques: c'est la mecanosorption. Dans le but de preciser les codes de constructions bois, il etait necessaire d'etudier l'effet de duree de charge sur des poutres contenant des singularites geometriques telles que entailles, trous, etc generatrices de fissures. Les resultats d'essais de duree de vie menes en climat exterieur sur des poutres entaillees en lvl (composite a base de bois) ont permis d'arriver a deux conclusions importantes: -a environnement climatique egal, l'effet de duree de charge est moins important sur des poutres entaillees que sur des poutres droites. -les variations hydriques augmentent la vitesse de propagation de fissure et surtout, cet effet est quasi instantane. Cette derniere remarque nous a permis de considerer que les variations hydriques modifiaient la distribution des contraintes en fond de fissure et que ces modifications augmentaient la vitesse de la fissure. Base sur la theorie de schapery, un modele de duree de vie prenant en compte les effets d'un environnement climatique variable est presente et valide