Dissertations / Theses: 'Structure nucléaire théorique'

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Gratchev, Ivan. "Étude expérimentale et théorique de la structure nucléaire des isotopes de sélénium riches en neutrons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI078/document.

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Abstract:

Le présent manuscrit de thèse regroupe les études par spectroscopie γ des noyaux 84−88Se produits par une réaction de ﬁssion induite par neutrons thermiques, sur une cible de 235U. Cette expérience a été réalisée à l’Institut Laue-Langevin à Grenoble après du multi-détecteurs EXILL. Les données brutes recueillies par EXILL ont été traitées et analysées aﬁn de déterminer la structure des noyaux étudiés. Grâce à cette étude spectroscopique détaillée, un premier schéma de niveaux a été établi pour la première fois au 88Se et de nouveaux états excités ont été assignées à d’autre isotopes de sélénium (84-87Se). De plus, l’analyse de la corrélations angulaires a été faite pour conﬁrmer l’assignation de spins des premières états excités. Des calculs théoriques utilisant le modèle en couches (SM), le modèle collectif algébrique (ACM) et le modèle quasiparticule plus phonon (QPM), ont été eﬀectués pour interpréter la structure nucléaire et la forme du noyau d’intérêt 88Se. Selon ces modèles, le noyau 88Se est γ-instable et peut être interprété comme un noyau transitoire et sa structure nucléaire du 88Se a été bien reproduite par le modèle en couches et le modèle ACM. Les calculs du modèle QPM indiquent que le degré de collectivité de l’état 22+ du 88Se est faible parce que une composante neutronique reste dominante dans la structure de la bande γ The present thesis manuscript includes the nuclear spectroscopy studies of 84−88Se. A more favourable fission reaction for their study is 235U(nth, f). The measurement was performed at the PF1B cold-neutron beam facility of the Institut Laue-Langevin (ILL), Grenoble. The fission reaction has been used in conjunction with the EXILL Ge array to study excited states in the neutron-rich Se nuclei. Thanks to this spectroscopic study, a first level scheme of 88Se was established and new excited states were assigned to other selenium isotopes. Furthermore, the angular correlation studies were carried out to confirm the spin assignment of the first excited states in the 84-88Se nuclei. The theoretical calculations using the shell model (SM), the algebraic collective model (ACM) and the quasiparticle plus phonon model (QPM) were performed in order to interpret the nuclear structure and the shape of the nucleus of interest 88Se. According to these models, the nucleus 88Se is γ-unstable and can be interpreted as a transitional nucleus. The shell-model calculations using a 78Ni core and the ACM calculations reproduce the decay scheme of 88Se well. The QPM calculations show that the collectivity of second state 2+2 of 88Se is weak and that this state contains a strong quasiparticle component

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Leprince, A. "Etude de la structure au-delà de la stabilité via la cassure du 15B." Phd thesis, Université de Caen, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00451526.

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Abstract:

Le travail de cette thèse porte sur l'étude des systèmes non liés très riches en neutrons 10,12Li et 13Be obtenus par réaction de cassure d'un faisceau de 15B à 35 MeV/nucléon. Les noyaux non liés produits ainsi ne peuvent être détectés en tant que tels, leur décroissance en fragment chargé et neutron intervenant en quelques 10−21 s. Seule une détection en coïncidence permet de reconstruire l'énergie de décroissance des systèmes. L'interprétation des spectres en énergie de décroissance a demandé le développement et l'utilisation d'un code de simulation tenant compte de l'eet du dispositif sur nos mesures et capable de générer les distributions théoriques des états s virtuels et résonants, ainsi que la construction d'un fond non corrélé. La combinaison de ces deux contributions a ensuite été comparée aux données. Cette démarche a été testée et validée pour le système bien connu d'7Heg.s.. Elle nous a, par la suite, permis de révéler la présence d'un état s virtuel de longueur de diffusion as = −10+6 −22 fm et d'un état résonant (`=1) à Er=0,5±0,15 MeV et de largeur ¡=0,25 MeV pour le 10Li, conrmant la poursuite de l'inversion des niveaux º1p1/2 et º2s1/2 déjà observée dans l'isotone moins riche en neutrons 11Be. Pour le système 12Li, la présence d'un état s virtuel de longueur de diffusion as · −3 fm a été postulée. Enn, le pic très étroit et très près du seuil dans le spectre en énergie de décroissance du 12Be+n a été identi é comme étant une conséquence du processus séquentiel 15B!14Be¤(2+)!12Be+n+n, contredisant l'existence d'un état s virtuel dans le 13Be.

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Sirockin, Finton. "Intégration de la modélisation moléculaire et de la résonance magnétique nucléaire dans la conception rationnelle de ligands." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR13137.

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Abstract:

La conception de ligands susceptibles de se lier avec une forte affinité à des régions clefs de macromolécules biologiques afin de modifier leur activité est à la base des stratégies de développement de molécules d'intérêt thérapeutique. La conception de ligand basée sur la structure de la cible combine l'usage de l'information structurale sur la cible biologique et les principes physiques de l'interaction intermoléculaire. La génomique structurale a pour ambition la détermination de la structure d'un grand nombre de protéines, et donc d'un grand nombre de cibles thérapeutiques potentielles. Les approches de conception de ligand basée sur la structure peuvent efficacement être mises à profit dans cette perspective. Les aspects de conception rationnelle et de détermination de structures spatiales de macromolécules biologiques, sont abordés. Les travaux présentés consistent en la prise en compte de la solvatation dans le classement de sites de liaison identifiés pour des fragments moléculaires par le programme MCSS. Cette prise en compte permet d'obtenir un classement réaliste validé par une étude RMN menée en parallèle et indépendamment au sein de la société Sanofi-Synthélabo. Un algorithme original de groupement basé sur les interactions de vdWaals ligand-cible a été développé. La robustesse de l'approche incluant la solvatation a été testée avec succès sur un complexe ARN/aminoglycoside. L'aspect RMN est abordé par l'étude théorique de l'effet des ponts disulfures sur le déplacement chimique des protons par calculs quantiques afin de mettre au point un jeu d'équations simples reflétant les différentes contributions physiques influençant le déplacement chimique. Enfin, les deux axes de développement théorique sont utilisés conjointement, à nouveau dans le cadre d'un complexe ARN/antibiotique, pour étudier les possibilités pratiques d'utilisation de l'information expérimentale de déplacement chimique pour le tri des sites identifiés par MCSS Designing ligands that bind with high affnity to biological macromolecules' key regions in order to modify their activity is a key process in the design of pharmaceutical molecules. Structure-based ligand design combines structural information regarding the biological target and intermolecular interactions' physical principles. Structural genomics is aimed at fast structure determination of a large number of proteins, and consequently, a great number of protential therapeutic targets. Structure-based ligand design approaches will be of great help in this perspective. Rational ligand design and biological macromolecules' structure determination are two aspects studied in this thesis. The work presented here consists in the inclusion of solvation effects in the ranking of the molecular fragments' binding modes identified by the program MCSS. Taking the solvation into account led to a realistic ranking of the binding modes that has been validated by a NMR study performed independently at Sanofi-Synthélabo. An original clustering algorithm based on the van der Waals interactions between the fragments and the target has been developped and the whole procedure has been automatized and can be distributed on several comuters with one or more processors across a network. The method's robustness was successfully tested on an aminoglycoside/RNA complex. The NMR aspect of this work is approached through the theoretical study of the effect of disulfide bridges on proton chemical shift by quantum calculations in order to define somple equations that model the physical contributions influencing proton chemical shift. In a last part, the two axis developped here are used in the framework of an antibiotics/RNA complex to study the possible use of experimental chemical shift data to filter the binding modes identified by MCSS

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Lasseri, Raphaël-David. "Distribution spatiale de fermions fortement corrélés en interaction forte : formalisme, méthodes et phénoménologie en structure nucléaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS248/document.

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Abstract:

Le noyau est par essence un système complexe, composé de fermions composites fortement corrélés, soumis à la fois aux interactions forte, faible et électromagnétique. La description de sa structure interne est un enjeu important de la physique moderne. Ainsi la manière qu'ont les nucléons de s'organiser au sein des noyaux atomiques est le reflet des corrélations auxquelles ils sont soumis. On comprend alors que la complexité des interactions inter-nucléoniques se traduit par une grande richesse de schémas selon lesquels les nucléons se distribuent dans les systèmes nucléaires. Le noyau révèle une structure délocalisée où les nucléons se répartissent de façon quasi-homogène dans le volume nucléaire. Mais il peut également présenter des sous-structures localisées, appelées clusters ou agrégats nucléaires. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre des approches de type champ-moyen relativiste (RMF), permettant un traitement universel de la phénoménologie nucléaire. Dans un premier temps, nous exposerons les éléments de formalisme permettant la construction d’une telle approche en partant des interactions fondamentales qui sous-tendent la dynamique nucléonique au sein des noyaux. Néanmoins ce formalisme ne permet pas de rendre compte des propriétés expérimentales des observables nucléaires : une stricte approche de type champ-moyen, néglige de trop nombreuses classes de corrélations. Nous discuterons alors des méthodes existantes pour prendre en compte ces corrélations, de type particule-trou (déformation) ainsi que de type particules-particules (appariement). Dans un premier temps, une nouvelle méthode diagrammatique, permettant une approche perturbative des corrélations est proposée ainsi qu’une implémentation automatisée associée basée sur une théorie combinatoire. Ensuite, nous reviendrons à un traitement phénoménologique des corrélations particules-trous, pour nous focaliser sur l’impact des corrélations particules-particules. En premier lieu nous discuterons le phénomène de formation de paires nucléoniques en utilisant le langage de la théorie des graphes, langage permettant plusieurs simplifications formelles ainsi qu’une compréhension différentes de l’appariement. Les corrélations d’appariement seront tout d’abord prise en compte par une approche de type Hartree-Bogolioubov relativiste. Toutefois ce formalisme ne conservant pas le nombre de particules, nous présenterons une approche projective permettant de le restaurer. L’effet de cette restauration sur le système sera également étudié. Seront ensuite présentés les différentes implémentations et optimisations numériques, développées pendant cette thèse, pour un traitement général des déformations nucléaires. Munis de ces outils, nous reviendrons sur la formation d’agrégats nucléaires, les clusters, comme phénomène émergent issu de la prise en compte de certaines classes de corrélations. Tout d’abord des mesures de localisations et paramètres quantifiant la dispersion des fonctions d’ondes nucléoniques sont proposées, permettant d’analyser le noyau pour localiser et comprendre l’origine de l’agrégation. L’analyse de ces quantités est présentée et permet la première description unifiée de la formation de clusters aussi bien dans les noyaux légers (Néon, Magnésium) que dans les noyaux lourds émetteurs alpha (Polonium). L’émergence des clusters est ensuite décrite au travers du prisme des transitions de phases quantiques. Un paramètre d’ordre est exhibé ainsi que la caractérisation de ce phénomène en tant que transition de Mott. L’influence des corrélations d’appariement sur la formation de clusters est analysée et une étude précise des propriétés spatiales des paires de nucléons est menée pour plusieurs noyaux dans différentes régions de masses. Enfin une méthode de prise en compte de corrélations à 4-corps, dite de quartet est proposée pour tenter d’expliquer l’émergence des clusters en tant que préformation de particules alpha The atomic nucleus is intrinsically a complex system, composed of strongly correlated non-elementary fermions, sensitive to strong and electroweak interaction. The description of its internal structure is a major challenge of modern physics. In fact the complexity of the nucleon-nucleon interaction generates correlations which are responsible of the diversity of shapes that the nuclei can adopt. Indeed the nuclei can adopt either quasi-homogeneous shapes when nucleons are delocalized or shapes where spatially localized structure can emerge, namely nuclear clusters. This work is an extension of relativistic mean-fields approach (RMF), which allows an universal treatment of nuclear phenomenology. In a first time we will present the necessary formalism to construct such an approach starting with the fundamental interactions underlying nucleons dynamics within the nucleus. However this approach doesn't allow an accurate reproduction of experimental properties: a purely mean-field approach neglects to many correlations. Existing methods to treat both particle-hole (deformation), particle-particle (pairing) correlations will be discussed. First we will propose a new diagrammatic method, which take correlation into account in a perturbative way, the implementation of this approach using combinatory theory will be discussed. Then we will get back to a phenomenological treatment of particle-hole correlations, to focus on the impact of particle-particle. Formation of nucleonic pair will be discussed in the language of graph theory, allowing several formal simplifications and shed a different light on pairing. Pairing correlations will be at first treated using a relativistic Hartree-Bogolioubov approach. Nevertheless this formalism doesn't conserve particle number, and thus we will present a projective approach to restore it. The effect of this restoration will also be studied. Then to describe general nuclear deformation, several implementations and optimizations developed during this PhD will be presented. With this tools, clusterisation will be investigated as phenomenon emerging for certain class of correlations. Localization measure will be derived allowing a clearer understanding of cluster physics. The analysis of theses quantities makes possible a first unified description of cluster formation both for light nuclei (Neon) or for heavy alpha emitters (Polonium). Cluster emergence will be described as a quantum phase transition, an order parameter will be displayed and this formation will be characterized as a Mott transition. The influence of pairing correlations on cluster formation is studied and a detailed study of pairs spatial properties is performed for nuclei from several mass regions. Lastly a method allowing treatment of 4-body correlations (quartteting) is proposed to explain cluster emergence as alpha particle preformation

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Achouri, N. L. "Etude de la radioactivité de $^{22}$Al et spectroscopie par diffusion élastique résonante." Phd thesis, Université de Caen, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00168474.

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Abstract:

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre général de l'étude de la structure des noyaux radioactifs riches en protons. Il se compose de deux parties. La première partie est consacrée à l'étude de la décroissance Β- particules retardées de 22Al. L'expérience décrite dans cette partie a été réalisée au GANIL sur la ligne LISE3 et a permis de mesurer avec une meilleure précision par rapport aux expériences précédentes, l'énergie des transitions Β-p, Β-2p et Β-Α et leurs rapports d'embranchement ainsi que le temps de vie de 22Al. Pour la première fois les coïncidences entre les particules chargées et les rayonnements Γ ont été mesurées permettant de reconstituer le schéma de décroissance de ce noyau. La comparaison entre les résultats expérimentaux, les calculs de modèle en couches effectués avec le code OXBASH et le noyau miroir 22F a permis de déterminer le spin, la parité et la masse de l'état fondamental de 22Al ainsi que de nouveaux niveaux dans 22Mg. La force de Gamow-Teller déterminée expérimentalement et celle calculée par le modèle en couches en utilisant un opérateur effectif sont en parfait accord à basse énergie d'excitation. La deuxième partie est consacrée à l'étude de la méthode de la diffusion élastique en cinématique inverse comme outil pour la spectroscopie de noyaux exotiques. Plusieurs simulations ont été réalisées afin d'étudier la faisabilité d'une telle expérience et d'optimiser les paramètres expérimentaux pour obtenir la meilleure résolution en énergie. Des expériences réalisées au GANIL avec des faisceaux stables puis avec un faisceau radioactif ont montré que cette méthode est un outil puissant pour la spectroscopie des noyaux exotiques avec un faisceau radioactif dont les propriétés sont équivalentes à celles des faisceaux prochainement délivrés par SPIRAL.

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Ayouz, Mehdi Adrien. "Étude théorique de la dynamique de systèmes quantiques à petit nombre de corps : structure et dynamique de formation de la molécule H3¯ dans l'espace." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112361.

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Abstract:

La molécule H3¯ est considérée comme l'anion triatomique le plus simple, constitue un système prototype permettant de tester les méthodes numériques et les modèles théoriques avant leur application sur des systèmes plus complexes. Pour étudier cette molécule et décrire sa dynamique nous avons déterminé les surfaces d'énergie potentielle et de moment dipolaire permanent de son état fondamental. A l'aide de la surface d'énergie potentielle nous avons établi la structure de cette molécule et de ses isotopologues. Nous avons développé un modèle pour la formation de cette même molécule dans le milieu interstellaire froid et dense via le processus d'association radiative H2 + H¯ → H3¯ + hbar ω. La surface de moment dipolaire permanent nous a permis de calculer le taux de formation de H3¯ dans ce type de milieu. Il apparaît alors que la formation de cette molécule est plus probable lors d'une collision H¯ sur para-H2. Une éventuelle observation de la molécule dans le milieu interstellaire serait la preuve de la présence de l'ion H¯. Ce dernier joue un rôle important dans la chimie de ces milieux et plus particulièrement dans le processus de formation des ions négatifs. Enfin des développements méthodologiques et numériques ont également été réalisés pour une description de la dynamique de la molécule H3¯ en coordonnées collectives ainsi que pour le calcul des sections efficaces de collisions avec échange de noyaux dans ses isotopologues The H3¯ molecule, considered as the simplest negative triatomic molecular ion, is a benchmark system because it allows testing theoretical and numerical methods due to its weak particle mass, prior to be applied to heavier species. To study this molecule and describe its dynamics, we have determined the ground potential energy and permanent dipole moment surfaces. Using the potential energy surface we established the structure of this molecule and its isotopologues. We have developed a theory of radiative association (RA) of H2 + H¯ → H3¯ + hbar ω which could occur in cold and dense interstellar medium (ISM). The obtained permanent dipole moment surface allows us to calculate the formation rate of this molecule in this medium. It appears that the formation is possible for H¯ and para H2 collisions. An eventual observation of H3¯ would be a proof for the presence of H¯ in the interstellar medium. This ion is known to play a role in ISM chemistry especially in the formation process of negative ions. Finally a methodological and numerical developments have been also carried out in order to describe the dynamics of H3¯ in collectives coordinates and compute cross sections for exchange nuclei in its isotopologues

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Roux, Antoine. "Emulation of PGCM calculations using the Eigenvector continuation method." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP114.

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Abstract:

Le noyau atomique, système quantique de nucléons en interaction, constitue un problème difficle à résoudre exactement. Pour contourner cette difficulté, des méthodes de résolution approchées on été introduites, comme la Projected Generator Coordinate Method (PGCM). La force de la PGCM est de construire un espace de faible dimension, motivé par des considérations physiques, dans lequel trouver un solution approchée est facile. Cependant, le coût numérique du calcul d'un espace PGCM rend cette méthode mal adaptée pour une étude statistique de sensibilité des observables nucléaires vis-à-vis des paramètres du modèle d'interaction, laquelle nécessite un grand nombre de calculs PGCM. Afin de rendre ce type d'études possibles, cette thèse explore la notion d'émulateur PGCM. Dans ce travail, une combinaison de PGCM avec la méthode Eigenvector Continuation (EC) est construite et étudiée. Cette combinaison (l'émulateur PGCM-EC) tire parti des ressemblances formelles entre PGCM et EC, et surtout de la possibilité de décomposer l'hamiltonien comme combinaison linéaire de termes indépendants des paramètres du modèle d'interaction. Cette dernière propriété permet de concentrer la plus grande partie du coût numérique sur le calcul de quantités indépendantes des paramètres de l'interaction (les kernels élémentaires), et ainsi rend possible l'émulation massive de calculs PGCM, au prix d'avoir en amont effectué le calcul très lourd des kernels élémentaires. Les limites de cet émulateur sont aussi étudiées, en introduisant notamment la notion de sur-entraînement, qui provient précisément du fait que la PGCM est une méthode non-exacte de résolution du problème à N-corps nucléaire. Cette thèse démontre au final qu'il est possible d'émuler des millions de calculs PGCM avec une erreur ne dépassant pas 3% sur la spectroscopie collective des noyaux, et avec un faible coût numérique représentant une fraction de 1% du coût des millions de calculs PGCM An atomic nucleus is a quantum system of interacting nucleons and constitutes a problem difficult to solve exactly. For this reason, a diversity of approximate resolution methods has been designed, and Projected Generator Coordinate Method (PGCM) is one of them. The strong point of PGCM is to construct a physically inspired small dimensional space, in which an approximate solution of the nuclear many-body problem is easily found. However the numerical cost of PGCM space computation make this method inadapted for sensibility analysis of nuclear observables with restect to parametrisation of the interaction model, this analysis requiring an huge number of PGCM computations. In order to make this type of study possible, this thesis explore the concept of PGCM emulator. In this work, a combination of PGCM with Eigenvector Continuation (EC) is constructed and studied. This combination (the PGCM-EC emulator) takes advantage of mathematical similarities between PGCM and EC, and above all of the decomposition of the hamiltonian as a linear combination of parameter-independent terms. The latter property is used to concentrate the heavier numerical cost in the computation of parameter-independent quantities (the elementary kernels), and open the feasability of massive PGCM emulations, the price being having first-handedly computed the costly elementary kernels. Limits of the emulator are also explored, by introducing the concept of over-training, which is exactly a consequence of the aproximativeness of a PGCM computation. Eventually this thesis demonstrates the possibility to emulate millions of PGCM computations with an error on collective spectroscopy less than 3%, and with a low numerical cost fraction of 1% of the million PGCM calculations cost

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Bonnard, J. "Approches Monte-Carlo quantiques à chemins contraints pour le modèle en couches nucléaire." Phd thesis, Université de Caen, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00803317.

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Abstract:

Le modèle en couches constitue aujourd'hui un cadre théorique de référence pour appréhender les propriétés des noyaux à basse énergie. Son applicabilité demeure toutefois limitée par une croissance rédhibitoire de la dimension de l'espace des états aussi bien avec le nombre de couches de valence qu'avec le nombre de nucléons. Les méthodes Monte-Carlo quantiques (QMC) permettent a priori de contourner une telle difficulté en offrant une alternative à la diagonalisation du hamiltonien. Elles reposent sur une reformulation stochastique de l'équation de Schrödinger qui ramène le problème à N-corps à un ensemble de problèmes à un corps, numériquement solubles, et décrivant des particules indépendantes évoluant chacune dans un champ extérieur fluctuant. L'originalité de l'échantillonnage QMC proposé dans ce mémoire réside dans l'utilisation d'une approche variationnelle, avec restauration des symétries avant variation, pour guider le mouvement brownien et pour le contraindre afin de contrôler le problème de phase inhérent aux schémas QMC pour des fermions en interaction. Dans les couches sd et fp et avec les interactions résiduelles réalistes, nous avons ainsi pu obtenir une spectroscopie " yrast " en excellent accord avec les résultats issus de la diagonalisation du hamiltonien. En outre, une ouverture vers les systèmes d'électrons fortement corrélés est présentée au travers de nouveaux schémas QMC récemment suggérés pour le modèle de Hubbard en géométrie bidimensionnelle. Contrairement aux échantillonnages traditionnels, ils garantissent des trajectoires à poids positifs quel que soit le régime considéré. Nous avons prouvé que ces méthodes sont en réalité reliées à l'approche stochastique mise en oeuvre pour le modèle en couches. L'origine des erreurs systématiques qu'exhibent ces schémas, pourtant exempts de problème de signe avec le hamiltonien de Hubbard, est par ailleurs élucidée.

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El, Feddi Mustapha. "Homogénéisation des équations de Maxwell dans les structures périodiques, rôle de la fréquence dans la loi de comportement." Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112360.

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Abstract:

On présente dans ce travail une nouvelle approche de l'homogénéisation des équations de Maxwell dans les structures périodiques. La solution est supposée décomposée en deux parties : la première représente le champ à grande échelle ou le champ macroscopique, et la deuxième le champ à petite échelle ou champ de perturbation à fréquence spatiale élevée. Nous avons obtenu un problème de Maxwell posé sur la cellule de base et appelé problème cellulaire, dont la résolution, par la méthode des éléments fInis, nous a permis de dégager la loi de comportement homogénéisée et donc le matériau homogène équivalent. Une étude approfondie du problème cellulaire nous a conduit à établir trois différentes situations d'homogénéisation, que nous avons convenu d'appeler le statique, la dynamique et la situation de haute fréquence. La situation en statique correspond à une loi de comportement obtenue par les techniques classiques d'homogénéisation, celle de la dynamique prévoit une loi de comportement dépendant de la fréquence, et la situation de haute fréquence conduit à un comportement approprié. Dans certains cas, le matériau homogène équivalent obtenu est chiral, dans le sens où l'induction magnétique B ne dépend pas seulement du champ magnétique H mais aussi du champ électrique E, et de même pour l'induction électrique D, et ceci bien que les matériaux de départ ne soient pas eux même chiraux We present in this work a novel approach of homogenisation technique for Maxwell equations in periodic structures. The solution is supposed to be a sum of a macroscopic field (or a field with slow variations), and a microscopic field (or a perturbation field with high spatial frequency). We obtain a specific Maxwell problem in the basic cell, called the cell-problem whose solution, by a finite element method, allows to find the constitutive law of equivalent media. A study of cell-problem leads to three different situations of homogenisation: the static one, the dynamic one and the high frequency one. The situation of static case corresponds to the constitutive law given by classic homogenisation techniques, the dynamic situation provides a constitutive law depending on frequency, and the situation of high frequency leads to an appropriate behaviour. Ln some cases, the equivalent media is chiral: we see "cross-dependencies", the magnetic induction B depends not only on magnetic field H but on electric field E as well, and the electric induction D depends both on E and H, even with non-chiral components

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Bastin, B. "Étude de la structure des noyaux riches en neutrons autour de la fermeture de couches N=28 par spectroscopie gamma en ligne." Phd thesis, Université de Caen, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00269886.

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Abstract:

Depuis quelques années, une perte du caractère magique des noyaux riches en neutrons à l'abord de la drip-line a été suggérée et observée pour N=28 neutrons. On note la présence de déformation pour ces noyaux, notamment dans le noyau de $^{44}$S, qui peut s'expliquer par une réduction modérée du gap N=28 et la quasi-dégénérescence des orbitales protons d$_{3/2}$ et s$_{1/2}$. Il demeure cependant difficile de distinguer la contribution relative des excitations neutron et proton dans la déformation. Dans le cas des isotopes du silicium, on s'attend à une stabilité de la configuration proton liée au gap en énergie de la sous-couche Z=14. C'est ainsi que le $^{42}$Si peut être considéré comme un noyau clé pour pouvoir distinguer les différents effets responsables des changements structurels observés à N=28. Pour mener à bien l'étude de ce noyau, le facteur limitant étant le taux de production accessible extrêmement faible, une expérience de spectroscopie en ligne avec double fragmentation du faisceau faisant intervenir des processus d'arrachage - dits de "knockout" - de plusieurs nucléons fut réalisée au GANIL. La mesure de l'énergie du premier état excité du $^{42}$Si, combinée à celles des noyaux de $^{38,40}$Si et la spectroscopie de noyaux $^{41,43}$P, a permis de confirmer la perte de magicité pour N=28 loin de la stabilité. Une modification de l'interaction effective utilisée dans le cadre des calculs de type modèle en couches modernes a pu être apportée, accentuant ainsi son caractère prédictif. Cette étude confirme le rôle de la force tenseur et de la dépendance en densité de l'interaction spin-orbite dans l'affaiblissement de la fermeture de couches N=28.

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El, Mir Rayan. "Étude théorique et expérimentale de l'ionisation simple et double de molécules par impact d'électrons." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0157/document.

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Une étude théorique et expérimentale sur la simple et double ionisation de petites molécules par impact électronique a été effectuée dans le présent travail. Des expériences de simple ionisation des trois orbitales de valence de l'ammoniac pour une énergie incidente de l'ordre de 600 eV ont été réalisées à Orsay (ISMO). Ces expériences, notées (e,2e), consistent à détecter les électrons diffusé et éjecté en coïncidence. Nous avons comparé les expériences correspondantes à des théories perturbatrices telles que la première approximation de Born : 1CW (One Coulomb Wave) et 1DW (One Distorted Wave). Ainsi que le modèle BBK (pour l'acronyme Brauner, Briggs and Klar). Nos résultats ont montré un accord raisonnable entre l'expérience et la théorie en ce qui concerne la distribution du lobe binaire. Par contre, le lobe de recul est largement sous-estimé. L'application du modèle BBK incluant la prise en compte des déphasages à courte portée est une intéressante perspective pour la description de l'ionisation simple de la molécule d'ammoniac. De même, nous avons étudié les processus d'ionisation du méthane par impact d'électrons. Pour la simple ionisation du méthane, nous avons fourni des approches théoriques pour décrire la distribution angulaire des sections efficaces doublement et triplement différentielle. Nos résultats ont été comparés aux expériences réalisées à Afyon en Turquie. Pour la double ionisation du méthane, nous avons réalisé des expériences (e,3-1e) (dans laquelle l'électron diffusé et un des éjectés sont détectés en coïncidence) pour la couche externe 1t2 à Orsay (ISMO). La théorie que nous avons appliquée est du premier ordre et ne peut pas décrire complétement les deux lobes. Par conséquent, le développement d'un modèle dans le cadre de la deuxième approximation de Born s'avère nécessaire A theoretical and experimental study on simple and double ionization of small molecules by electron impact is reported in the present work. Experiments of simple ionization of the three valence orbitals of ammonia with an incident energy of about 600 eV were performed in Orsay (ISMO). These experiments, named (e,2e), consist in the detection of the scattered and ejected electrons in coincidence. We compared the correspondent experiments to perturbative theories such as first Born approximation: 1CW (One Coulomb Wave) and 1DW (One Distorted Wave). In addition to the BBK model (for the acronym Brauner, Briggs and Klar). Our results show a reasonable agreement between the experiment and the theory concerning the distribution of the binary lobe. On the contrary, the recoil lobe was largely under-estimated. The application of the BBK model by taking into account the short range phases will be an interesting perspective for the description of simple ionization of ammonia molecule. In addition, we studied the ionization process of methane by electron impact. For the simple ionization of methane, we developed theoretical approaches in order to describe the angular distribution of double and triple differential cross sections. Our results were compared to experimental data performed in Afyon in Turkey. For the double ionization of methane, we performed experiments for the external shell 1t2 in Orsay (ISMO) by using the (e,3-1e), during which the scattered and one of the two ejected electrons are detected in coincidence. The theory which we applied is of first order and it could not describe completely the two lobes. Consequently, the development of a second order model sounds necessary

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Bally, Benjamin. "Description des noyaux impairs à l'aide d'une méthode de fonctionnelle énergie de la densité à plusieurs états de référence." Phd thesis, Bordeaux, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023059.

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Abstract:

Dans ce manuscrit de thèse, nous nous intéressons à la description des noyaux atomiques composés d'un nombre impair de nucléons dans la méthode dite de la fonctionnelle énergie de la densité (EDF). Plus précisément, nous présentons et appliquons dans le cas de ces noyaux, des extensions à cette méthode : (i) la projection sur les bons nombres quantiques, (ii) le mélange de configurations à travers la méthode des coordonnées génératrices (GCM), qui permettent de prendre en compte dans nos calculs des corrélations de type " au-delà du champ moyen " entre les nucléons constituant le noyau. De telles extensions n'avaient jusqu'alors été employées, dans leurs versions les plus générales, qu'aux noyaux ayant à la fois un nombre pair de neutrons et de protons, et nous nous proposons donc de démontrer leurs applicabilités également dans le cas des noyaux impairs. Dans la première partie de ce travail, nous présentons le formalisme mathématique de la méthode EDF, en mettant tout particulièrement l'accent sur le traitement des symétries dans cette approche. Dans la seconde partie du manuscrit, nous appliquons notre modèle au cas du noyau de Mg25 et analysons les résultats sous différents angles (ex : précision numérique des résultats, convergence du mélange de configurations, comparaison avec les données expérimentales connues). Les premiers résultats obtenus dans ce travail de thèse sont encourageants et démontrent l'intérêt de notre approche pour les calculs théoriques de structure nucléaire.

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Astier, Alain. "Recherche expérimentale de noyaux exotiques en isospin et en spin à l'aide de guides d'ions et de multidétecteurs γ". Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10067.

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Abstract:

Ce travail de these est relatif a l'etude de la structure nucleaire de noyaux exotiques en isospin et en spin par deux approches complementaires: radioactivite en ligne et reactions de fusion-evaporation. La premiere partie decrit la mise au point d'un guide d'ions couple au separateur en ligne aupres de l'accelerateur sara a grenoble. Ce dispositif permet l'etude de noyaux d'elements tres refractaires et de courtes durees de vie (jusqu'a 1 ms). La reaction #2#3#8u( 40 mev, f) produisant des radioisotopes tres riches en neutrons, toutes les chaines de a=96 a 122 ont ete etudiees par spectroscopie conventionnelle. Plus de 60 taux de production (de 10 a 1850 at/c#p#a#r#t) ont ete mesures, la frontiere des noyaux riches en neutrons connus atteinte, comme #1#1#7rh(440 ms) et plusieurs activites inconnues ont ete detectees dans les series isobariques a=113-118. Sept nouveaux isotopes ont ete decouverts en finlande avec un guide d'ions similaire et un faisceau de protons de 20 mev. La comparaison des rendements de la fission induite par et par protons montre la predominance de la fission symetrique autour de a=115 pour un faisceau d'. La seconde partie de ce travail est relative aux structures des etats de hauts spins observes dans la region de masse a=190 avec differents multidetecteurs , le chateau de cristal a strasbourg et tessa3 a daresbury. Le chateau de cristal a permis de connaitre les niveaux de #1#9#3pb jusqu'a pres de 5 mev d'energie d'excitation et plus de 20 h de moment angulaire. Avec tessa3 en grande-bretagne a ete observee dans #1#9#8pb la premiere bande collective rotationnelle dipolaire i=1 de la region a=190, interpretee avec une tete de bande a haut k de forme aplatie

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Rossi, François-Noël. "Etude théorique des collisions non réactives entre atomes alcalins et molécules d'hydrogène ou de deuterium : Calcul et analyse des surfaces de potentiel, application aux transitions de structure fine du rubidium." Paris 13, 1986. http://www.theses.fr/1986PA132015.

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Abstract:

Calcul des courbes de potentiel adiabatiques pour les géométries colinéaires et perpendiculaires, à l'aide d'un pseudopotentiel dépendant du moment orbital électronique et d'une approche à deux centres; bon accord avec les calculs ab initio existants. Examen des différentes symétries de ces systèmes dans le formalisme de la théorie des groupes, afin d'étudier les valeurs propres et facteurs propres de l'hamiltonien électronique. Calcul quantique des sections efficaces relatives des transitions de structure fine de Rb induites par collision avec H(2) ou D(2). En tenant compte des niveaux rotationnels moléculaires, obtention d'un très bon accord avec les résultats expérimentaux et interprétation de l'effet isotopique

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Moultaka, Gilbert. "Structure des quarks lourds et des bosons W+< et Zo, tests dans les collisions à très hautes énergies." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20149.

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Fidelak, Jérémy. "Etude théorique de l'équilibre conformationnel du PPAR-γ". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. http://www.theses.fr/2006STR13233.

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Abstract:

Ce travail de thèse a porté sur l'étude des mécanismes moléculaires de la reconnaissance et des changements de conformations induits par la liaison du ligand dans le LBD du récepteur nucléaire PPAR-gamma à l'aide de simulations numériques. L'organisation structurale et le fonctionnement de la super-famille des récepteurs nucléaires sont présentés en introduction. Nous décrivons ensuite les méthodes employées pour nos calculs. Nous avons effectué des calculs de mécanique moléculaire, des calculs de pKa ainsi que des calculs d'énergie libre d'interaction. Puis nous décrivons l'étude de la dynamique du PPAR-gamma ainsi que l'effet de ligands par le biais de calcul de modes normaux de vibration et de dynamique moléculaire. Une étude thermodynamique a également été effectuée par un protocole appelé MM-PBSA (Molecular Mechanics, Poisson-Boltzmann, Surface Area) pour identifier les résidus ayant une contribution importante à l'énergie libre de liaison. L'énergie libre calculée est décomposée en contributions physiques (van der Waals, électrostatiques et non polaires). Le calcul de ces contributions pour chaque résidu dans les complexes ligand-récepteur et coactivateur-récepteur nous apporte des informations supplémentaires sur ces interactions et peuvent aider par exemple à la conception de nouveaux ligands. La dernière partie présente les premiers résultats concernant l'étude du dimère PPAR/RXR. Ce travail permet dans sa globalité une meilleure compréhension du mécanisme moléculaire de la signalisation par le PPAR The work done during the thesis focused on the study of molecular mechanisms of recognition and conformational changes induced by the ligand binding in the ligand binding pocket of nuclear receptor PPAR-gamma by numerical simulations. Structural organization and operation of nuclear receptors super-family are presented in the introduction part. We thus describe the methods that have been used for our calculations. We did molecular mechanics calculations, pKa calculations and interaction free energy calculations. Then we decribe the study of PPAR-gamma dynamic and ligand binding effect by normal modes and molecular dynamic simulations. A thermodynamical study has been carried out by a protocol called MM-PBSA (Molecular Mechanics, Poisson-Boltzmann, Surface Area) to identify residues with large contributions to free energy of binding. The calculated free energy of binding is decomposed into physical contributions (van der Waals, electrostatic and non polar). Calculations of these contributions for each residue in the ligand-receptor complex and coactivator-receptor complex bring us informations on these interactions and could help for example to new ligands design. The last part presents the first results concerning the study of PPAR/RXR dimer. This work permits as a whole a better comprehension of molecular mechanism of signalling by PPAR

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Naberejnev, Dimitri. "Etude de l'influence des liaisons chimiques sur l'absorption et la diffusion des neutrons aux énergies des résonances." Aix-Marseille 1, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX11077.

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Abstract:

De nos jours le probleme de la prise en compte des liaisons cristallines dans le domaines des resonances des noyaux lourds n'est pas correctement resolu dans les codes d'analyse et dans les codes de traitement des evaluations et des donnees nucleaires. Le presente these traite separement l'absorption et le transfert des neutrons par les noyaux lourds dans le cadre du modele cristallin harmonique. Le modele du cristal harmonique a ete applique a l'etude des sections efficaces d'absorption resonante pour montrer l'inconsistance du modele du gaz libre largement utilise dans les codes fournissant les donnees nucleaires a l'usage des neutroniciens. Les erreurs dues a l'utilisation de ce modele simplifie ne sont pas negligeables et peuvent etre corrigees par l'introduction du modele cristallin dans les codes d'analyse des resonances et les codes d'evaluation des donnees nucleaires. Concernant la section de transfert dans le domaine des resonances les liaisons cristallines n'ont jamais ete prises en compte. Dans le present travail un formalisme (approximation des phonons decouples) a ete developpe pour pouvoir estimer l'influence de la structure cristalline du combustible sur les sections de transfert. Ce formalisme est different du modele statique actuellement utilise dans les codes de traitement des donnees nucleaires.

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Cochet, B. "Interactions effectives et théorie de champs moyens: de la matière nucléaire aux noyaux." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00413527.

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Abstract:

Un des principaux axes de recherche en physique nucléaire est l'étude des noyaux dans des conditions extrêmes en spin et isospin. Les méthodes microscopiques de type champ moyen, parmi lesquelles la méthode Hartree-Fock basée sur l'approximation des particules indépendantes, sont un des outils les plus performants pour les prédictions théoriques dans ce domaine. Représentant les interactions entre les nucléons dans le noyau, les forces effectives nucléon-nucléon sont le principal ingrédient de ces théories microscopiques auto-cohérentes. L'interaction de Skyrme est une force de portée nulle permettant de construire de manière relativement simple le champ moyen. Bien que cette force ait, sous sa forme standard actuelle, un pouvoir prédictif reconnu, il apparaît aujourd'hui nécessaire d'enrichir sa paramétrisation afin d'améliorer la description des noyaux, en particulier des noyaux exotiques. Ceci peut notamment se faire en introduisant une dépendance en densité plus complexe que dans les paramétrisations standards. L'ajustement des paramètres de cette force peut s'appuyer sur les approches microscopiques de type Brueckner-Hartree-Fock qui n'utilisent comme ingrédient que l'interaction nucléon-nucléon nue. La construction des paramètres de la force va désormais reposer sur des contraintes plus fondamentales. L'étude de la matière nucléaire nous conduit à inclure dans notre procédure d'ajustement une meilleure prise en compte des instabilités de spin et d'isospin, libérant en même temps le domaine d'évolution possible des paramètres de la force lors de leurs ajustements. L'ensemble de ces éléments permet de décrire les propriétés de la matière nucléaire et des noyaux en s'appuyant sur des bases plus solides.

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Mabboux, Pierre-Yves. "Relaxation nucléaire dans les polymères conducteurs : application à l'étude de la conduction microscopique et développements théoriques." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0172.

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Abstract:

Cette etude porte sur les proprietes de conduction des polymeres conducteurs et notamment sur la dynamique des excitations elementaires, polarons, au niveau microscopique. Le mouvement des polarons est etudie localement par l'intermediaire des spins nucleaires fixes #1h disposes le long des chaines polymeres. Observes par resonance magnetique nucleaire, la relaxation nucleaire #1h est proportionnelle a la densite spectrale du mouvement des spins electroniques mobiles (dynamique de spin). Nous tirons des mesures du temps de relaxation t#1 en fonction de la frequence de larmor les coefficients de diffusion des polarons le long des chaines, d#/#/, et entre les chaines, d. En premiere partie de recueil, cette technique a ete mise a profit pour etudier les relations structure/proprietes dans deux familles de polymeres conducteurs, la polyaniline et les poly-(3-alkylthiophenes). Nous avons relie leurs proprietes de conduction, examinees au niveau microscopique par dynamique de spin, au desordre, chimique, structural ou morphologique, qui est varie dans ces deux composes. Dans la deuxieme partie du memoire, nous avons cherche a developper l'outil de dynamique de spin afin de l'adapter a des situations particulieres que l'on peut rencontrer dans les polymeres conducteurs. D'une part, nous avons etudie l'effet de la taille finie des chaines sur la dynamique des spins electroniques. D'autre part, nous avons propose un modele decrivant la relaxation nucleaire spin-reseau dans les solides heterogenes. Celui-ci a ete ensuite mis a profit pour etudier, de maniere quantitative, des resultats obtenus sur un echantillon partiellement protone de polyaniline

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Huguet, Rémi. "Descriptions de la matière nucléaire incluant la structure en quarks des hadrons." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410091.

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Abstract:

Il est admis aujourd'hui que les nucléons sont constitués de quarks et de gluons, dont les interactions sont décrites par la Chromodynamique Quantique (QCD). Du fait du caractère non-perturbatif de QCD à l'échelle d'énergie de la physique nucléaire, une description du noyau atomique directement à partir des quarks et des gluons reste inaccessible à l'heure actuelle. Une alternative possible est d'utiliser des théories effectives hadroniques contraintes par QCD. Dans ce cadre, nous avons développé deux descriptions de la matière nucléaire infinie dans des théories de champ moyen relativistes prenant en compte la structure en quarks des hadrons. Dans une première approche, la modification dans le milieu des propriétés des mésons est obtenue dynamiquement dans un modèle de quarks de Nambu-Jona-Lasinio (NJL). Cette modification est prise en compte dans un modèle de champ moyen relativiste basé sur une interaction par échanges de mésons entre nucléons. L'évolution de la masse des mésons dans le milieu, et les propriétés de la matière nucléaire infinie ainsi obtenues, ont été étudiées. Dans une deuxième approche, les contributions de courte et logue portée à la modification du nucléon dans le milieu sont déterminées. La partie de courte portée est obtenue en construisant le nucléon à l'aide du modèle de quarks de NJL. La partie de longue portée, liée aux échanges de pions entre nucléons, a quant à elle été obtenue à l'aide de la théorie des perturbations chirales. Ces modifications ont été utilisées pour contraindre les couplages d'un modèle de champ moyen relativiste à couplages ponctuels. Une description réaliste des propriétés de saturation de la matière nucléaire est alors obtenue.

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Becker, Pierre. "Développement d'une interaction nucléaire effective de nouvelle génération." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1153/document.

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Abstract:

Si le noyau atomique peut sembler aujourd'hui un système bien connu, sa description microscopique théorique comporte toujours des lacunes : décrire la structure nucléaire des noyaux tout le long de la charte des noyaux de manière satisfaisante par une seule interaction s'avère encore compliqué aujourd'hui.Les interactions les plus performantes et les plus utilisées pour atteindre ce but sont les interactions effectives. On peut généralement classer celles-ci en deux catégories: celles de portée finie et celles de portée nulle. L'interaction de Skyrme, dont il est principalement question dans ce manuscrit, appartient à la deuxième catégorie. Apparue dans les années 50 comme un développement en gradients à l'ordre 2, sa simplicité en a longtemps fait une interaction de choix. Une collaboration internationale, UNEDF, a toutefois montré que l'interaction en l'état était trop limitée pour reproduire correctement les données expérimentales actuelles et qu'il était nécessaire d'y trouver des extensions. Ce manuscrit propose une telle extension, décrivant le processus aboutissant à l'utilisation d'un développement en gradients jusqu'à l'ordre 6.Après avoir présenté les principales forces effectives utilisées dans le cadre de la structure nucléaire, nous montrerons le comportement de cette nouvelle interaction dans le modèle idéal de la matière infinie et son application dans la description des étoiles à neutrons. Nous verrons ainsi que les performances de notre interaction se sont avérées prometteuses. La comparaison des mêmes propriétés pour des potentiels de portée finie a validé ce constat. Notre extension à l'interaction de Skyrme offre à minima des performances comparables dans ce modèle.En conséquence, nous détaillerons également dans la suite du manuscrit la manière dont nous avons poursuivi le développement de notre nouvelle interaction en l'adaptant pour la description de noyaux sphériques. La dernière partie présente le processus d'ajustement de notre interaction, visant à une description des noyaux le long de la charte nucléaire. Une paramétrisation issue d'un tel ajustement sera enfin proposée The nucleus may seem well known, but its microscopic description still isn't perfect. Describing accurately the nuclei along the nuclear chart remain complicated.Nowadays, the effective interactions are the best choice to achieve such a goal, and can be sorted in two categories: finite-range and zero-range. Skyrme interaction, the main subject of this report, belongs to the latter. Used since the 50s because of its simplicity, it is an expansion of gradients up to the 2th order. However, an international collaboration, UNEDF, showed recently that this interaction was too limited to describe all the nuclear constraints given by experimental datas. The conclusion was the necessity of Skyrme interaction extensions.This thesis is describing the process from the design of the interaction to its use in nuclei and in fitting procedures.First, we review the requirements and the construction of a general nuclear interactions, and the main interactions used in nuclear structure, both finite and zero range.We then show the behaviour of these interactions in a perfect model: the infinite nuclear matter. This is considered a preliminary test for every interaction aiming to describe nuclei, and the performances of our interactions are discussed, along the performances of the other models.The last part of the thesis is the adaptation of our extension for calculations of nuclei. Furthermore, the fitting procedure of our extended Skyrme interaction on both infinite nuclear matter and nuclei quantities is detailed. A resulting parametrisation is presented at the end of the thesis, aiming to describe more accurately the nuclear chart and the additional physic provided by the new terms

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Tappero, Rémy. "Approche théorique des structures électroniques et magnétiques et des transitions de phases de systèmes à polarisation de spins (MnS et MnS2) : simulation des spectres de diffraction neutronique." Pau, 1999. http://www.theses.fr/1999PAUU3006.

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Abstract:

La méthode quanto-chimique linear combination of atomic orbitals (L. C. A. O. ) mise en oeuvre dans le programme Crystal nous a permis de déterminer les fonctions d'onde ou orbitales cristallines de systèmes a polarisation de spins (MnS et MnS 2). Les calculs de type unrestrictes hartree-fock (U. H. F. ) ont été conduits soit dans le cadre de l'approximation hartree-fock (H. F. ) soit dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (D. F. T. ). Dans cette dernière approche, les modèles de correction locaux (local density approximation : L. D. A. ) et non locaux (generalized gradient approximation : G. G. A. ) de la densité électronique ont été utilisés afin de décrire le potentiel d'échange-corrélation. Des propriétés structurales, électroniques et magnétiques du sulfure et du disulfure de manganèse, pris sous différentes formes allotropiques et selon différents arrangements magnétiques ont été déduites du calcul des orbitales cristallines. En particulier, l'échelle de stabilité expérimentale des polymorphes de MnS a pu être retrouvée et pour les plus importants d'entre eux (B 1 et B 3), les arrangements antiferromagnétiques AF II et AF III se sont avérés être les plus stables en accord avec l'expérience. Dans le cadre du modèle de Heisenberg, les constantes de couplage de superéchange entre spins ont été évaluées. Pour les arrangements de spins les plus stables AF II (B 1) et AF III (B 3), les densités atomiques de spin ont été déterminées. Elles confirment le caractère ionique important des composés et ont servi de base à la simulation des spectres de diffraction neutronique. Ces spectres ont été calculés à la fois dans le modèle classique à atomes indépendants (I. A. M. ) et dans les modèles quantiques ab-initio H. F. Ou semi-empirique D. F. T. L'effet de champ cristallin a été déduit et, de la comparaison très satisfaisante avec les données expérimentales, il est ressorti clairement l'importance de calculer exactement le potentiel d'échange électronique.

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Chau, Huu-Tai Pierre. "Symétrie et géométrie du problème à N-corps : application à la physique nucléaire." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2029.

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Abstract:

Ce travail porte sur la mesure de temps de fission par la technique d'ombre dans les monocristaux et l'interprétation de ces temps en termes de dissipation nucléaire. Nous avons étudié la fission de noyaux voisins du plomb dans la réaction 208Pb+Si à 29 MeV/u à GANIL. La fission est sélectionnée par identification des numéros atomiques Z1 et Z2 des deux fragments de fission F1 et F2. La mesure de la distribution angulaire du fragment F1 émis avec une vitesse presque parallèle à la direction de l'axe <110> du monocristal de silicium permet d'accéder aux effets d'ombre. Cette distribution présente un creux dans la direction de l'axe <110> dont le taux de remplissage et la forme dépendent directement du temps mis par le noyau pour fissionner. La sélection événement par événement de l'énergie d'excitation s'est faite à l'aide de la réponse rapide d'ORION, un détecteur 4π de neutrons, et a permis un suivi des creux de blocage avec l'énergie d'excitation. Les taux de remplissage montrent des évolutions avec l'énergie d'exclitation qui dépendent de la valeur de Z1+Z2. [etc]

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Drissi, Mehdi. "Renormalization invariance of many-body observables within pionless effective field theory." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS414/document.

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Abstract:

À l’heure actuelle, l’interaction entre nucléons est décrite par une théorie effective des champs chiraux. Dans ce cadre théorique, les contributions aux observables nucléaires sont organisées en suite d’importance décroissante. En particulier, le calcul de la contribution principale nécessite de résoudre exactement l’équation de Schrödinger pour un certain Hamiltonien. Une description alternative de l’interaction nucléaire, dite théorie effective des champs sans pion, considère uniquement des nucléons comme degrés de liberté et mène à la même nécessité d’une résolution exacte de l’équation de Schrödinger. En pratique, de tels calculs sont irréalistes, même numériquement, pour des observables à N corps dès que N >> 10. Par conséquent, des approximations supplémentaires doivent être développées. Dans cette thèse, des approximations non-perturbatives basées sur des fonctions de Green auto-cohérentes (SCGF) ainsi que des approximations basées sur des théories des perturbations à N corps (MBPT) sont considérées dans le cadre de la théorie effective des champs sans pion. Le but de cette thèse est d’étudier l’invariance par le groupe de renormalisation d’observables à N corps calculées avec ces approximations supplémentaires. L’espoir étant de pouvoir ensuite étendre les conclusions tirées au cas de la théorie effective des champs chiraux. Dans le cas des approximations SCGF, l’analyse des résultats numériques produits avec un code à l’état de l’art révèle une instabilité critique amenant à des observables dépendant de la renormalisation. Un correctif est proposé et devra être implémenté avant tout futur calcul SCGF au sein de la théorie effective des champs sans pion. Cette étude révèle l’importance critique des approximations numériques sur l’invariance par le groupe de renormalisation des observables. Dans le cas des approximations perturbatives basées sur MBPT, une étude formelle ouvre la voie pour dériver, de manière systématique, une renormalisation adéquate pour un large ensemble d’approximation à N corps The current paradigm to describe the nuclear interaction is within the frame of Chiral Effective Field Theory (ₓEFT) which organizes contributions to observables in a serie of decreasing importance. It happens that the leading contribution already requires to solve exactly the Schrödinger equation with a particular Hamiltonian. The same requirement is at play in pionless EFT which considers only nucleonic degrees of freedom. Such calculations are numerically intractable for A-body observables with A >> 10. One must design an additional expansion and truncation for many-body observables. In this thesis, non-perturbative approximations on the basis self-consistent Green’s function (SCGF) and on many-body perturbation theory (MBPT) are considered together with a pionless EFT. The goal of the present thesis is to investigate, in such framework, the renormalization invariance of many-body observables computed in A-body sectors with A >> 10. Hopefully the lessons learnt can be extended to ₓEFT. Analysis of numerical calculations realized with a state-of-the-art SCGF code reveals a critical numerical approximation leading to renormalization dependent observables. A necessary fix is proposed and must be implemented before any calculations based on SCGF and EFT in the future. This emphasizes the criticality of numerical approximations for any calculation within a pionless EFT. At the same time, renormalization invariance of observables computed within MBPT is studied formally, opening the path to formulate the renormalization of a wide range of many-body truncation schemes in the future

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Schwarz, Benjamin. "Application de la théorie des formes alpha pour la caractérisation de la surface et des poches de macromolécules biologiques." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6196.

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Abstract:

Notre travail s'inscrit dans le cadre le la bioinformatique structurale, et plus spécifiquement à l'interface entre biologie structurale et géométrie algorithmique, dont nous empruntons les constructions issues de la théorie des formes alphas pour représenter et étudier les molécules. L'objectif global de notre travail est de proposer de nouveaux outils théoriques et pratiques destinés à favoriser l'étude de la relation structure-fonction des macromolécules biologiques; et nous nous intéressons plus particulièrement à caractériser les lieux d'une intéraction possible à la surface de ces molécules. Dans le cadre de cette étude nous proposons un nouveau modèle, la surface duale, un encodage variété de la combinatoire de la surface accessible qui favorise le parcours de cette dernière et permettant notamment de constituer des voisinages d'atomes à la surface de la molécule. Nous avons utilisé ce modèle dans l'ensemble de nos travaux, qui peuvent être décomposés selon trois axes : (a) une caractérisation topographique de la surface moléculaire au travers d'une mesure d'incurvation permettant d'y définir des zones protrudentes et des zones anfractuées, (b) la définition de propriétés utilisables dans le cadre d'une caractérisation et d'une prédiction des surfaces d'interaction entre protéines, (c) la détection et la caractérisation des poches, crevasses et cavités dans les macromolécules biologiques. Nos travaux ont été mis en pratiques dans deux logiciels mis à disposition de la communauté scientifique : LC et Pck, respectivement pour la description topographique de la surface moléculaire et pour la détection et la caractérisation des poches dans les macromolécules biologiques Our study is concerned with structural bioinfomatics (aka computational biology), more specifically, we borrow models from the alpha-shape theory to represent and study molecules. Roughly, our aim is to provide new theoretical and practical tools to ease the study of structure-function relationship in biological molecules. We are more specifically interested in characterising the usual locations of a possible interaction at the surface of such molecules. In this context we propose a novel model, the dual surface, that constitutes a manifold polyhedral surface encoding the Accessible surface. This construction eases the the construction of continuous surface tracks at the surface of a molecule, and therefore allows notably, the construction of molecular surface patches. We adapted this model mainly to address three distinct problems : (a) the proposal of a novel index to describe the molecular surface landscape in terms of knobs and clefts, (b) the definition of surface descriptors that can be used to study interacting patches on a protein surface, (c) the detection and characterisation of cavities, pockets, clefts and crevices at the surface of macromolecules. Two software tools were developped based on these works and are now freely accessible to the scientific community : LC and Pck, respectively dedicated to the description of the molecular surface topography, and to the detection and characterisation of pockets in molecular structures

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Mei, Pu. "Corrélations spatiales des particules dans l’Hélium-6 et dans l’Hélium-8." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2066.

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Abstract:

Dans un système nucléaire, chaque nucléon est soumis aux forces nucléaires exercées par les autres. L'état fondamental témoigne de la nature des interactions. La fonction d'onde d'un noyau est une mesure de la probabilité d'une géométrie particulière. De ce fait, elle montre une image illustrative des structures géométriques à l'intérieur du noyau. La connaissance des géométries de la matière nucléaire dans des états quantiques spécifiques aide à comprendre la structure et les interactions nucléaires, fournit une validation théorique et permet une prédiction des résultats expérimentaux. Cette thèse porte sur les géométries des systèmes à deux et à quatre particules identiques, en particulier celles résultant du caractère attractif et à courte portée d'interactions nucléaires. Pour les systèmes à deux particules couplées à un moment angulaire arbitraire, on trouve des configurations spatiales et angulaires distinctes liées aux nombres quantiques, ce qui est expliqué analytiquement. L'application au 6He, un noyau halo Borroméen, avec d'abord l'interaction delta et ensuite l'interaction d'appariement montre la coexistence de la configuration di-neutron et de la cigare, avec une prédominance de la première sur la dernière. Quant aux systèmes à quatre particules, 8He est étudié comme prototype. L'expression de la densité de probabilité angulaire est déduite analytiquement pour un état 0+ général. Les configurations avec la densité de probabilité angulaire maximale entrent dans deux catégories de géométries avec des symétries spécifiques, ce qui peut être considéré comme la généralisation d'un système à deux particules à un système à quatre particules In a nuclear system, each nucleon is subject to nuclear forces exerted by the others, and the structure of states provides evidence of the nature of the interactions. On the other hand, the nuclear wave function is a measure of the probability of a particular geometry. As such, it provides an illustrative picture of the geometric structures inside the nucleus. Knowledge of the geometries of nuclear matter in specific quantum states helps understand nuclear structure and interactions, provides theoretical validation and allows prediction of experimental results. This thesis has its focus on the geometries of two and four identical particle systems, in particular those resulting from the short-range attractive nature of nuclear interactions. For two-particle systems coupled to an arbitrary angular momentum, distinct spatial and angular configurations are found regularly related to the quantum numbers, which is explained analytically. Application to the Borromean halo nucleus 6He with first the delta interaction and then the pairing interaction shows the coexistence of the di-neutron and the cigar-like configurations, with a predominance of the former over the latter. As for four-particle systems, 8He is studied as a prototype. The expression of the angular probability density is derived analytically for a general 0+ state. Configurations in terms of relative angles where the angular probability density peaks fall into two categories of geometries with specific symmetries, which can be considered as the generalization of the geometries of a two-particle system to those of a four-particle system

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Truflandier, Lionel. "Détermination de paramètres RMN par la théorie de la fonctionnelle de la densité : application aux éléments 3d en RMN de l'état solide." Nante, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2083.

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Abstract:

La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) appliquée à l'état solide permet d'observer, outre les perturbations des niveaux Zeeman, un grand nombre d'interactions internes, généralement moyennées à l'état liquide. Lorsque les développements séquentiels expérimentaux ne permettent pas de s'affrranchir de certaines d'entre elles, l'interprétation des spectres est rendue délicate voire impossible. Théorie et méthodes numériques se mettent alors au service de l'expérience pour une meilleure compréhension des bservations. Néanmoins, un dilemme doit être résolu entre précision des calculs, taille des édifices atomiques traités et nature des noyaux sondés. A partir de l'approximation pseudo-potentiel développée dans le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), il est montré dans ce travail qu'il est possible de prédire avec précision les paramètres de déplacement chimique et de gradient de champ électrique des éléments 3d dans des systèmes étendus. Une étude fine des différentes approximations présentes dans la méthode "gauge-including projector augmented-wave" (GIPAW) a permis le développement d'outils fiables pour l'étude des noyaux 49Ti, 51V et 55Mn. Après validation sur des composés modèles d'oxydes de vanadium, ces outils ont été légitimement appliqués à d'autres systèmes périodiques. Ainsi, l'étude de composés complexes comme un décavanadate de césium ou des phosphovanadates, a permis d'apporter des réponses quant aux indéterminations structurales et aux problèmes d'interprétation des spectres RMN. Quelques problèmes inhérents à l'approche DFT ont été soulevés et discutés Besides Zeeman levels perturbation, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) applied to solid state allows the observation of numerous coupling interactions that are not accessible in liquid state. Despite sequential developments for high resolution measurements, interpretation of resonance spectra remains delicate. .

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Duguet, Thomas. "Problème à N corps nucléaire et force effective dans les méthodes du champ moyen auto-cohérent." Paris 6, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001784.

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Nour, Safouh. "Développements de la méthode MS-LSD vers le calcul de la structure électronique d'agrégats contenant des atomes lourds et des semiconducteurs." Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO19009.

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Abstract:

La technique ms-lsd est maintenant largement utilisee pour le calcul de proprietes electroniques de complexes monometalliques. Son faible cout de calcul associe a une bonne prise en compte de la correlation electronique en ont fait une methode performante dans l'etude de complexes isoles ou modelisant des solides organometalliques ou organiques. Ce travail est oriente vers l'extension de ce modele vers les atomes lourds et la structure de bande de semiconducteurs. La premiere partie porte sur l'etude theorique des effets relativistes dans des agregats contenant des atomes lourds. Ce travail vise a augmenter la comprehension des effets de la relativite restreinte sur les liaisons chimiques dans de tels agregats. Nous avons inclu l'interaction spin-orbite dans un programme de calcul quantique ms-lsd (multiple scattering-local spin density) contenant deja les corrections relativistes scalaires independantes du spin de l'electron. Le couplage spin-orbite est calcule en utilisant la theorie de perturbation au premier ordre. La matrice spin-orbite est construite a partir de toutes les fonctions d'onde atomiques des niveaux de valence. La seule approximation faite dans ce calcul est la negligence des deux petites composantes de la fonction d'onde relativiste. Les resultats obtenus par notre programme pour des agregats de platine sont comparables a ceux de la methode dsw (dirac scattered wave) qui utilise les quatre composantes de la fonction d'onde relativiste. Des resultats d'autres calculs sont compares a l'experience et un bon accord a ete trouve. Il s'avere ainsi que le formalisme quasi relativiste ms-lsd a deux composantes represente une alternative tres interessante face aux autres techniques qui incluent les corrections relativistes. Dans une deuxieme partie de ce travail, on traite des possibilites et des limites de la methode ms-lsd pour la description des structures electroniques des solides a travers des calculs sur des clusters representatifs de ces solides. La qualite des resultats trouves pour des calculs tests sur des semiconducteurs iii-v laisse penser que cette procedure peut etre etendue a l'etude de nombreux composes de structures cristallographiques complexes

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CHAU, Huu-Tai. "Symétrie et géométrie du problème à N-corps. Application à la physique nucléaire." Phd thesis, Université de Caen, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002252.

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Abstract:

La résolution du problème à N-corps constitue aussi bien en mécanique classique qu'en mécanique quantique un des grands enjeux de la physique. En physique nucléaire, diverses méthodes ont été développées pour obtenir des solutions approchées permettant de décrire convenablement les propriétés des noyaux (spectres, transitions électromagnétiques...). Dans cette thèse, nous avons tout d'abord rappelé comment les symétries pouvaient être utilisées pour obtenir des solutions exactes. Nous avons notamment insisté sur le rôle occupé par l'algèbre unitaire en mécanique quantique et nous avons développé et implémenté une façon de construire les représentations irréductibles de cette algèbre à partir d'un état dit de poids maximal et dans lesquelles ont été calculés les spectres de systèmes bosoniques et fermioniques aussi bien avec des interactions réalistes qu'avec des interactions aléatoires. L'utilisation d'interactions aléatoires à 1- et 2-corps conservant le moment angulaire a révélé que certaines caractéristiques des spectres (état fondamental de moment angulaire nul, existence de bandes rotationnelles, vibrationnelles...) étaient robustes. Ainsi dans une seconde partie, nous avons montré que le choix de l'espace de valence conditionne fortement les spectres possibles d'un système quantique : en particulier, nous avons élaboré une méthode géométrique qui, dans certains cas, permet de prévoir les propriétés du fondamental. Nous avons également présenté des résultats numériques dans des situations où la méthode géométrique ne s'applique pas. Dans la dernière partie, nous nous sommes intéressés au lien entre le chaos et les spectres des noyaux obtenus avec des interactions réalistes.

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Mutschler, Aurélie. "Le noyau-bulle de 34Si : Un outil expérimental pour étudier l’interaction spin-orbite ?" Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112157/document.

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Abstract:

L’interaction spin-orbite a permis de reproduire dans les modèles nucléaires théoriques, les nombres magiques N=28 et 50 observés dans les noyaux atomiques. Ces dernières décennies, l’étude expérimentale de noyaux exotiques a mis en évidence une évolution des nombres magiques loin de la vallée de stabilité. On peut alors se poser la question de l’évolution des potentiels d’interaction eux-mêmes, et en particulier de l’interaction spin-orbite. Si cette interaction a été historiquement incluse « à la main » dans les modèles de champ moyen « classiques », elle émerge cependant naturellement dans les modèles relativistes. La description de l’interaction spin-orbite est très similaire dans ces deux types de modèles, mais il subsiste a priori un désaccord du point de vue de sa dépendance en isospin : les modèles non-relativistes de type Hartree-Fock présentent en effet un potentiel spin-orbite dépendant fortement de l’isospin, contrairement aux modèles de type Relativistic Mean Field.En 2009, des calculs mettant en œuvre différents modèles théoriques ont prédit l’existence d’une « bulle », caractérisée par une déplétion en densité protonique centrale, dans le ³⁴Si. Ce dernier aurait une densité protonique très exotique, et bien différente de sa densité neutronique. Le ³⁴Si constituerait alors une sonde idéale de l’évolution du potentiel spin-orbite dans les systèmes présentant une forte asymétrie protons-neutrons. L’émergence d’un tel effet trouverait son origine dans la déplétion de l’orbitale protonique2s½, les orbitales s étant les seules à contribuer à la densité nucléaire centrale.Une expérience réalisée en Septembre 2012 à NSCL (MSU, Etats-Unis), a permis de mettre en évidence pour la première fois un effet de bulle nucléaire dans le ³⁴Si. L’étude des facteurs spectroscopiques des états peuplés lors des réactions d’arrachage de proton ou de neutron ³⁴Si(-1p) ³³Al et ³⁴Si(-1n) ³³Si indique que sa structure neutronique est très proche d’un système sans corrélations au-delà du champ moyen, tandis que son orbitale protonique est très faiblement occupée : n(2s½) = 0,16(4).Les réactions ³⁶S(-1p) ³⁵P et ³⁶S(-1n) ³⁵S ont été étudiées dans les mêmes conditions expérimentales. L’évolution de l’occupation n(2s½) mesurée entre le ³⁶S et le ³⁴Si, ainsi que la variation de l’écart en énergie des partenaires spin-orbite neutroniques 2p½-2p^3/2, mesurée entre ces deux noyaux dans une expérience antérieure, sont en faveur des modèles de champ moyen non-relativistes. La partie théorique de cette thèse a cependant montré que la différence de comportement de l’interaction spin-orbite entre modèles relativistes et non-relativistes est en fait un artefact causé par l’omission du terme d’échange dans les calculs de type Relativistic Mean Field. En effet, l’inclusion du terme de Fock dans les modèles relativistes permet de rétablir la dépendance en isospin du potentiel spin-orbite observée dans le cas non-relativiste The spin-orbit interaction is essential for the reproduction of magic numbers N=28 and 50 in theoretical nuclear models. Over the past few decades, the experimental study of exotic nuclei has highlighted an evolution of magic numbers far from stability. One can then wonder about the evolution of nuclear potentials themselves, and in particular the one of spin-orbit interaction. Historically, this interaction was included « by hand » in mean field models, whereas it naturally arises in relativistic mean field models. The description of the spin-orbit interaction happens to be very similar in those two kinds of models, but there remains a disagreement regarding its isospin dependance. Indeed, Hartree-Fock models exhibit a spin-orbit potential which strongly depends on isospin, contrary to relativistic mean field models.In 2009, a proton bubble was predicted in ³⁴Si by means of several different nuclear models. This effect consists in a central proton central density depletion. ³⁴Si would exhibit a quite exotic proton density, and very different from its neutron density. This nucleus would then constitute an ideal probe to test the behaviour of the spin-orbit potential in systems with strong proton-neutron asymmetry. The appearance of such an effect would originate from the depletion of proton 2s½ orbitals, as s orbitals are the only ones contributing to the central density.An experiment which was performed in September 2012 at NSCL (MSU, United States) highlighted for the first time a proton bubble in ³⁴Si. The spectroscopic strengths of states populated in the knockout reactions ³⁴Si(-1p)³³Al and ³⁴Si(-1n)³³Si reveal that the neutron structure of ³⁴Si is close to the one of a system without beyond-mean-field correlations, whereas its proton orbital is only weakly occupied : n(2s½) = 0,16(4).The reactions ³⁶S(-1p)³⁵P and ³⁶S(-1n)³⁵S were studied in similar experimental conditions. The change in occupancy n(2s½) measured between ³⁶S and ³⁴Si, as well as the variation in the neutron spin-orbit splitting 2p½-2p^3/2 measured in an earlier experiment, suggest that non-relativistic models exhibit the right isospin dependance. The theoretical part of this thesis showed however that the difference in behaviour of the spin-orbit interaction between relativistic and non-relativistic model is actually an artefact caused by the omission of the exchange term in relativistic mean field calculations. Indeed, including the Fock term in relativistic models enables to restore the isospin dependance observed in the non-relativistic case

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Bastin, Beyhan. "Étude de la structure des noyaux riches en neutrons autour de la fermeture de couches N=28 par spectroscopie gamma en ligne." Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2072.

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Abstract:

Depuis quelques années, une perte du caractère magique des noyaux riches en neutrons à l’abord de la drip-line a été suggérée et observée pour N=28 neutron. On note la présence de déformation pour ces noyaux, notamment dans le noyau de 44S, qui peut s’expliquer par une réduction modérée du gap N=28 et la quasi-dégénérescence des orbitales protons d3/2 et s1/2. Il demeure cependant difficile de distinguer la contribution relative des excitations neutron et proton dans la déformation. Dans le cas des isotopes du silicium, on s’attend à une stabilité de la configuration proton liée au gap en énergie de la sous-couche Z=14. C’est ainsi que le 42Si peut être considéré comme un noyau clé pour pouvoir distinguer les différents effets responsables des changements structurels observés à N=28. Pour mener à bien l' étude de ce noyau, le facteur limitant étant le taux de production accessible extrêmement faible, une expérience de spectroscopie en ligne avec double fragmentation du faisceau faisant intervenir des processus d'arrachage – dits de « knockout » - de plusieurs nucléons fut réalisée au GANIL. La mesure de l’énergie du premier état excité du 42Si, combinée à celles des noyaux de 40,42Si et la spectroscopie de noyaux 41,43P, a permis de confirmer la perte de magicité pour N=28 loin de la stabilité. Une modification de l’interaction effective utilisée dans le cadre des calculs de type modèle en couches modernes a pu être apportée, accentuant ainsi son caractère prédictif. Cette étude confirme le rôle de la force tenseur et de la dépendance en densité de l’interaction spin-orbite dans l’affaiblissement de la fermeture de couches N=28 For a few years now, a loss of magicity in neutron-rich nuclei near the neutron drip-line at N=28 has been suggested and observed. Deformation in these nuclei has been observed. The deformation was explained in S isotopes as being due to a moderate reduction of the N=28 shell closure together with a proton induced collectivity originating from the near degeneracy of the proton d3/2 and s1/2 orbitals. As a consequence, the observed deformation seems to result from a subtle interplay between neutron and proton excitations. Since the proton configuration in the Si isotopes is expected to be more stable due to the Z=14 sub-shell gap, 42Si was considered as a key nucleus in order to distinguish the different effects responsible for the structural changes observed at N=28. Even if it is at the limits of our technical possibilities, an in-beam gamma-spectroscopy experiment using two-step fragmentation and one or several nucleons knockout reaction mechanisms was performed at GANIL. The measurement of the energy of the first excited state in 42Si, combined with the observation of 40,42Si and the spectroscopy of 41,43P, has given evidence for the loss of magicity at N=28 far from stability. Modifications of the effective interaction used in modern shell model calculations have been completed following this investigation, increasing its predictive character. This study confirms the role of the tensor force and the density dependence of the spin-orbit interaction in the collapse of the N=28 shell closure

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Qiang, Xu. "Contribution à l'étude de nouveaux types de systèmes magnétiques quasi monodimensionnels dans les fluorures de type usovite." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00628080.

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Abstract:

Des relations entre propriétés structurales et magnétiques ont été mises en évidence dans des fluorures dérivés de la structure usovite (Ba2CaMgAl2F14). Le réseau est constitué de couches [CaMgAl 2F14] dans lesquelles les cations occupent trois sites cristallographiques différents M2+, M'2+ et M''3+ . Si les éléments M2+ et M'2+ sont des ions magnétiques et M''3+ un ion diamagnétiques, il y a formation de chaînes magnétiques...

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Jonnet, Jérôme. "A contribution to the understanding of the High Burn-up Structure formation in nuclear fuels." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL002N/document.

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Abstract:

Une augmentation du taux de combustion des combustibles nucléaires UO2 dans les réacteurs à eau légère se traduit par l’apparition d’un changement de structure microscopique, appelée HBS. Bien que caractérisée expérimentalement de façon détaillée, des points importants sur les mécanismes de sa formation restent à éclaircir. Afin de répondre à ces questions, une étude de la contribution des défauts de type dislocation a été conduite. Dans une première partie, une méthode de calcul du champ de contraintes associées à des configurations périodiques de dislocations a été développée. La méthode a été appliquée aux cas des empilements et murs de dislocations de type coin, pour lesquels une expression explicite du potentiel des contraintes internes a été obtenue. A travers l’étude d’autres exemples de configurations, il a été mis en évidence que cette méthode permet le calcul de n’importe quelle configuration périodique de dislocations. Dans une seconde partie, l’évolution des défauts d’irradiation de type boucle d’interstitiels a été étudiée dans des échantillons de combustible UO2 dopé avec 10% en masse d’émetteurs alpha. Les distributions expérimentales en taille de boucles d’interstitiels ont été obtenues pour ces échantillons stockés pendant 4 et 7 ans à température ambiante. Des équations cinétiques sont proposées afin d’étudier l’influence de la remise en solution d’interstitiels contenus dans une boucle due à un impact avec l’atome de recul 234U, ainsi que la coalescence de deux boucles de dislocation pouvant diffuser en volume. L’application du modèle montre que les deux processus introduits doivent être considérés dans l’étude de l’évolution des défauts d’irradiation An increase of the discharge burn-up of UO2 nuclear fuels in the light water reactors results in the appearance of a change of microscopic structure, called HBS. Although well characterised experimentally, important points on the mechanisms of its formation remain to be cleared up. In order to answer these questions, a study of the contribution of the dislocation-type defects was conducted. In a first part, a calculation method of the stress field associated with periodic configurations of dislocations was developed. The method was applied to the cases of edge dislocation pile-up and wall, for which an explicit expression of the internal stress potential was obtained. Through the study of other examples of dislocation configurations, it was highlighted that this method also allows the calculation of any periodic dislocation configuration. In a second part, the evolution of interstitial-type dislocation loops was studied in UO2 fuel samples doped with 10% in mass of alpha emitters. The experimental loop size distributions were obtained for these samples stored during 4 and 7 years at room temperature. Kinetic equations are proposed in order to study the influence of the re-solution process of interstitials from a loop back to the matrix due to an impact with the recoil atom 234U, as well as the coalescence of two interstitial loops that can diffuse by a volume mechanism. The application of the model shows that the two processes must be considered in the study of the evolution of radiation damage

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Lesinski, Thomas. "Contraintes microscopiques et au-delà du champ moyen pour une nouvelle génération de fonctionnelles de la densité nucléaires." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00413766.

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Abstract:

La structure nucléaire connaît une véritable renaissance liée au développement des faisceaux d'ions radioactifs (tels les faisceaux SPIRAL 1 et 2 au GANIL). Les méthodes de champ moyen et/ou de fonctionnelle de la densité sont parmi les outils les plus généraux et les mieux adaptés pour étudier les noyaux qui sont produits auprès de tels instruments. Le but du travail présenté est de montrer comment les fonctionnelles existantes peuvent être améliorées afin d'avoir un meilleur pouvoir prédictif dans les régions encore peu explorées de la carte des noyaux. Il est en particulier proposé de mieux modéliser la dépendance en isospin de l'interaction effective, et l'intérêt d'y ajouter un couplage de type tensoriel est étudié. Nous mesurons également l'apport de calculs au-delà de l'approximation du champ moyen lors de la construction de la fonctionnelle. Finalement, nous tentons d'établir le lien avec l'interaction nue entre nucléons pour la description de l'appariement, participant ainsi au développement d'une fonctionnelle non-empirique.

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Dedes, Nonell Irene. "Stochastic approach to the problem of predictive power in the theoretical modeling of the mean-field." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE017/document.

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Abstract:

Les résultats de notre étude des capacités de modélisation théorique axées sur les approches phénoménologiques nucléaires dans le cadre de la théorie du champ-moyen sont présentés. On s’attend à ce qu’une théorie réaliste soit capable de prédire de manière satisfaisante les résultats des expériences à venir, c’est-à-dire avoir ce qu’on appelle un bon pouvoir prédictif. Pour étudier le pouvoir prédictif d’un modèle théorique, nous avons dû tenir compte non seulement des erreurs des données expérimentales, mais aussi des incertitudes issues des approximations du formalisme théorique et de l’existence de corrélations paramétriques. L’une des techniques centrales dans l’ajustement des paramètres est la solution de ce qu’on appelle le Problème Inverse. Les corrélations paramétriques induisent généralement un problème inverse mal-posé; elles doivent être étudiées et le modèle doit être régularisé. Nous avons testé deux types de hamiltoniens phénoménologiques réalistes montrant comment éliminer théoriquement et en pratique les corrélations paramétriques.Nous calculons les intervalles de confiance de niveau, les distributions d’incertitude des prédictions des modèles et nous avons montré comment améliorer les capacités de prédiction et la stabilité de la théorie Results of our study of the theoretical modelling capacities focussing on the nuclear phenomenological mean-field approaches are presented. It is expected that a realistic theory should be capable of predicting satisfactorily the results of the experiments to come, i.e., having what is called a good predictive power. To study the predictive power of a theoretical model, we had to take into account not only the errors of the experimental data but also the uncertainties originating from approximations of the theoretical formalism and the existence of parametric correlations. One of the central techniques in the parameter adjustment is the solution of what is called the Inverse Problem. Parametric correlations usually induce ill-posedness of the inverse problem; they need to be studied and the model regularised. We have tested two types of realistic phenomenological Hamiltonians showing how to eliminate the parametric correlations theoretically and in practice. We calculate the level confidence intervals, the uncertainty distributions of model predictions and have shown how to improve theory’s prediction capacities and stability

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Nana, Wendpanga Serge Auguste. "Etudes expérimentales et numériques du comportement des dalles épaisses en béton armé sous chargement de cisaillement et interaction cisaillement/effet de membrane : Application aux bâtiments nucléaires." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI108/document.

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Abstract:

Cette contribution, en s’appuyant sur expérimentation et modélisation numérique vise à une meilleure compréhension du comportement des dalles en béton armé sous sollicitations de cisaillement. Une campagne expérimentale a été réalisée sur des dalles épaisses à pleine échelle de centrales nucléaires. Ces dalles sans armatures d’effort tranchant sont soumises à une sollicitation de cisaillement en chargement quasi-statique. Les essais sont réalisés en faisant varier différents paramètres qui peuvent influencer le comportement au cisaillement. Sont ainsi étudiés : résistance en compression du béton, épaisseur, taux d’armatures longitudinales et transversales, taille des granulats, longueur de la plaque de chargement. L’influence des efforts de membrane, de compression ou de traction, sur le comportement au cisaillement a également été analysée. Les résultats des essais sont ensuite comparés aux prédictions des codes de calcul. Ces résultats ont d’abord permis d’apporter une réponse aux divergences qui existent entre l’Eurocode 2 et l’Annexe Nationale Française quant à la prédiction du cisaillement. Ont également été évalués le niveau de précision donné par d’autres normes de dimensionnement au cisaillement: la norme américaine ACI 318-14, le code nucléaire AFCEN ETC-C 2010, le fib-Model Code 2010 et l’approche par la théorie de la fissure critique de cisaillement CSCT. Ensuite est évalué la possibilité d’analyses non-linéaire par élément finis (EF) pour reproduire le phénomène du cisaillement dans les dalles. Un modèle de béton élastoplastique avec endommagement est combiné à une analyse quasi-statique à schéma de résolution explicite. Des lois de comportement non linéaires appropriées du béton avec des comportements post-pic associés à un critère énergétique ont été considérées. La bonne concordance entre le modèle proposé et les résultats expérimentaux en termes de résistance au cisaillement et de modes de rupture permet de valider la modélisation proposée. Une étude paramétrique a été réalisée sur la base du modèle proposé avec les mêmes propriétés mécaniques de béton. Des lois simplifiées permettant d’estimer les capacités en cisaillement en fonction des différents paramètres étudiés sont finalement proposées This study, based on experiments and numerical modeling, aims at a better understanding of the shear behavior of reinforced concrete slabs. An experimental campaign was carried out on full-scale thick slabs typical of nuclear power plant slabs. These slabs without shear reinforcement are subjected to a quasi-static shear loading. The tests are carried out by varying different parameters that can influence the shear behavior: the concrete compressive strength, the slab depth, the bottom longitudinal and transverse reinforcement ratio, the concrete aggregate size, the loading plate length. The influence on shear behavior of compression or tension membrane forces has also been analyzed. The results of tests are then compared with the predictions of the calculation codes. These results first of all helped to answer the differences between the Eurocode 2 and the French National Annex concerning the prediction of the shear capacity of reinforced concrete slabs. The level of accuracy given by other shear dimensioning standards was also assessed: The American standard ACI 318-14, the AFCEN ETC-C 2010 code used for nuclear buildings, the fib-Model 2010 and the Critical Shear Crack Theory. Next, we evaluate the possibilities of a non-linear finite element analysis (EF) to reproduce the phenomenon of shear in slabs. An elastoplastic concrete model with damage was used and combined with a quasi-static analysis using an explicit resolution scheme. Appropriate nonlinear behavior laws of concrete with post-peak behaviors associated with an energy criterion were considered. The good agreement between the proposed model and the experimental results in terms of shear strength and failure modes allowed validating the proposed modeling. A parametric study was conducted based on the numerical proposed model with the same mechanical properties of concrete. Simplified laws allowing estimating the shear capacities according to the different parameters studied are proposed

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Lefebvre, Laurent. "Étude de la pré-formation de particules α dans les noyaux de 40Ca et d'40Ar par cassure nucléaire". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00875639.

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Abstract:

Le noyau est un objet quantique complexe formé de protons et neutrons. Dans l'approche champ moyen, les nucléons sont considérés comme des particules indépendantes évoluant dans un potentiel moyen. Cependant dans certaines conditions, des nucléons peuvent se regrouper pour former des amas ou " clusters ".Pour comprendre ce phénomène de " clusters " dans les noyaux, nous avons étudié la structure dans l'état fondamental du 40Ca et de l'40Ar. En effet, des calculs théoriques tendent à montrer que les noyaux N = Z pourraient plus facilement adopter une structure en " clusters " que les noyaux N ≠ Z en raison d'un plus grand recouvrement des fonctions d'onde des neutrons et protons. Dans ce cas, l'émission de particules α par les noyaux N = Z sous l'effet du potentiel nucléaire attractif d'un noyau projectile, appelée " Towing-Mode " sera plus important que pour un noyau N ≠ Z. Dans ce but, nous avons réalisé une expérience au GANIL utilisant un faisceau d'40Ar à 35 MeV/A et une cible de 40Ca. Le spectromètre SPEG a permis d'identifier avec une très bonne résolution les ions lourds produits durant la réaction. Les détecteurs silicium MUST2 furent placés tout autour de la cible pour mesurer les particules α émises par la cible et le projectile et le prototype de calorimètre EXL fut utilisé pour la détection des photons de décroissance des noyaux résiduels d'36Ar et de 36S.Un modèle théorique basé sur la résolution de l'équation de Schrödinger dépendante du temps (TDSE) a été utilisé pour reproduire certains résultats expérimentaux comme les distributions angulaires. L'analyse des données a permis de reconstruire des spectres d'énergies d'excitation et des sections efficaces différentielles. De la comparaison entre ces distributions expérimentales et celles calculées par le modèle théorique, nous avons pu extraire des facteurs spectroscopiques Sα pour les deux noyaux d'intérêt. Les taux de " clusterisation " observés pour ces deux noyaux semblent indiquer que la structure en " clusters " n'est pas plus favorisée dans le 40Ca que dans l'40Ar.

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Theeten, Marc. "Semi-microscopic and microscopic three-body models of nuclei and hypernuclei." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2009. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210268.

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Abstract:

De nombreux noyaux atomiques et hypernoyaux se modélisent comme des structures à trois corps. C'est le cas, par exemple, de noyaux à halo, comme 6He, ou de noyaux stables, comme 12C et 9Be. En effet, 6He se caractérise comme un système à trois corps, formé d'un coeur (une particule alpha) et de deux neutrons de valence faiblement liés. Le noyau de 12C peut s'étudier comme un système lié formé de trois particules alphas, tandis que 9Be peut être décrit comme la liaison de deux particules alphas et d'un neutron.Dans les exemples précédents, les particules alphas sont des amas de nucléons. Elles possèdent donc une structure interne dont il faut tenir compte en raison du principe de Pauli.Les modèles les plus réalistes pour décrire les structures à trois corps sont les modèles "microscopiques". Ces modèles prennent en compte explicitement tous les nucléons et respectent exactement le principe d'antisymétrisation de Pauli. Cependant, l'application de ces modèles est fortement limitée en pratique, car ils exigent de trop nombreux et trop longs calculs.Par conséquent, pour simplifier considérablement les calculs et permettre l'étude des structures à trois corps, des modèles moins détaillés, de type "semi-microscopiques", sont également développés. Dans ces modèles, on représente les amas de nucléons comme de simples particules ponctuelles. Dans ce cas, la modélisation consiste à construire les potentiels effectifs entre les amas, puis à les employer dans les modèles à trois corps.Dans ce travail, nous avons développé les modèles "semi-microscopiques à trois corps". Les potentiels effectifs entre amas sont directement déduits des forces entre nucléons (selon la RGM à 2 corps). Ces potentiels sont "non-locaux", et dépendent des énergies des amas qui interagissent. Ils permettent de simuler le principe de Pauli et les échanges de nucléons entre les amas. La dépendance en l'énergie se révèle être un inconvénient dans les modèles à trois corps. Les potentiels effectifs sont par conséquent transformés en de nouveaux potentiels (non-locaux) indépendants de l'énergie, bien adaptés aux modèles à trois corps. Les modèles "semi-microscopiques" sont beaucoup plus simples et plus rapides que les modèles "microscopiques". Ils fournissent les fonctions d'onde des états liés à trois corps des noyaux légers et hypernoyaux. Cela permet d'une part de comprendre les propriétés spectroscopiques nucléaires, et d'autre part, cela ouvre la voie pour de futurs modèles de réactions nucléaires impliquant les structures à trois corps./Several atomic nuclei and hypernuclei can be modelled as three-body structures: e.g. two-neutron halo nuclei, such as 6He, and other nuclei, such as 12C and 9Be.Indeed 6He can be represented as a three-body system, made up of a core (an alpha particle) and two weakly bound valence neutrons. The 12C nucleus can be studied as a bound system formed by three alpha particles, while the 9Be nucleus can be described as the binding of two alpha particles and one neutron.In these typical examples, the alpha particles are clusters of nucleons. They have an internal structure that must be taken into account because of the Pauli principle.The most realistic models are the "microscopic models". In these models, all the nucleons are taken into account, and the Pauli antisymmetrisation principle is fully respected. However, the application of the "microscopic models" is limited in practice, because they require too many laborious calculations.Therefore, in order to greatly simplify the calculations, "semi-microscopic models" are developed. In those models, the clusters of nucleons are treated as ("structureless") pointlike particles. The models then consist in determining the effective potentials between the clusters, and in using them in three-body models.In the present work, we have developed "semi-microscopic models". The effective potentials between the clusters are directly obtained from the interactions between nucleons (according to the two-cluster RGM). These potentials are "nonlocal", and depend on the energy of the interacting clusters. The non-locality is a direct consequence of the Pauli principle and the exchanges of nucleons between the clusters. The energy-dependence of the potentials turns out to be a drawback in three-body models. Therefore, the effective potentials are transformed into energy-independent potentials, which can be used in three-body models. The "semi-microscopic models" are much simpler and faster than the "microscopic models". They provide the three-body bound-state wave functions (i.e. the spectroscopic properties and the structure) of light nuclei and hypernuclei. Such wave functions are also the basic ingredient that will be used in future reactions models. Doctorat en Sciences de l'ingénieur info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Bormann, denis. "Contribution à l'étude de la corrélation structure-propriétés dans certains solides carbonés intercalés." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20118.

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Abstract:

Apres des rappels sur les caracteristiques des polymeres conjugues et plus particulierement sur le polyacetylene, nous presentons les differentes techniques de dopage et les differentes structures du polyacetylene suivant le type de dopant et le taux de dopage. Un des problemes du polyacetylene etant sa stabilite vis a vis de l'oxygene, nous avons etudie par rpe l'influence des conditions de synthese sur la reactivite du polyacetylene a l'oxygene. Un nouveau dopant p est utilise et nous presentons les premiers resultats concernant l'electrochimie, les proprietes electroniques et de transport de ce nouveau materiau. Le transport a basse temperature du polyacetylene dope electrochimiquement au potassium est etudie pour des taux de dopage eleves et nous avons mis en evidence une singularite de la conductivite electrique pour t inferieure a 10k. L'apparition de cette singularite est liee a l'ordre intrinseque du polymere qui est module par le dopage. Nos resultats sont confrontes a des modeles theoriques proposes pour d'autres polymeres conducteurs. Enfin l'etude des systemes carbones partiellement hydrogenes est amorcee en considerant le polyacetylene dope au lithium comme systeme reference

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Fernandez, Nicolas. "Etude des interactions gaz - surface par DFT." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4715.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse relèvent principalement de la réactivité des surfaces et des interactions gaz-surface. Les champs d'application de ce travail sont variés et s'inscrivent principalement dans le domaine de la fusion nucléaire et du projet ITER.Dans ce cadre, la modélisation à l'échelle atomique est un outil important pour comprendre et interpréter les résultats expérimentaux. Notre domaine de compétences est celui du calcul de structures électroniques et des propriétés chimiques. Ces calculs sont principalement conduits dans le cadre de la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) et de la thermodynamique statistique.Bien que composé de six chapitres, ce manuscrit comporte trois parties principales. La première est dédiée à la présentation des méthodes de calculs utilisées tout au long de cette thèse. La deuxième partie est consacrée à l'étude de la formation du carbure de béryllium à partir d'un dépôt de béryllium sur une surface de graphite. Le degré de fiabilité des résultats DFT a été évalué et les principales étapes de la formation de carbure de béryllium ont été déterminées. La troisième partie développée sur deux chapitres est consacrée à l'étude de l'interaction entre l'hydrogène et le tungstène métallique. La dissolution, la diffusion ainsi que le piégeage de l'hydrogène dans le tungstène ont été étudiés. Un excellent accord a été obtenu entre les valeurs calculées et les résultats expérimentaux de référence The work herein presented deals with the reactivity of surfaces and the gas–surface interaction. This work is connected to different fields of applied science and more specifically to the field of nuclear materials for fusion devices like the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER).Numerical simulations at the atomic scale can provide an in depth understanding of the mechanisms at the origin of experimental observations. More specifically, our skills are about electronic structure calculations and chemical properties modelling; most of the work we produced has been conducted within the framework of the Density Functional Theory (DFT) and statistical thermodynamics. While made of six chapters, the manuscript can be cast in three main parts. The first one is dedicated to the methods used throughout this thesis. The second is devoted to the formation of beryllium carbide from deposited beryllium atoms on graphite surfaces; the reliability of the DFT results was benchmarked and the main steps of the beryllium carbide formation were determined. The third part explores the interaction between hydrogen and metallic tungsten. The formation of vacancies in the material, its impact on the solubility and diffusion of hydrogen in tungsten were investigated, and the results were compared with experiment; an excellent agreement was found

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Rybak, Karolina. "Predictive power of nuclear mean-field theories for exotic-nuclei problem." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00864240.

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Abstract:

This thesis is a critical examination of phenomenological nuclear mean field theories, focusing on reliable description of levels of individual particles. The approach presented here is new in the sense that it not only allows to predict the numerical values obtained with this formalism, but also yields an estimate of the probability distributions corresponding to the experimental results. We introduce the concept of 'theoretical errors' to estimate uncertainties in theoreticalmodels. We also introduce a subjective notion of 'Predictive Power' of nuclear Hamiltonians, which is analyzed in the context of the energy spectra of individual particles. The mathematical concept of 'Inverse Problem' is applied to a realistic mean-field Hamiltonian. This technique allows to predict the properties of a system from a limited number of data. To deepen our understanding of Inverse Problems, we focus on a simple mathematical problem. A function dependent on four free parameters is introduced in order to reproduce 'experimental' data. We study the behavior of the 'fitted' parameters, their correlation and the associated errors. This study helps us understand the importance of the correct formulation of the problem. It also shows the importance of including theoretical and experimental errors in the solution.

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Coste-Delclaux, Mireille. "Modélisation du phénomène d'autoprotection dans le code de transport multigroupe APOLLO2." Paris, CNAM, 2006. http://www.theses.fr/2006CNAM0516.

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Abstract:

Ce document décrit les avancées réalisées dans le cadre de la modélisation du phénomène d'autoprotection dans le code de transport multigroupe APOLLO2. Elles concernent le traitement en espace et en énergie de l'équation de ralentissement, l'établissement de formules de quadrature pour calculer les taux de réaction, l'établissement d'une méthode traitant directement un mélange de noyaux résonnants et le développement d'une méthode de type "sous-groupes". Nous validons ensuite, de façon élémentaire puis de façon plus globale ces nouvelles modélisations. Nous avons obtenu un gain en précision très significatif sur le calcul des taux de réaction dans le cadre de calculs multigroupes sur un maillage énergétique relativement grossier et avons offert la possibilité de réaliser un calcul d'autoprotection "de référence" dans le cadre de calculs multigroupes sur un maillage énergétique fin. Ce document se termine par une conclusion et par des perspectives sur le travail restant à faire This document describes the improvements carried out for modelling the shelf-shielding phenomenon in the multigroup transport code APOLLO2. They concern the space and energy treatment of the slowing-down equation, the setting-up of quadrature formulas to calculate reaction rates, the setting-up of a method that treats directly a resonant mixture and the development of a "sub-group" method. We validate these improvements either in an elementary or in a global way. Now, we obtain, more accurate multigroup reaction rates and we are able to carry out a reference self-shielding calculation on a very fine multigroup mesh. To end, we draw a conclusion and give some prospects on the remaining work

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

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Abstract:

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

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Santini, Guillaume. "Vers la prédiction de la structure tridimensionnelle des épingles à cheveux d' ADN et d' ARN comportant un appariement dans la boucle à partir de la théorie de l'élasticité et de la mécanique moléculaire." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066355.

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Verrière, Marc. "Description de la dynamique de la fission dans le formalisme de la méthode de la coordonnée génératrice dépendante du temps." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS113/document.

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Abstract:

La fission induite par neutron, découverte il y a plus de 70 ans, a de nombreuses applications, par exemple industrielles pour la production d'énergie, et intervient dans la nucléosynthèse. Cependant, sa description microscopique reste un problème ouvert. En effet, les degrés de liberté qui interviennent dans ce processus dynamique sont complexes. De plus, les noyaux fissiles ont un nombre élevé de nucléons en interaction (>200). Il s'agit donc d'un problème à N-corps quantique. Or, une résolution directe de ce dernier n'est pas possible à l'heure actuelle. Dans ce contexte, la description microscopique de la fission considérée ici est la suivante : la première étape consiste à déterminer un ensemble de configurations de champ moyen qui représentent différentes déformations du noyau, incluant ainsi explicitement les degrés de liberté collectifs qui leur sont associés. Dans la seconde étape, la dynamique est décrite dans cet espace de configurations en utilisant la méthode de la coordonnée génératrice dépendante du temps (TDGCM). L'approximation des recouvrements gaussiens (GOA) est alors utilisée. Cependant, elle introduit une erreur de modèle et limite les extensions comme par exemple la prise en compte explicite de degrés de liberté intrinsèques. Ce travail de thèse a pour objectif de décrire le processus de fission avec la TDGCM sans recourir à la GOA. Cela implique de résoudre l'équation de la dynamique en TDGCM appelée équation de Hill-Wheeler dépendante du temps (TD-HW). Les méthodes d'évaluations des matrices des recouvrements et du hamiltonien collectif sont présentées dans le cas d'une interaction de Gogny. La matrice des recouvrements représente la métrique de l'espace des configurations, et la matrice du hamiltonien collectif contient les couplages énergétiques entre les configurations. Les configurations sont exprimées dans des bases de particules deux à deux distinctes, introduisant des instabilités numériques dans les méthodes d'évaluation standard. Un formalisme adapté à ces bases est proposé permettant d'éliminer ces instabilités. Deux méthodes de résolution de TD-HW sont présentées. La première consiste à calculer l'opérateur d'évolution associé à l'équation de Hill-Wheeler dépendante du temps. Elle est adaptée à un faible nombre de configurations. La seconde utilise un schéma de discrétisation en temps permettant l'inclusion d'un plus grand nombre de configurations dans le modèle. Ce formalisme est ensuite appliqué à la description de la réaction de fission induite par neutron sur le plutonium 239, et une comparaison avec la TDGCM+GOA est effectuée Nuclear fission, where an atomic nucleus separates into two fragments while emitting a large amount of energy, is at the core of many applications in society (energy production) and national security (deterrence, non-proliferation). It is also a key ingredient of the mechanisms of formation of elements in the universe. Yet, nearly 80 years after its experimental discovery its theoretical description in terms of the basic constituents of the nucleus (protons and neutrons) and their interaction remains a challenge. In this thesis, we describe the fission process as follows. In a first step, we use large supercomputers to compute the deformation properties of the nucleus based on our knowledge of nuclear forces. In a second step, we simulate the time evolution of the system from its ground state up to the fragments separation with a fully quantum-mechanical approach called the time-dependent generator coordinate method (TDGCM). While results are in good qualitative agreement with experimental data, the implementation of the TDGCM so far had been greatly simplified using what is known as the Gaussian overlap approximation (GOA). We also developed the formalism and a numerical implementation of the exact TDGCM - without the GOA. This will allow the first systematic validation of that approximation and an assessment of the resulting theoretical uncertainties. The second chapter presents the description of the neutron induced fission process using the TDGCM+GOA. The third one introduces the developments carried out in this thesis allowing the description of the fission process with the TDGCM without the GOA. The last chapter shows the first results obtained with this approach

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Malveau, Cédric. "Microscopie RMN en phases liquide et solide par gradients de champ radiofréquenceApplication au PolyEthylène haute densité : structure du matériau et diffusion de solvant." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10062.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur les développements méthodologiques réalisés en résonance magnétique nucléaire (RMN) par gradient de champ radiofréquence et sur leurs applications sur le polyéthylène haute densité (PEhd). Ce mémoire comporte trois parties. Le premier chapitre est consacré à l'imagerie en phase liquide, permettant de suivre l'évolution de la pénétration du toluène dans le PEhd au cours du temps. Nous avons pu visualiser l'influence de la "peau de figeage". Nous avons également réalisé une cartographie en temps de relaxation (T 1 et T 2) du toluène dans le polymère, et nous avons montré que leur distribution statistique était en relation avec le caractère isotrope ou anisotrope du matériau. La mesure de coefficients de diffusion (moléculaire comme macroscopique) est le sujet du deuxième chapitre. Cette détermination permet de caractériser le matériau grâce à la visualisation de la diffusion restreinte, qui apporte des informations sur l'environnement spatial du solvant. Des domaines de quelques microns regroupant plusieurs canaux ont été ainsi mis en évidence. Des mesures complémentaires, basées sur une expérience d'absorption ainsi que des simulations numériques des images en densité de spins obtenues au cours du premier chapitre, ont également été réalisées. Elles ont montré que la diffusion du toluène dans le polymère était plus aisée que sa pénétration. Enfin, le troisième chapitre porte sur une nouvelle technique d'imagerie de déplacement chimique en phase solide. Celle-ci permet d'obtenir une double information, l'une de nature chimique, L'autre spatiale. Nous parvenons à une visualisation des différentes phases morphologiques de notre polymère, montrant ainsi une hétérogénéité spatiale de la phase amorphe au sein de l'échantillon dit anisotrope.

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Yañez, Vico Carlos. "Hydrodynamic stability theory of double ablation front structures in inertial confinement fusion." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14612/document.

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Abstract:

Le contrôle de l’instabilité de Rayleigh-Taylor (RT) est crucial pour la fusion par confinement inertiel (FCI) puisque son développement peut compromettre l’implosion et la correcte compression de la cible. En attaque directe, l’énergie fournie par l’irradiation de nombreux faisceaux laser provoque l’ablation de la couche externe de la cible (ablateur) et l’apparition résultante d’un plasma de basse densité en expansion. De ce fait, une très haute pression apparait autour de cette surface, ce qui conduit à l’accélération de la cible vers l’intérieur. On se trouve alors en présence d’un fluide de basse densité qui pousse et accélère le fluide plus dense. C’est une des situations typiques qui favorisent le développement de l’instabilité de RT. Cette thèse développe pour la première fois, dans le contexte de la FCI, une théorie linéaire de stabilité pour des structures à double front d’ablation, qui apparaissent quand des matériaux de nombre atomique modéré sont utilisés comme ablateurs The Rayleigh-Taylor instability is a major issue in inertial confinement fusion capable to prevent appropriate target implosions. In the direct-drive approach, the energy deposited by directed laser irradiation ablates off the external shell of the capsule (ablator) into a low-density expanding plasma. This induces a high pressure around the ablating target surface (ablation region) that accelerates the capsule radially inwards. This situation, a low density fluid pushing and accelerating a higher density one, is the standard situation for the development of the Rayleigh-Taylor instability, and therefore a potential source of target compression degradation. For moderate-Z materials, the hydrodynamic structure of the ablation region is made up of two ablation fronts (double ablation front) due to the increasing importance of radiation effects. This thesis develops for the first time a linear stability theory of double ablation fronts for direct-drive inertial confinement fusion targets

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Dorado, Boris. "Etude des propriétés de transport atomique dans le dioxyde d'uranium par le calcul de structure électronique : influence des fortes corrélations." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22068/document.

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Abstract:

Le dioxyde d'uranium UO2 est le combustible nucléaire standard des réacteurs à eau pressurisée. Durant le fonctionnement du réacteur, la fission de l'uranium produit une grande variété de produits de fission (PF) dont le ralentissement dans la matrice crée un nombre important de défauts ponctuels. Les défauts ponctuels et les PF gouvernent en retour l'évolution des propriétés physiques du combustible sous irradiation. Dans cette étude,nous utilisons les calculs de structure électronique afin de mieux comprendre le comportement sous irradiation du combustible UO2. Nous nous intéressons en particulier au comportement des défauts ponctuels ainsi qu'à la stabilité de trois PF volatils : iode, krypton et xénon. Afin de rendre compte des fortes corrélations électroniques des électrons 5f de l'uranium dans UO2, nous utilisons l'approximation DFT+U, basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Cependant, cette approximation crée un nombre important d'états métastables dans lesquels les systèmes peuvent rester piégés et qui sont à l'origine des dispersions observées dans la littérature.Pour résoudre ces problèmes, nous utilisons une méthode basée sur le contrôle des occupations électroniques des orbitales corrélées afin de systématiquement approcher le plus possible l'état fondamental des systèmes étudiés.Nous montrons que l'approximation DFT+U, utilisée en contrôlant les occupations électroniques, permet d'une part de décrire précisément le comportement des défauts ponctuels et des PF dans UO2, d'autre part de fournir des informations quantitatives quant aux propriétés de transport des défauts ponctuels dans le combustible oxyde Uranium dioxide UO2 is the standard nuclear fuel used in pressurized water reactors. During in-reactoroperation, the fission of uranium atoms yields a wide variery of fission products (FP) which create numerouspoint defects while slowing down in the material. Point defects and FP govern in turn the evolution of the fuelphysical properties under irradiation. In this study, we use electronic structure calculations in order to betterunderstand the fuel behavior under irradiation. In particular, we investigate point defect behavior, as well as thestability of three volatile FP: iodine, krypton and xenon. In order to take into account the strong correlations ofuranium 5f electrons in UO2, we use the DFT+U approximation, based on the density functional theory. Thisapproximation, however, creates numerous metastable states which trap the system and induce discrepanciesin the results reported in the literature. To solve this issue and to ensure the ground state is systematicallyapproached as much as possible, we use a method based on electronic occupancy control of the correlated orbitals.We show that the DFT+U approximation, when used with electronic occupancy control, can describe accuratelypoint defect and fission product behavior in UO2 and provide quantitative information regarding point defecttransport properties in the oxide fuel

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Dubois, Mathieu. "Simulations de microscopie à effet tunnel : application à la surface (100) du silicium et aux molécules physisorbées." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2004/50376-2004-159.pdf.

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Abstract:

Ce travail se situe dans le cadre général des nanotechnologies. Après avoir présenté les enjeux et les challenges dans ce nouveau domaine, nous présentons le microscope à effet tunnel (STM) et nous montrons les possibilités offertes par cet outil pour les nanotechnologies. Largement utilisé pour l'étude des surfaces ainsi que pour celle de l'adsorption de molécules organiques, les résultats expérimentaux ne sont pas toujours suffisants pour comprendre parfaitement les phénomènes mis en jeu. Cette thèse propose donc une modélisation du courant tunnel permettant ainsi la simulation d'images et de courbes de spectroscopie obtenues en STM. Le courant est obtenu dans un formalisme de diffusion utilisant les fonctions de Green. L'ensemble des calculs des structures électroniques est effectué dans le cadre de l'approximation des liaisons fortes. Les perturbations électroniques à l'intérieur de la molécule. (interactions électron-électron) seront décrites à l'aide d'une théorie dérivée de la théorie orthodoxe Dans un premier temps, ce modèle sera mis en application à l'étude des différentes reconstructions de la surface (100) du silicium. Les résultats théoriques reproduisent relativement bien les données expérimentales obtenues à 5\,K et permettent de comprendre la dépendance en tensions des images et de conclure que la surface est toujours semi-conductrice à basse température. Ces résultats mettent également en avant l'importance des interactions pointe-surface. Dans un deuxième temps, le modèle est utilisé pour étudier une classe de molécules, les thiénylènevinylènes, physisorbées sur la surface (100) du silicium. Nous proposons alors l'origine suivante pour la contribution principale au courant tunnel: cette contribution ne proviendrait pas de la mise en résonance de l'état HOMO de la molécule avec le niveau de Fermi de la pointe mais plutôt de l'abaissement, par la présence de la molécule, de la barrière tunnel entre la pointe et la surface, faisant ainsi ressortir, là où elle repose, les caractéristiques du silicium

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Dissertations / Theses on the topic 'Structure nucléaire théorique'

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