Dissertations / Theses: 'Théorie de fluctuation'

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Attuel, Guillaume. "Aspects critiques des fluctuations d'un plasma magnétisé. Proposition de théorie cinétique stochastique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004936.

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Abstract:

Ma thèse développe essentiellement la phénoménologie d'une forme particulière de relaxation pour le non équilibre ; d'abord dans le cas du plasma magnétisé, où il est identifié en un sens précis un point critique, autour duquel la relaxation est intermittente, puis dans un cadre plus général. Est reconsidéré la résonance entre ondes de Langmuir et particules : "l'amortissement Landau" n'est pas de nature cinétique, pour la simple raison que le champ est moyen. La preuve est apportée par le calcul des susceptibilités. Etablir cette preuve nécessite de recourir à l'hypothèse de linéarité thermodynamique, or l'instabilité est du type Rayleigh, qui développe une turbulence loin de l'équilibre. Il s'avère que dans une description de type Van der Waals, la définition de l'énergie libre est compromise par des coefficients fluctuants : des cycles s'effectuent entre les régions sur-critique et métastable. Par extrapolation de la théorie de Landau, ou avec l'argument d'une orbite de renormalisation chaotique,à cause de la présence d'un champ extérieur, intrinsèque et non nul, on détermine les exposants critiques. Ils sont notoirement différentes de ceux que livrent la théorie statique ou même la théorie dynamique critique. En particulier, z=1. Dans le régime stationnaire, l'hypothèse d'invariance d'échelle permet d'associer une généralisation de la relation de fluctuation-dissipation. Il y a l'amorce de la détermination, assez universelle, des distributions non maxwelliennes.

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Visco, Paolo. "Mécanique statistique hors d'équilibre et fluctuations dans les gaz granulaires." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00162084.

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Abstract:

Cette thèse porte sur un système dissipatif modèle, les gaz granulaires. Au moyen de méthodes issues de la théorie cinétique et des processus stochastiques, nous avons cherché à déterminer les propriétés statistiques d'observables globales, mimant ainsi la démarche qui prévaut l'équilibre. Parmi celles-ci, l'énergie qu'il faut fournir au gaz granulaire pour le maintenir dans un état stationnaire joue un rôle central. Elle est d'intérêt expérimental, mais elle est aussi pertinente comme mesure de la distance à l'équilibre, et c'est à ce titre qu'elle est récemment intervenue dans le contexte des relations de fluctuation. Nous avons complètement caractérisé la distribution de cette énergie injectée dans le système. Nous avons montré qu'elle ne pouvait être invoquée dans les relations de fluctuation, mais aussi que la distribution de cette grandeur macroscopique permettait d'obtenir des informations sur la dynamique microscopique. Plusieurs questions se sont développées autour de ce travail, dont la pertinence de la notion d'entropie dans un système dissipatif ou les limitations intrinsèques des relations de fluctuations.

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Bérut, Antoine. "Fluctuations and Interactions of Brownian particles in multiple Optical Traps." Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2015. http://www.theses.fr/2015ENSL1003/document.

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Abstract:

Nous avons étudié expérimentalement les fluctuations de micro-particules browniennes piégées à l'aide de pinces optiques dans un réseau de puits de potentiels voisins. Nous donnons un descriptif général du montage expérimental, puis détaillons quatre utilisations différentes du système. Nous avons d'abord utilisé une unique particule dans un double puits de potentiel pour modéliser un système mémoire à deux niveaux, avec lequel nous avons vérifié le principe de Landauer sur le coût minimal en énergie pour l'effacement d'un bit d'information. Nous avons également appliqué une version détaillée d'un théorème de fluctuation à la procédure d'effacement de l'information pour retrouver la limite énergétique attendue. Nous avons ensuite étudié l'interaction hydrodynamique entre deux particules dont l'une est soumise à une température effective. Nous avons montré qu'il n'y a pas de fluctuations anormales lors de la transition sol-gel de la gélatine, contrairement à ce qui avait été observé précédemment, et que ce système ne pouvait donc pas être utilisé pour étudier des températures effectives. En revanche, nous avons montré que l'ajout d'un forçage aléatoire bien choisi sur la position d'un piège créait une température effective. Nous avons montré que le forçage d'une des particules résultait en une corrélation instantanée entre les mouvements des deux particules, et s'accompagnait d'un échange de chaleur de la particule virtuellement chaude à la particule froide en équilibre avec le bain thermique. Nous avons obtenu un bon accord entre les données expérimentales et les prédictions d'un modèle de couplage hydrodynamique. Enfin, nous décrivons l'utilisation de canaux micro-fluidiques pour réaliser un écoulement cisaillé à l'échelle micrométrique, et nous discutons de la possibilité d'interpréter un cisaillement en terme de température effective en testant une relation de fluctuation-dissipation
We experimentally study the fluctuations of Brownian micro-particles trapped with optical tweezers arranged in various spatial configurations. We give a general description of the set-up and detail four different experiments we conducted. We first use a single particle in a double-well potential to model a two-state memory system. We verify the Landauer principle on the minimal energetic cost to erase one bit of information, and we use a detailed version of a fluctuation theorem to retrieve the expected energetic bound. We then use two particles in two different traps to study the hydrodynamic interactions between two systems kept at different effective temperatures. Contrary to what was previously observed, we show that the sol-gel transition of gelatine does not provide any anomalous fluctuations for the trapped particle when the sample is quenched below gelification temperature. However, we show that an effective temperature is created when a well chosen random noise is added on one trap position. We demonstrate that the random forcing on one particle induces an instantaneous correlation between the two particles motions, and an energy exchange from the virtually hot particle to the cold one, which is in equilibrium with the thermal bath. We show a good agreement between the experimental data and the predictions from an hydrodynamic coupling model. Finally, we describe the use of micro-fluidic channels to create a shear flow at the micron size, and we discuss the possibility to interpret the force due to the shear-flow in terms of an effective temperature by testing a fluctuation-dissipation relation

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Ivanisevic, Julijana. "Metabolisme secondaire des éponges Homoscleromorpha : diversité et fluctuation de son expression en fonction des facteurs biotiques et abiotiques." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22034.

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Abstract:

Le métabolisme secondaire joue un rôle écologique majeur dans les interactions des organismes avec leur environnement. Une étude intégrée de la biologie, de l’écologie des organismes et des variations de leur métabolisme est essentielle pour comprendre le rôle des métabolites secondaires au sein des écosystèmes. Or ce type d’approche est rare en milieu marin.Le petit clade d’éponges Homoscleromorpha constitue un vrai potentiel de découverte de nouvelles espèces et de molécules bioactives valorisables. Par ailleurs, leur position de dominance dans certaines communautés benthiques de Méditerranée en faisait un modèle de choix pour démarrer des recherches en écologie chimique marine.Ce travail a débuté avec la description d’une espèce du genre Oscarella, O. balibaloi ainsi que de nouvelles molécules produites par cet organisme. Cette nouvelle espèce avec deux autres espèces communes du même genre, O. tuberculata et O. lobularis constituent parfois de vrais faciès au sein des communautés du coralligène et des grottes semi-obscures. L’étude comparée du cycle de vie de ces Oscarella a montré dans tous les cas une reproduction saisonnière, avec des différences dans les périodes de gamétogénèse et d’émission des larves, et des sensibilités variables face aux changements des conditions de régime thermique. Deux composés majoritaires de type lysophospholipides ont été isolés et caractérisés pour la première fois dans O. tuberculata, et retrouvés dans O. lobularis. Leur rôle potentiel de médiateurs moléculaires impliqués dans le processus de reproduction (embryogenèse et développement) a été proposé, et devra être confirmé par des études expérimentales. Une nouvelle famille de sesterterpènes glycosylés (dénommés balibalosides) a été découverte dans O. balibaloi.Une étude pluriannuelle des variations du métabolisme de ces espèces a été réalisée à travers trois approches complémentaires permettant de tester les modalités d’allocation des ressources à la production de métabolites secondaires. Les patrons de variation des niveaux d’expression de métabolites ciblés, des signatures métaboliques et des bioactivités des extraits d’éponges ont montré une influence significative du cycle de reproduction sur le métabolisme secondaire. Les méthodes globales (métabolomique et bioactivité) ont permis de montrer que le cycle de variation du métabolisme secondaire était marqué par une modification importante de sa production accompagnée par une baisse de bioactivité pendant les périodes les plus coûteuses de la reproduction (reproduction asexuée, embryogenèse et développement larvaire). Ces résultats montrent un compromis d’allocation des ressources entre un métabolisme primaire (la reproduction) et la production des métabolites secondaires, et soutient ainsi la théorie de défense optimale.L’approche de métabolomique s’est avérée un bon indicateur de la chimio-diversité. Appliquée à l’étude des relations inter-spécifiques, cette méthode de chimio-systématique a permis de proposer une classification des espèces méditerranéennes d’Homoscleromorpha. Cette classification soutient les résultats les plus récents de phylogénie moléculaire et propose la restauration de deux anciens clades au sein des Homoscleromorpha: les Plakinidae, un groupe qui ne contient aujourd’hui que des espèces à squelette, et les Oscarellidae qui ne contient que des espèces sans squelette. Les approches développées au cours de cette thèse permettent de nombreuses perspectives en chimio-systématique et écologie chimique marine. L’utilisation des signatures métaboliques peut être transposée à d’autres questions de systématique, particulièrement pour démontrer l’existence d’espèces cryptiques, et pour soutenir des hypothèses phylogénétiques au sein d’autres clades problématiques [...]
Secondary metabolism plays a major ecological role in the interactions between the organisms and their environment. An integral study of the organisms’ biology and ecology and the variations of their metabolism is essential for understanding the role of secondary metabolites in the ecosystems. This kind of approach is rare in the marine environment. Small sponge clade Homoscleromorpha constitutes a real potential for the discovery of new species and potentially bioactive molecules. In addition, its dominance in some Mediterranean benthic communities makes it a good model in marine chemical ecology research. This work has started with a description of new species of Oscarella genus, O. balibaloi. This new species forms sometimes, with two other commun Oscarella species, O. tuberculata and O. lobularis, special facies within the coralligenous and semi-dark cave communities. All three Oscarella species are caraterized by a seasonal reproductive cycle with differences in the period of gametogenesis and larval emission as well as the variation in sensitivity facing the changes in thermal regime. Two major lysophospholipid compounds were isolated and caracterized for the first time in O. tuberculata and confirmed in O. lobularis. Their potential role as signal molecules in the reproduction process (embryogenesis and development) was proposed and should be confirmed by experimental studies. One new familly of glycosilated seterterpens (named balibalosides) was found in O. balibaloi. A pluriannual study of species metabolism was performed using three complementary approaches and enabled to test the models of resource allocation to secondary metabolite production. Variation patterns in the expression level of target metabolites, in the metabolic fingerprints and the bioactivities of sponge extracts reflected the significant influence of the reproductive cycle to the secondary metabolite production. Holisitic approaches (métabolomics and bioactivity) pointed out the important modification in the secondary metabolism variation pattern followed by the decrease in bioactivity during the costly period of reproduction (asexual reproduction, embryogenesis and larval development). These results highlight the trade-off in resource allocation between the primary (reproduction) and secondary metabolism and therefore support the Optimal Defense Theory. Metabolomic approach applied to the study of interspecific relations turned out as a good indicator of chemical diversity which allowed the classification of Mediterranean Homoscleromorpha sepcies. The obtained classification was congruent with recent molecular phylogeny results proposing the restauration of two ancient clades within Homoscleromorpha, the Plakinidae, a group of species possesing skeleton and the Oscarellidae, a group of species lacking skeleton. Approaches developed during my thesis opened a numerous perspectives in chemosystematics and marine chemical ecology. The use of metabolic fingerprints can be transposed to other questions in systematics, particularly to demonstrate the existance of cryptic species and to support phylogenetic hypothesis within other problematic clades. [...]

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Vanicat, Matthieu. "Approche intégrabiliste des modèles de physique statistique hors d'équilibre." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY029/document.

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Abstract:

Malgré son indéniable succès pour décrire les systèmes physiques à l'équilibre thermodynamique (grâce à la distribution de Boltzmann, reflétant la maximisation de l'entropie, et permettant la construction systématique de potentiels thermodynamiques), la physique statistique n'offre pas de cadre général pour étudier les phénomènes hors d'équilibre, i.e dans lesquels on observe un courant moyen non nul d'une grandeur physique (énergie, charge, particules...).L'objectif de la thèse est de décrire de tels systèmes à l'aide de modèles très simples mais qui retranscrivent néanmoins les principales caractéristiques physiques de ceux-ci. Ces modèles sont constitués de particules se déplacant de manière aléatoire sur un réseau unidimensionnel connecté à des réservoirs et soumises à un principe d'exclusion. L'enjeu est de calculer exactement l'état stationnaire du modèle, notamment le courant de particules, ses fluctuations et plus particulièrement sa fonction de grande déviation (qui pourrait jouer le rôle d'un potentiel thermodynamique hors d'équilibre).Une première partie de la thèse vise à construire des modèles dits intégrables, dans lesquels il est possible de mener à bien des calculs exacts de quantités physiques. De nouveaux modèles hors d'équilibre sont proposés grâce à la résolution dans des cas particuliers de l'équation de Yang-Baxter et de l'équation de réflexion. De nouvelles structures algébriques permettant la construction de ces solutions par une procédure de Baxtérisation sont introduites.Une deuxième partie de la thèse consiste à calculer exactement l'état stationnaire de tels modèles en utilisant l'ansatz matriciel. Les liens entre cette technique et l'intégrabilité du modèle ont été mis en lumière au travers de deux relations clef: la relation de Zamolodchikov-Faddeev et la relation de Ghoshal-Zamolodchikov. L'intégrabilité a aussi été exploitée au travers des equations de Knizhnik-Zamolodchikov quantiques, afin de calculer les fluctuations du courant, mettant en lumière des connexions avec la théorie despolynômes symétriques (polynômes de Koornwinder en particulier).Enfin une dernière partie de la thèse porte sur la limite hydrodynamique des modèles étudiés, i.e lorsque la maille du réseau tend vers zero et que le nombre de constituants du système tend vers l'infini. Les résultats exacts obtenus sur les modèles à taille finie ont permis de vérifier les prédictions de la théorie des fluctuations macroscopiques (concernant les fluctuations du courant et du profil de densité dans l'état stationnaire) et de l'étendre à des modèles comprenant plusieurs espèces de particules
Although statistical physics has been very successful to describe physical systems at thermal equilibrium (thanks to the Boltzmann distribution, which reflects the maximization of the entropy, and allows one to construct in a systematic way thermodynamic potentials), it remains elusive to provide an efficient framework to study phenomena that are out-of-equilibrium, i.e displaying non vanishing current of physical quantities (energy, charge, particles...).The goal of the thesis is to describe such systems with very simple models which retain nevertheless their main physical features. The models consist in particles evolving randomly on a one dimensional lattice connected to reservoirs and subject to hard-core repulsion. The challenge lies in computing exactly the stationary state of the model, especially the particle current, its fluctuations and more precisely its large deviation function (which is expected to play the role of an out-of-equilibrium thermodynamic potential).In the first part of the thesis we construct models, called integrable, in which we can perform exact computations of physical quantities. We introduce several new out-of-equilibrium models that are obtained by solving, in specific cases, the Yang-Baxter equation and the reflection equation. We provide new algebraic structures which allow us to construct the solutions through a Baxterisation procedure.In the second part of the thesis we compute exactly the stationary state of these models using a matrix ansatz. We shed light on the connection between this technique and the integrability of the model by pointing out two key relations: the Zamolodchikov-Faddeev relation and the Ghoshal-Zamolodchikov relation. The integrability is also exploited, through the quantum Knizhnik-Zamolodchikov equations, to compute the fluctuations of the particles current, unrevealing connections with the theory of symmetric polynomials (the Koornwinder polynomials in particular).Finally the last part of the thesis deals with the hydrodynamic limit of the models, i.e when the lattice spacing tends to $0$ and the number of particles tends to infinity. The exact results obtained for a finite size system allow us to check the validity of the predictions of the macroscopic fluctuations theory (concerning the fluctuations of the current and the density profile in the stationary state) and to extend the theory to systems with several species of particles

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Joubaud, Sylvain. "Fluctuations dans les systèmes hors équilibre." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2008. http://www.theses.fr/2008ENSL0463.

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Abstract:

Les travaux décrits dans cette thèse apportent une contribution à la physique statistique des fluctuations de systèmes portés hors de leur état d'équilibre. Les résultats ont été obtenus sur deux systèmes expérimentaux. Le premier système est un oscillateur harmonique fluctuant sous l'effet de l'agitation thermique. Ce système est porté par un forçage externe dans deux types d'états hors d'équilibre : un état transitoire et un état stationnaire. Nous mesurons dans ce système modèle les fluctuation du travail injecté, de la chaleur dissipée et de la production d'entropie totale. L'étude statistique de ces fluctuations est réalisée dans le contexte des Théorèmes de Fluctuation. Par comparaison des résultats expérimentaux et d'un modèle théorique simple, nous donnons une interprétation physique des différents résultats obtenus. La seconde partie est consacrée à l'etude de la transition de Fréedericksz dans les cristaux liquides. Cette transition est équivalente à une transition de phase du deuxième ordre. Nous proposons une méthode de mesure du paramètre d'ordre de la transition ayant une excellente résolution jusqu'à des fréquences de l'ordre du millihertz. Nous étudions la statistique des fluctuations d'équilibre lorsque le paramètre de contrôle est proche dela valeur critique. La distribution est comparée avec la distribution Gumbel Généralisée et le paramètere de ce modèle est interprété comme un nombre de degrés de liberté effectifs. Ce système est finalement étudié hors d'équilibre lors d'une trempe au point critique accompagné d'un phénomène de vieillissement
The results reported in this thesis contribute to the understanding of the fluctuations of out of equilibrium systems. They havve been obtained in two experimental systems. The first system is a harmonic oscillator fluctuating because of the thermal noise. This system is driven out of equilibrium by an external forcing. Two case are sudied : the transient state and the steady state. We measure in this model system work fluctuations, heat fluctuations and total entropy fluctuations. These fluctuationsare studied within the context of Fluctuation Theorem. The results are interpreted by comparing the experimental results with a simple theoretical model. The second part is dedicated to the study of the Fréedericks transition in a nematic liquid crystal which is a second order phase transition. Our experimental setup for the measurment of the order parameter has a very good resolution at low frequency; of the order of millihertz. We study the statiticsof the equillibrium fluctuations when the control parameter is close to its critical value. The distribution is copared to a Generalized Gumbel distribution and the parmeter of this modeling is related to the effective number of degrees of freedom. We finally study this system out of equilibrium. We show that after a quench at the critical point the system present aging properties. Preliminary results are presented

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Sohier, Julien. "Phénomènes d'accrochage et théorie des fluctuations." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00534716.

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Abstract:

Ce travail s'articule en deux parties principales: on illustre d'abord la notion de longueur de corrélation pour des systèmes d'accrochage homogènes proche du point critique en montrant la convergence en loi du système renormalisé vers un sous ensemble fermé aléatoire du segment [0,1] possédant une densité (explicite) par rapport à l'ensemble régénératif d'indice alpha, où alpha est une donnée initiale du modèle. On s'intéresse dans une deuxième partie au problème du mouillage dans une bande; les récompenses/pénalités sont reçues dans une bande de largeur strictement positive fixée, le processus libre étant modélisé par une marche aléatoire S continue centrée de carré intégrable. On montre que le système subit une transition de phase standard de localisation/délocalisation, et on explicite les limites d'échelle du processus renormalisé dans chacune de ces phases. Pour obtenir ces limites d'échelle, on démontre deux résultats indépendants reliés à la théorie des fluctuations pour les marches aléatoires; ceux-ci présentent un intérêt propre et font l'objet des deux dernières parties de la thèse. Le premier concerne le comportement asymptotique de la distribution du lieu du premier temps d'atteinte du demi plan inférieur pour S, où S part d'un point (strictement) situé dans le demi plan supérieur. Notons que cette estimation est uniforme sur l'ensemble des réels négatifs. Le second résultat concerne la convergence en loi dans la limite d'échelle de S conditionnée à être positive, à partir d'un point proche de l'origine et à revenir proche de l'origine. On montre que ce processus converge en loi vers l'excursion brownienne renormalisée.

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Desta, Alemayehu. "Energy Supply and Demand Side Management in Industrial Microgrid Context." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1234/document.

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Abstract:

En raison de l'augmentation des coûts d'énergie et des préoccupations environnementales telles que les empreintes de carbone élevées, les systèmes de la production d'électricité centralisée se restructurent pour profiter des avantages de la production distribuée afin de répondre aux exigences énergétiques toujours croissantes. Les microgrids sont considérés comme une solution possible pour déployer une génération distribuée qui inclut des ressources énergétiques distribuées DERs (Distributed Energy Resources)(e.g, solaire, éolienne, batterie, etc). Dans cette thèse, nous traitons les défis de la gestion d'énergie dans un microgrid industriel où les charges énergétique sont constituées de processus industriels. Notre plan consiste à diviser la gestion de l'énergie du microgrid en deux parties: la production et la demande d’énergie.Du côté de la production d'énergie, les défis incluent la modélisation des générations de puissance et le lissage des fluctuations des DER. Pour modéliser les générations de puissance, nous proposons un modèle basé sur les concepts de service courbé de Network Calculus. En utilisant cet outil mathématique, nous déterminons une quantité minimale de puissance que les DERs peuvent générer; leur agrégation nous donnera une production d'énergie totale dans le microgrid. Après cela, s'il existe un déséquilibre entre la production et la demande d'énergie, nous proposons des stratégies différentes pour minimiser les coûts d'approvisionnement énergétique. Sur la base des données réelles de la consommation d'énergie d'un site industriel situé en France, des économies significatives peuvent être réalisées en adoptant ces stratégies. Dans cette thèse, nous étudions également comment atténuer les effets des fluctuations de puissance des DERs en conjonction avec des systèmes de stockage d'énergie. Pour cela, nous proposons un algorithme de lissage gaussien et nous le comparons avec des algorithmes de lissage trouvés dans l'état de l'art. Nous avons trouvé que l'algorithme proposé utilise de batterie de moins de taille à des fins de lissage par rapport à d'autres algorithmes. À cette fin, nous sommes également intéressés à étudier les effets de la gamme admissible des fluctuations sur les tailles de la batterie.Du côté de la demande, l'objectif est de réduire les coûts de l'énergie grâce aux approches de gestion de la demande DSM (Demand Side Management) telles que Demand Response (DR) et Energy Efficiency. Comme les processus industriels consomment énormément, une petite réduction de la consommation d'énergie en utilisant les approches DSM pourrait se traduire par des économies cruciales. Cette thèse se concentre sur l'approche DR qui peut profiter des prix variables de l'électricité dans le temps pour déplacer les demandes énergétiques des heures de pointe aux heures creuses. Pour atteindre cet objectif, nous comptons sur un modèle basé sur la théorie de file d'attente pour caractériser les comportements temporels (arrivée et départ des tâches) d'un système de fabrication. Après avoir défini les processus d'arrivée et de départ de tâches, une fonction d'utilisation efficace est utilisée pour prédire le comportement de la machine dans un domaine temporel et qui peut afficher son statut (allumé/éteint) à tout moment. En prenant le statut de chaque machine dans une ligne de production comme une entrée, nous proposons également un algorithme de planification DR qui adapte la consommation d'énergie d'une ligne de production aux deux contraintes de puissance disponibles et de taux de production. L'algorithme est codé à l'aide d’une machine d’état fini déterministe (Deterministic Finite State Machine) dans laquelle les transitions d'état se produisent en insérant une tâche à l'entrée du tapis roulant (on peut aussi avoir des transitions sans insertion de taches). Nous définissons des conditions pour l'existence d’un planificateur réalisable et aussi des conditions pour accepter positivement des demandes DRs
Due to increased energy costs and environmental concerns such as elevated carbon footprints, centralized power generation systems are restructuring themselves to reap benefits of distributed generation in order to meet the ever growing energy demands. Microgrids are considered as a possible solution to deploy distributed generation which includes Distributed Energy Resources (DERs) (e.g., solar, wind, battery, etc). In this thesis, we are interested in addressing energy management challenges in an industrial microgrid where energy loads consist of industrial processes. Our plan of attack is to divide the microgrid energy management into supply and demand sides.In supply side, the challenges include modeling of power generations and smoothing out fluctuations of the DERs. To model power generations, we propose amodel based on service curve concepts of Network Calculus (NC). Using this mathematical tool, we determine a minimum amount of power the DERs can generate and aggregating them will give us total power production in the microgrid. After that, if there is an imbalance between energy supply and demand, we put forward different strategies to minimize energy procurement costs. Based on real power consumption data of an industrial site located in France, significant cost savings can be made by adopting the strategies. In this thesis, we also study how to mitigate the effects of power fluctuations of DERs in conjunction with Energy Storage Systems (ESSs). For this purpose, we propose a Gaussian-based smoothing algorithm and compare it with state-of-the-art smoothing algorithms. We found out that the proposed algorithm uses less battery size for smoothing purposes when compared to other algorithms. To this end, we are also interested in investigating effects of allowable range of fluctuations on battery sizes.In demand side, the aim is to reduce energy costs through Demand Side Management (DSM) approaches such as Demand Response (DR) and Energy Efficiency (EE). As industrial processes are power-hungry consumers, a small power consumption reduction using the DSM approaches could translate into crucial savings. This thesis focuses on DR approach that can leverage time varying electricity prices to move energy demands from peak to off-peak hours. To attain this goal, we rely on a queuing theory-based model to characterize temporal behaviors (arrival and departure of jobs) of a manufacturing system. After defining job arrival and departure processes, an effective utilization function is used to predict workstation’s (or machine’s) behavior in temporal domain that can show its status (working or idle) at any time. Taking the status of every machine in a production line as an input, we also propose a DR scheduling algorithm that adapts power consumption of a production line to available power and production rate constraints. The algorithm is coded using Deterministic Finite State Machine (DFSM) in which state transitions happen by inserting a job (or not inserting) at conveyor input. We provide conditions for existence of feasible schedules and conditions to accept DR requests positively.To verify analytical computations on the queuing part, we have enhanced Objective Modular Network Testbed in C++ (OMNET++) discrete event simulator for fitting it to our needs. We modified various libraries in OMNET++ to add machine and conveyor modules. In this thesis, we also setup a testbed to experiment with a smart DR protocol called Open Automated Demand Response (OpenADR) that enables energy providers (e.g., utility grid) to ask consumers to reduce their power consumption for a given time. The objective is to explore how to implement our DR scheduling algorithm on top of OpenADR

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Vigon, Vincent. "Simplifiez vos Lévy en titillant la factorisation de Wiener-Hopf." INSA de Rouen, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAM0002.

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Abstract:

"Cette thèse est consacrée à la théorie des fluctuations des processus de Lévy, discipline qui consiste à observer les trajectoires en se focalisant plus précisément sur les extrema locaux et globaux. L'outil central pour cela est la factorisation de Wiener-Hopf qui relie l'exposant du processus de Lévy aux exposants des deux fameux subordinateurs d'échelles (le premier décrit les maxima, le second les minima). Nous "titillons" la factorisation de Wiener-Hopf en l'inversant par Fourier et en exploitant son prolongement analytique. Cela nous permet de redémontrer divers résultats classiques (Théorèmes de Rogozin, de Bertoin, de Kesten-Erickson, loi forte des grands nombres) avec une méthode analytique simple. Par ce même chemin, nous aboutissons à un critère de "reptation" basé uniquement sur la mesure de Lévy. Ce critère permet de reconnaître les processus de Lévy qui, avec une probabilité non nulle, traversent chaque altitude continuement. Ce résultat répond à une question restée ouverte pendant près de 30 ans. Nous obtenons également un critère de reptation basé sur les lois marginales, un critère d'existance des points de croissance pour un processus rampant vers le haut et une condition pour que des exposants de subordinateurs apparaissent dans une factorisation de Wiener-Hopf. L'étude du subordinateur d'échelle bivarié nous renseigne sur le processus des suprema St = sup{X3 : s<=t} (où X désigne notre processus de Lévy). Nous montrons que, moyennant la finitude d'un moment exponentiel, la loi de S caractérise celle de X. Quand X est à variation infinie, nous voyons que la limite inférieure de St/t, quand t tend vers 0 ou + l'infini, vaut soit 0, soit + l'infini. Enfin, nous caractérisons des cas où S est continu par morceau. Dans la dernière partie de cette thèse, nous étudions le relief des trajectoires, qualifiant d'abruptes celles qui ont des dérivées infinies à gauche et à droite des extrema locaux. Nous donnons une caractérisation des processus abrupts et étudions les dérivées de Dini le long de leurs trajectoires. "

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Mulatier, Clélia de. "A random walk approach to stochastic neutron transport." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS029/document.

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Abstract:

L’un des principaux objectifs de la physique des réacteurs nucléaires est de caractériser la répartition aléatoire de la population de neutrons au sein d’un réacteur. Les fluctuations de cette population sont liées à la nature stochastique des interactions des neutrons avec les noyaux fissiles du milieu : diffusion, capture stérile, ou encore émission de plusieurs neutrons lors de la fission d’un noyau. L’ensemble de ces mécanismes physiques confère une structure aléatoire branchante à la trajectoire des neutrons, alors modélisée par des marches aléatoires. Avec environs 10⁸ neutrons par centimètre cube dans un réacteur de type REP à pleine puissance en conditions stationnaires, les grandeurs physiques du système (flux, taux de réaction, énergie déposée) sont, en première approximation, bien représentées par leurs valeurs moyennes respectives. Ces observables physiques moyennes obéissent alors à l’équation de transport linéaire de Boltzmann. Au cours de ma thèse, je me suis penchée sur deux aspects du transport qui ne sont pas décrits par cette équation, et pour lesquels je me suis appuyée sur des outils issus de la théorie des marches aléatoires. Tout d’abord, grâce au formalisme de Feynman-Kac, j’ai étudié les fluctuations statistiques de la population de neutrons, et plus particulièrement le phénomène de « clustering neutronique », qui a été mis en évidence numériquement pour de faibles densités de neutrons (typiquement un réacteur au démarrage). Je me suis ensuite intéressée à différentes propriétés de la statistique d’occupation des neutrons effectuant un transport anormal (càd non-exponentiel). Ce type de transport permet de modéliser le transport dans des matériaux fortement hétérogènes et désordonnés, tel que les réacteurs à lit de boulets. L’un des aspects novateurs de ce travail est la prise en compte de la présence de bords. En effet, bien que les systèmes réels soient de taille finie, la plupart des résultats théoriques pré-existants sur ces thématiques ont été obtenus sur des systèmes de taille infinie
One of the key goals of nuclear reactor physics is to determine the distribution of the neutron population within a reactor core. This population indeed fluctuates due to the stochastic nature of the interactions of the neutrons with the nuclei of the surrounding medium: scattering, emission of neutrons from fission events and capture by nuclear absorption. Due to these physical mechanisms, the stochastic process performed by neutrons is a branching random walk. For most applications, the neutron population considered is very large, and all physical observables related to its behaviour, such as the heat production due to fissions, are well characterised by their average values. Generally, these mean quantities are governed by the classical neutron transport equation, called linear Boltzmann equation. During my PhD, using tools from branching random walks and anomalous diffusion, I have tackled two aspects of neutron transport that cannot be approached by the linear Boltzmann equation. First, thanks to the Feynman-Kac backward formalism, I have characterised the phenomenon of “neutron clustering” that has been highlighted for low-density configuration of neutrons and results from strong fluctuations in space and time of the neutron population. Then, I focused on several properties of anomalous (non-exponential) transport, that can model neutron transport in strongly heterogeneous and disordered media, such as pebble-bed reactors. One of the novel aspects of this work is that problems are treated in the presence of boundaries. Indeed, even though real systems are finite (confined geometries), most of previously existing results were obtained for infinite systems

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Mukhina, Tetiana. "Active fluctuations and electrostatic interactions in floating lipid membranes." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE033.

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Abstract:

Le projet principal de ce travail a porté sur l'étude des fluctuations hors d'équilibres de membranes lipidiques induites par la bactériorhodopsine (BR), une protéine transmembranaire activée par la lumière. Un protocole robuste pour l'incorporation de BR dans les systèmes mimétiques de membrane a été développé et les changements structurels induits par l'incorporation et l'activation de la BR ont été étudiés en détail par réflectivité spéculaire (neutrons et rayons X) et par réflectivité hors-spéculaire (rayons X). Nous avons pu observer un effet réversible induit par l'activité de la protéine sur la structure de la membrane et sur ses fluctuations. Ces résultats ouvrent la voie à l’étude du spectre des fluctuations hors-équilibres d’un système protéo-membranaire planaire, et à l’accès aux propriétés physiques de la membrane active. Dans un second projet nous avons étudié l’interaction entre deux bicouches lipidiques fortement chargées. Nous avons finement caractérisé la structure du système et clairement démontré que des interactions attractives existaient entre les bicouches chargées, en accord avec la théorie de couplage fort
The main project of this work was focused on the investigation of out-of-equilibrium fluctuation of phospholipid membranes induced by light-activated transmembrane protein bacteriorhodopsin (BR). A robust protocol for the BR incorporation into the membrane-mimic systems was developed and the induced structural changes caused by BR incorporation and activation with light were probed by means of neutron and X-ray specular and off-specular reflectometry. The reversible effect of light illumination on the protein activity (on /off) via its effect on the bilayer structure and fluctuation spectrum was demonstrated. These results open the way to investigate the active fluctuation spectrum of a planar membrane-protein system and to access the physical properties of the active membrane. The aim of the second project was to investigate the interaction between highly negatively charged DPPS lipid bilayers. We fully characterized the structure of the system and clearly demonstrated that attractive interactions existed between charged bilayers, in good agreement with Strong-Coupling theory

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Petit, Sébastien. "Influence du couple de transfert de spin sur les fluctuations magnétiques thermiquement activées dans les jonctions tunnel magnétiques." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00293055.

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Abstract:

La réduction croissante des tailles des dispositifs de l'électronique de spin s'accompagne d'une diminution du rapport signal sur bruit, notamment du fait de l'augmentation des fluctuations magnétiques à l'approche de la limite super paramagnétique. Simultanément la réduction des dimensions de ces dispositifs a entraîné l'apparition d'un nouveau phénomène : le transfert de spin, qui se traduit par un couple exercé par un courant polarisé en spin sur l'aimantation d'une couche ferromagnétique. Pour une densité de courant supérieure à une valeur seuil appelée courant critique, l'aimantation de la couche ferromagnétique peut être renversée ou être mise en précession. De nombreuses études ont été réalisées sur ces deux effets que ce soit d'un point de vue fondamental ou appliqué. Mais peu ont été effectuées pour des courants inférieurs au courant critique, c'est-à-dire dans un régime où le transfert de spin doit exister sans présenter d'effets macroscopiques sur la dynamique de l'aimantation.

Dans ce contexte, nous avons montré que le couple de transfert de spin agit fortement sur les fluctuations de l'aimantation à la résonance ferromagnétique dans les jonctions tunnel magnétiques, même pour des courants bien inférieurs au seuil critique. Pour ce faire, nous avons mis en place un banc de mesure de bruit large bande : DC − 26 GHz dont le seuil de détection est inférieur à 0, 5 nV/pHz. De plus, grâce à un modèle développé à partir du théorème de fluctuation-dissipation, nous avons pu expliquer les modifications du spectre des fluctuations magnétiques induites par le courant. Nous avons ainsi pu mettre en évidence l'existence de deux termes de couple de transfert de spin.

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MOSSET, Alexis. "Étude expérimentale des fluctuations d'origine quantique en amplification paramétrique d'images." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009322.

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Abstract:

Ce mémoire présente une étude expérimentale des fluctuations spatiales d'origine quantique de l'intensité dans des images en amplification paramétrique optique (OPA). Dans un premier temps nous avons caractérisé la réponse d'une caméra CCD lors de la mesure du bruit de photons dans le plan transverse de l'image. Pour cela, nous avons montré la pleine aptitude des capteurs silicium pour le domaine visible (527 nm) et leur mauvaise réponse dans le proche IR (1055 nm). Puis nous avons calibré le capteur sur toute sa dynamique afin d'éliminer l'inhomogénéité de réponse des pixels et ainsi mesurer le bruit de photons dans des images faibles ou intenses. D'autre part, nous avons étudié les aspects quantiques des OPA. L'amplification à l'aide d'un cristal de BBO de type I d'images (527 nm) dominées par le bruit quantique à l'aide d'une pompe UV (264nm) s'est imposée comme le meilleur compromis expérimental. Nous avons mis au point un montage et un protocole de mesure permettant la comparaison entre l'amplification sensible à la phase (PSA) et l'amplification insensible à la phase (PIA). Dans le cas d'une PIA, nous avons mis en évidence la dégradation du rapport signal à bruit. Pour la configuration PSA, nous avons réalisé la première amplification paramétrique d'images sans bruit spatial. Pour ces deux cas, les valeurs expérimentales sont en accord avec la figure de bruit attendue. De plus, nous avons étudié la distribution des fluctuations spatiales de la fluorescence paramétrique. L'emploi d'impulsions brèves et un fort filtrage des longueurs d'onde ont permis la caractérisation directe de la distribution de Bose-Einstein pure.

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Esteban, Michel. "Théorie de circuit des fluctuations lumineuses : application aux diodes laser." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20095.

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Abstract:

Ce travail a pour but principal de preciser la theorie du bruit des diodes laser. Celle-ci repose habituellement sur une equation d'evolution du nombre de photons dans la cavite optique. Une theorie radicalement differente est presentee, appelee theorie de circuit. Elle repose uniquement sur la loi de conservation de l'energie et sur la formule de nyquist. Elle parait etre en accord exact avec la mecanique quantique. Lorsque le gain et les pertes ne dependent pas de la frequence, la theorie de circuit est equivalente a une theorie corpusculaire. Lorsque le gain est independant du champ optique, elle est egalement en acord exact avec les equations d'evolution classiques. Des expressions detaillees des densites spectrales propres et croisees des fluctuations sont donnees. On donne de meme la largeur spectrale des lasers a guidage lateral faible. Les parametres optiques des semiconducteurs operant a 0,87, 1,55 et 3,87 micrometres sont evalues sur la base du modele de kane a quatre bandes

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Raybaut, Alain. "Cycles et instabilité : traditions et renouveau dans la théorie des fluctuations économiques." Nice, 1991. http://www.theses.fr/1991NICE0002.

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Abstract:

Une réflexion sur la nature et l'origine de l'instabilité macro-économique est menée en s'appuyant sur un travail préliminaire d'histoire de la pensée des théories des cycles du début du siècle, puis dans un second temps à partir de l'examen détaillé des principales contributions constitutives du renouveau de la théorie des cycles d'affaires. Deux grandes approches du problème sont ainsi distinguées. La première qui soustend le développement des récentes théories exogènes des cycles monétaires ou réels, vise à compatibiliser l'analyse de l'instabilité persistante avec la théorie de l'équilibre individuel. La dynamique se ramène alors à l'étude des conséquences des choix intertemporels d'agents représentatifs rationnels dans une économie naturellement stable, mais soumise à des chocs nominaux ou réels. Pour la seconde approche, privilégiée dans cette thèse, à la représentation d'une irrégularité conjoncturelle trouvant son origine dans une tendance stochastique se substitue l'idée d'un mouvement non uniforme essentiellement déterministe lié à la non linéarite des principales relations macro-économiques
The purpose of this research is to investigate the analysis of persitent instability in modern macrodynamic theory. It rests on a preliminary history of economic thought survey of the early twentieth century's business cycles theories to which recent theoritical revival on the topic refers. On this bais a particular examination of the mainly recent compone nts of this revival is done. Two great approaches are thus distinguished. The first one rests on the self-adjustment properties of market economies. It aims, as monetary or real equilibrium theory. The dynamic is then understood as representative agents' intertemporal choices in response to monetary or real exogenous shocks. The second one, which mainly retains our attention in this thesis, promotes an endogenous notion of macro-economic instability. On this point of view, dynamic method consits of a description with non linear processes of non uniform and out of equilibrium evolution of an economy

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Mattoussi, Foued. "Intermédiation financière, fluctuations cycliques et régulation de l'économie." Toulouse 1, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU1A002.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l'étude des relations entre le système financier d'une économie et son évolution réelle. Elle étudie, plus précisément, le rôle de l'intermédiation financière dans certains mécanismes macroéconomiques, c'est-à-dire les implications de cette dernière sur les fluctuations cycliques réelles. Sur le marché du prêt, l'existence d'asymétries d'information entre emprunteurs et préteurs est source de conflits. Celles-ci spécifient, en général, que les préteurs se trouvent moins informes sur la qualité des emprunteurs ainsi que sur celle de leurs projets. De plus, elle permet de fournir une justification théorique au concept du rationnement du crédit compatible avec l'approche en termes de contrat optimal. Le contrat redigé entre les emprunteurs et les préteurs stipule que les décisions optimales des deux contractants peuvent faire apparaitre, à l'équilibre, des situations de rationnement du crédit. Celui-ci précise, soit que tous les emprunteurs reçoivent un crédit inferieur à ce qu'ils ont souhaité emprunter, soit que certains emprunteurs non distinguables des autres sont exclus du marché. En outre, l'asymétrie d'information sur le marché du crédit et le caractère coûteux du contrôle de l'annonce de l'emprunteur justifient la légitimité de l'intermédiation financière par rapport à la situation du financement direct. Par ailleurs, le coût de contrôle a un impact plus important sur les fluctuations économiques en période de récession qu'en période de prospérité. De plus, il est à l'origine d'une distorsion au niveau de l'économie, qui se traduit par une perte du bien-être social. Cependant, l'équilibre obtenu est non optimal au sens de Pareto. La perte de surplus social nécessite l'intervention des autorités publiques. Dans cette perspective, la banque centrale apparait comme l'organisme public le plus apte à jouer la fonction de régulateur. Celle-ci emploie les instruments standards de politique monétaire, afin d'optimiser l'utilité sociale. Par conséquent, le meilleur équilibre dans l'ensemble des états qui se révèlent effectivement accessibles, est néanmoins, un "optimum de second rang".

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Koskievic, Jean-Max. "Théorie des négociations et coûts des fluctuations économiques : l'apport des modèles non-EU." Paris 1, 1999. http://www.theses.fr/1999PA010064.

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Abstract:

Depuis cinquante ans, la théorie de l’Esperance d'utilité (EU) est le paradigme dominant en théorie de la décision dans le risque. Cette théorie s'est avérée être un outil extrêmement utile dans de nombreux domaines de la science économique. Dans la théorie des négociations, en particulier, des progrès majeurs ont été rendu possibles grâce à l'utilisation de cette approche. Cependant, en dépit de son succès théorique, des expérimentations ont montré dès le début des années 50, que la théorie eu n'est pas un bon modèle descriptif. Ainsi des théories alternatives à l'utilité espérée, ont émergé. Deux approches sont privilégiées dans cette thèse : la théorie de l’espérance d'utilité dépendant du rang (RDEU) et la théorie des préférences récursives pour les choix intertemporels. - le modèle RDEU permet de distinguer la mesure de l'utilité de la richesse en situation de certitude et celle de l'aversion pour le risque: la première dépend exclusivement de la fonction d'utilité du décideur alors que la seconde combine cette fonction avec une fonction de perception des probabilités. Ce modèle permet une plus grande flexibilité dans la description des comportements micro-économiques de choix dans le risque. - Le modèle de préférences récursives donne quant à lui une plus grande flexibilité pour l'étude des arbitrages intertemporels, dans la mesure ou contrairement au modèle EU avec séparabilité intertemporelle, il permet de distinguer par des paramétrisations spécifiques la substituabilité intertemporelle, de l'aversion pour le risque de l'agent. Nous reconsidérons dans la première partie de cette thèse, la théorie traditionnelle des négociations, à la lumière du modèle RDEU de décision dans le risque. Puis, dans une seconde partie, nous estimons un modèle de choix de consommation-loisir d'un agent représentatif avec des préférences récursives, et nous appliquons l'approche RDEU afin de mesurer le coût en bien-être des fluctuations économiques.

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Lorenz, Larissa Claudia. "Fluctuations primordiales en cosmologie des cordes." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066192.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions des scénarios inflationnaires basés sur la théorie des cordes. Nous présentons d'abord une comparaison de l'inflation branaire dite “de KKLMMT” (nommée ainsi du nom des auteurs de ce scénario) aux données obtenues par le satellite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Ensuite, nous nous intéressons aux conséquences de la dynamique modifiée de l'inflaton (dit “k-inflation”); nous établissons quelles sont les prédictions observationnelles de ces scénarios en insistant sur les différences par rapport au cas standard. Nous traitons en détail un cas particulier connu sous le nom de “Dirac Born Infeld (DBI) inflation”. Dans un second temps, nous comparons ces prédictions aux résultats de WMAP. Deux autres travaux portent sur la fin de l'inflation branaire : nous calculons le comportement des perturbations entropiques au début de l'annihilation entre brane et anti-brane dans le modèle “KKLMMT” et nous étudions le réchauffement de l'univers à la suite de plusieurs collisions entre branes dans le scénario dit de “l'inflation en monodromie”. Finalement, nous abordons la question du comportement stochastique d'un champ d'inflaton avec une dynamique de type DBI
This thesis is dedicated to the study of inflationary scenarios based on string theory. We present first a detailed comparison of the “KKLMMT brane inflation” scenario to data from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) satellite. We then turn our attention to the consequences of modified dynamics for the inflaton: outside the string theory context, these scenarios are known as k-inflation, and we establish their observational predictions with particular regard for the differences to the standard case (where the inflaton kinetic term is canonical). We study in detail the case of “Dirac Born Infeld (DBI) inflation”, which is the string-inspired subclass of k-inflationary models. In a second step, we then again compare the obtained predictions to WMAP. Two other publications consider the end of brane inflation: firstly, we calculate the behaviour of entropy perturbations at the onset of brane--anti-brane annihilation in the KKLMMT model and, secondly, we study reheating of the Universe following multiple brane collisions in a novel scenario called “monodromy inflation”. Finally, we turn to the question of stochastic behaviour for an inflaton field with DBI dynamics

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Yao, Jianfeng. "Estimation et fluctuations de fonctionnelles de grandes matrices aléatoires." Thesis, Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0080/document.

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Abstract:

L’objectif principal de la thèse est : l’étude des fluctuations de fonctionnelles du spectre de grandes matrices aléatoires, la construction d’estimateurs consistants et l’étude de leurs performances, dans la situation où la dimension des observations est du même ordre que le nombre des observations disponibles. Il y aura deux grandes parties dans cette thèse. La première concerne la contribution méthodologique. Nous ferons l’étude des fluctuations pour les statistiques linéaires des valeurs propres du modèle ’information-plus-bruit’ pour des fonctionnelles analytiques, et étendrons ces résultats au cas des fonctionnelles non analytiques. Le procédé d’extension est fondé sur des méthodes d’interpolation avec des quantités gaussiennes. Ce procédé est appliqué aux grandes matrices de covariance empirique. L’autre grande partie sera consacrée à l’estimation des valeurs propres de la vraie covariance à partir d’une matrice de covariance empirique en grande dimension et l’étude de son comportement. Nous proposons un nouvel estimateur consistant et étudions ces fluctuations. En communications sans fil, cette procédure permet à un réseau secondaire d’établir la présence de ressources spectrales disponibles
The principal objective of this thesis is : the study of the fluctuations of functionals of spectrum for large random matrices, the construction of consistent estimators and the study of their performances, in the situation where the dimension of observations is with the same order as the number of the available observations. There will be two parts in the report : the methodological contribution and the estimation in large-dimensional data. As to the methodological contribution, we will study the fluctuations for spectral linear statistics of the model ’information-plus-noise’ for analytic functionals, and the extension for non-analytic functionals. The extension is based on the interpolation between random variables and Gaussian terms. This method can be applied to empirical covariance matrices. Another part consists in the estimation of the eigenvalues of the real covariance from the empirical covariance for high dimensional data and the study of its performance. We propose a new consistent estimator and the fluctuation of the estimator will be studied . In wireless communications, this procedure permits a secondary network to ensure the presence of the available spectral resources

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Hamdi, Haykel. "Théorie des options et fonctions d'utilité : stratégies de couverture en présence des fluctuations non gaussiennes." Thesis, Paris 2, 2011. http://www.theses.fr/2011PA020006/document.

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Abstract:

L'approche traditionnelle des produits dérivés consiste, sous certaines hypothèses bien définies, à construire des stratégies de couverture à risque strictement nul. Cependant,dans le cas général ces stratégies de couverture "parfaites" n'existent pas,et la théorie doit plutôt s'appuyer sur une idée de minimisation du risque. Dans ce cas, la couverture optimale dépend de la quantité du risque à minimiser. Dans lecadre des options, on considère dans ce travail une nouvelle mesure du risque vial'approche de l'utilité espérée qui tient compte, à la fois, du moment d'ordre quatre,qui est plus sensible aux grandes fluctuations que la variance, et de l'aversion aurisque de l'émetteur d'une option vis-à-vis au risque. Comparée à la couverture endelta, à l'optimisation de la variance et l'optimisation du moment d'ordre quatre,la stratégie de couverture, via l'approche de l'utilité espérée, permet de diminuer lasensibilité de la couverture par rapport au cours du sous-jacent. Ceci est de natureà réduire les coûts des transactions associées
The traditional approach of derivatives involves, under certain clearly defined hypothesis, to construct hedging strategies for strictly zero risk. However, in the general case these perfect hedging strategies do not exist, and the theory must be rather based on the idea of risk minimization. In this case, the optimal hedging strategy depends on the amount of risk to be minimized. Under the options approach, we consider here a new measure of risk via the expected utility approach that takes into account both, the moment of order four, which is more sensitive to fluctuations than large variance, and risk aversion of the investor of an option towards risk. Compared to delta hedging, optimization of the variance and maximizing the moment of order four, the hedging strategy, via the expected utilitiy approach, reduces the sensitivy of the hedging approach reported in the underlying asset price. This is likely to reduce the associated transaction costs

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Urbani, Pierfrancesco. "Theory of fluctuations in disordered systems." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112019.

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Abstract:

Dans cette thèse nous avons étudié de nombreux aspects de la théorie des systèmes désordonnés. En particulier, nous avons étudié les systèmes vitreux. La description détaillée des systèmes désordonnés et vitreux est un problème ouvert en physique de la matière condensée. Dans le cadre de la théorie de champ moyen pour les verres structuraux nous avons étudié la théorie des fluctuations proche de la transition vitreuse dynamique. L’étude des fluctuations peut etre fait avec le formalisme statique de la théorie de répliques. Nous avons fait cela en introduisant une théorie des champs pour la transition vitreuse à partir du potentiel microscopique entre les particules. Nous avons étudié dans ce cadre les fluctuations au niveau gaussien et nous avons évalués les exposants critiques dans ces approximations. Nous avons aussi étudié la région de validité de la prédiction gaussienne avec l’introduction d’un critère de Ginzburg pour la transition vitreuse. Les résultats que nous avons obtenues ne sont valides que dans la région β. Pour obtenir des resultats dans la région α nous avons étudié la pseudodynamique de Boltzmann que a été introduit par Franz and Parisi. Nous sommes parti des équations de Ornstein-Zernike et nous avons obtenu un ensemble d’équations dynamiques. En utilisant l’approximation Hypernetted Chain nous avons obtenu un ensemble complet d’équations qui sont très similaires aux équations de la théorie de mode-coupling. La troisième partie de la thèse porte sur l’étude des états amorphes des sphères dures en hautes dimensions. Pour obtenir les exposants dynamique dans ce cas, nous avons étudié la stabilité du diagramme de phase 1RSB (one-step-replica-symmetry-breaking). Nous avons découvert que ce diagramme de phase possède une région où la solution 1RSB est instable. La région où la solution 1RSB est instable est connectée avec la description théorique de la physique de jamming des sphères dures et nous avons montré que l’instabilité 1RSB est responsable d’une transition de phase en haute densité. Cette transition s’appelle la transition de Gardner. Nous avons cherché une solution 2RSB et nous avons vu qu’il existait un point en densité après lequel on peut avoir une solution 2RSB (et aussi fullRSB). Nous avons étudié le diagramme de phase 2RSB dans la limite de jamming où la pression devient infini. Après la solution 2RSB nous avons cherché à décrire la solution fullRSB. Nous avons écrit les équations fullRSB et nous avons découvert qu’elles sont identiques aux equations que l’on a dans le cas de un modèle de verres de spins qui s’appelle modèle de Sherrington et Kirkpatrick. Nous avons aussi étudié la solution numerique des équations fullRSB dans la limite de jamming. Cette solution montre beaucoup des choses intéressantes. La plus importante est le comportement du mean square displacement dans la limite de jamming. Si l’on regard les résultats numériques et éxperimentaux, il semble que le plateau de le mean square displacement s’approche a zero comme la pression à un exposant proche de −3/2. Nous avons vu que la solution numérique des équations fullRSB est en mesure de reproduire ce comportement. La quatrième partie de la thése a porté sur la dynamique de mode-coupling dans le régime où la transition vitreuse devient continue
In this thesis we have studied many aspects of the physics of disordered and glassy systems. The first part of the work is about the theory of dynamical fluctuations in the beta regime. When a system undergoes a dynamical arrest, it can be studied by introducing an appropriate dynamical correlation function that plays the role of the order parameter of the transition. To understand the collective effects underlying the glass transition we have studied the fluctuations of the order parameter on a time scale where the system is relaxed in a typical metastable glassy state. To do this we have seen that coming from the glass phase the system develops critical fluctuations with a diverging correlation length at the mean field level. We have thus derived an effective field theory by focusing only on them. This field theory can be used firstly to derive the mode-coupling exponent parameter that controls the relaxation of the dynamical correlation function when the system relaxes in a metastable glassy state. Moreover we can give a Ginzburg Criterion that can be used to determine the region of validity of the Gaussian approximation. These considerations are valid in the beta regime. To clarify what happens in the alpha regime we have studied a quasi-equilibrium construction, called Boltzmann-Pseudodynamics, recently introduced in order to describe with static techniques the long time regime of glassy dynamics. We have extended this formalism to structural glasses by producing a new set of dynamical equations. We have done this in the simplest approximation scheme that is called Hypernetted Chain. Two results have been obtained : firstly, we have computed the mode-coupling exponent parameter and we have shown that it coincides with the one obtained with the formalism of the first part of the thesis ; secondly we have studied the aging regime and we have derived that the condition that determines the fluctuation-dissipation ratio is a marginal stability one. In the third part of the thesis we have studied the theory of amorphous states of hard spheres in high dimensions. Hard spheres provide simple models of glasses and they are extensively studied for the jamming transition. In our framework jammed states can be thought as infinite pressure limit of metastable glassy states. During the last years it has been derived a mean field theory of hard spheres based on the 1RSB assumption on the structure of the free energy landscape. However it has been realized that this construction is inconsistent for what concerns the property of the packings at jamming. In the present work we have firstly investigated the possibility of an instability of the 1RSB solution and we have actually found that the 1RSB solution is unstable in the jamming part of the phase diagram. At the same time we have been able to compute the mode-coupling exponent parameter for this system. In order to go beyond the 1RSB solution we have first tried a 2RSB ansatz and then a fullRSB solution. We have derived a set of variational equations that are very close to the ones that have been derived in the Sherrington-Kirkpatrick model. We have solved numerically the equations and we have shown that the fullRSB solution seems to predict that the plateau value of the mean square displacement scale as the pressure to a power close to 3/2 as it seems to be predicted by scaling arguments and in contrast with the 1RSB predictions that show a scaling with the inverse of the pressure. The last chapter of the thesis is on the mode-coupling theory when the glass transition is becoming continuous. We have been able to show that in such a situation a detailed characterization of the solution of the equations can be obtained in the long time regime

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Pedurand, Richard. "Instrumentation for Thermal Noise Spectroscopy." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1356.

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Abstract:

La résolution des interféromètres gravitationnels est limitée par le mouvement Brownien - ou bruit thermique - de leurs miroirs dans la partie centrale de leur bande de détection, entre 10Hz et 1kHz. La répartition en fréquence de ce bruit thermique est dictée par les mécanismes de dissipation d'énergie mécanique à l'origine de cette vibration aléatoire, en accord avec le théorème fluctuation-dissipation. Cette dissipation provient principalement des revêtements optiques déposés sur les miroirs pour leur donner leur réflectivité. Dans le but de réduire le bruit thermique, une nouvelle génération de détecteurs d'ondes gravitationnelles employant des miroirs refroidis à température cryogénique a été proposée. Le développement de nouveaux matériaux optiques en couche mince à faible dissipation mécanique, opérant à la fois à température ambiante et température cryogénique, demande donc de nouveaux outils expérimentaux. L'objet principal de cette thèse est la construction d'un nouvel instrument, le CryoQPDI, qui consiste en l'association d'un interféromètre haute résolution et d'un cryostat basé sur un refroidisseur pulse tube. Il est capable de mesurer directement le mouvement Brownien d'un microlevier entre 300 K et 7 K. En combinant des mesures effectuées sur un microlevier avant et après le dépôt d'une couche mince, il est possible de caractériser la dissipation mécanique interne de cette couche mince. Cet instrument participera ainsi à l'optimisation des revêtements optiques des futurs interféromètres gravitationnels, dans le but de minimiser les nuisances dues au bruit thermique
The resolution limit of gravitational wave interferometers is set by their mirrors' Brownian motion – or thermal noise - in the central part of their detection band, from 10Hz to 1kHz. This thermal noise frequency distribution is given by the mechanical energy dissipation mechanisms it originates from, in agreement with the fluctuation-dissipation theorem. This dissipation mainly derives from the optical coatings deposited on the mirrors to give them their reflectivity. To reduce this thermal noise, a new generation of gravitational wave detectors employing mirrors cooled to cryogenic temperature has been suggested. The development of new optical thin-film materials with low mechanical dissipation, operating at both room and cryogenic temperatures, therefore requires new experimental tools. The main object of this thesis is the construction of a new instrument, the CryoQPDI, which is an association between a high-resolution interferometer and a cryostat based on a pulse tube cooler. It can directly measure the Brownian motion of a microcantilever between 300 K and 7 K. By combining measurements made on a microcantilever before and after the deposition of a thin film, it is possible to characterize the internal mechanical dissipation of this thin film. This instrument will eventually contribute to the optimisation of optical coatings of future gravitational wave detectors, aiming at minimizing the limitations due to thermal noise

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Eleuch, Hichem. "Etude théorique des fluctuations quantiques dans la lumière sortant d'une microcavité semiconductrice." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011775.

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Abstract:

Nous présentons un traitement théorique de la modification des fluctuations quantiques d'un faisceau lumineux par l'interaction non-linéaire avec une microcavité semiconductrice à puits quantiques. Nous étudions plus précisément le spectre de bruit et la fonction d'autocorrélation des champs émis. Notre étude du spectre de bruit prévoit des effets de compression de bruit importants dans le cas de fort couplage entre excitons et photons de la cavité et à basse température où les excitons du semiconducteur sont découplés de l'effet perturbateur du réseau. Nous montrons aussi que ces effets de réduction de bruit disparaissent avec l'augmentation de la température du réservoir thermique. L'étude de la fonction d'autocorrélation qui est un indicateur de la statistique du champ émis a permis de mettre en évidence des effets de dégroupement (non-classique) et de groupement de photons suivant le désaccord entre la fréquence du laser et la fréquence de la cavité.

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Dumoulin, Benoît. "Étude théorique des fluctuations structurales dans les composés organiques à dimensionnalité réduite." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape15/PQDD_0014/NQ35769.pdf.

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Dumoulin, Benoît. "Étude théorique des fluctuations structurales dans les composés organiques à dimensionnalité réduite." Thèse, Université de Sherbrooke, 1997. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4966.

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Abstract:

Les systèmes à dimensionnalité réduite constituent maintenant une branche entière de la physique de la matière condensée. Cette dernière s'est développée rapidement au cours des dernières années, avec la découverte des matériaux organiques qui présentent, justement, des propriétés physiques fortement anisotropes. Cette thèse présente une étude en trois parties de plusieurs composés organiques qui, bien que très différents du point de vue de leurs compositions chimiques et de leurs propriétés physiques à haute température, subissent tous une instabilité structurale à très basse température. De plus, dans chacun des cas, l'instabilité structurale est précédée d'un important régime fluctuatif à partir duquel les propriétés physiques changent de manière significative. Notre étude suit un ordre chronologique inversé puisque nous nous attardons en premier lieu au cas de composés récemment découverts: les composés de la famille des (BCPTTF)₂X (X= PF₆, AsF₆). Ces derniers sont des isolants magnétiques à la température ambiante et subissent une instabilité structurale de type spin-Peierls à une température appelée T_SP. En particulier, nous nous intéressons à l'étude des propriétés physiques de ces systèmes dans le régime fluctuatif, qui précède cette instabilité. Notre étude théorique nous permet de comprendre en détail comment ces systèmes s'approchent de l'instabilité structurale. Dans la seconde partie de cette thèse, nous étudions le régime fluctuatif (pré-transitionnel) observé expérimentalement dans le composé de (TMTTF)₂PF₆. Ce composé organique, dont la structure s'apparente aux sels de Bechgaard, subit une instabilité de type spin-Peierls à une température T_SP = 19K. Bien que ce composé possède la particularité d'être un bon conducteur à la température ambiante, il subit une transition de type Mott-Hubbard à une température T_ρ ≈ 220K et devient alors un isolant magnétique, analogue aux composés de la famille des (BCPTTF)₂X. Le régime fluctuatif précédant l'instabilité spin-Peierls apparaît ensuite vers 60K. Notre étude théorique montre qu'un modèle d'électrons en interaction de type"g-ologie" avec possibilité de processus umklapp permet de bien rendre compte des propriétés physiques de ce système. Finalement, la troisième partie de cette thèse porte sur l'étude des premiers composés organiques quasi-unidimensionnels à avoir été synthétisés: les composés de la famille du TTF-TCNQ. Notre étude théorique des instabilités structurales que présentent ces composés n'est évidemment pas la première. L'originalité de cette dernière est qu'elle tient compte des fortes interactions entre les électrons, présentent dans ces composés. Pour tenir compte de telles interactions, nous avons choisi la formulation"liquide de Luttinger" qui nous permet de mieux traiter ce régimne [i.e. régime?] dit de couplage fort.

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Sahraoui, Fouad. "Etude des fluctuations magnétiques dans la magnétogaîne terrestre : vers une interprétation dans le cadre de la théorie de la turbulence faible de la MHD-Hall." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2003. http://www.theses.fr/2003VERS0014.

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Abstract:

La thèse porte sur l'étude expérimentale et théorique de la turbulence magnétique dans la magnétogaine terrestre. Vu l'absence des collisions, cette turbulence joue un rôle important dans les transferts entre le vent solaire et la magnétosphère. L'étude expérimentale est faite à partir des données multipoints des satellites Cluster et en utilisant la technique de filtrage-en-k. Il a été montré que le spectre turbulent observé est porté par des modes linéaires. Ces modes ne sont pas décrits par la théorie de la MHD idéale. Ces résultats justifient une approche de turbulence faible en MHD-Hall pour interpréter les observations. Ce modèle a été développé dans le cadre du formalisme Hamiltonien. Une étape importante a été franchie : la description canonique de la MHD-Hall en terme des variables de Clebch généralisées. Ceci permettra de résoudre le problème de la diagonalisation des équations non linéaires de la MHD-Hall et de dériver les équations cinétiques des ondes correspondantes
The thesis is dedicated to study experimentally and theoretically the magnetic turbulence in the terrestrial magnetosheath. Due to the absence of collisions, this turbulence plays an important role in the transfers between the solar wind and the magnetosphere. The experimental study is done using the Cluster multipoint data and the k-filtering technique. It is shown that the observed turbulent spectrum is supported by linear low frequency modes. These modes are not described by the ideal MHD theory. Therefore, a weak turbulence theory of the Hall-MHD system is justified for interpreting the observations. This model is developed in the framework of the Hamiltonian formalism. The most important step has been accomplished: the canonical description of the Hall-MHD system in terms of the generalized Clebsch variables. This new formalism will allow to solve the problem of diagonalizing the Hall-MHD non linear equations, and deriving the corresponding kinetic equations of waves

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Ada-Hanifi, Mohammed. "Rôle des fluctuations de potentiel sur les propriétés électriques du silicium polycristallin." Montpellier 2, 1985. http://www.theses.fr/1985MON20064.

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Abstract:

La différence, observée à haute température, entre les énergies d’activation de la conductivité et de la mobilité du silicium polycristallin, n’était pas expliqué jusqu’à présent par les modèles existants. Pour cela, nous avons proposé un nouveau modèle de conduction prenant en compte l’existence du désordre dans ce matériau. Par ailleurs les mesures faites à basse température et celles réalisées sous forts champs électriques corroborent cette interprétation. Enfin, certains résultats à basse température montrent l’existence de joints de grains électriquement inactifs (type P) et la présence d’une couche privilégiée pour la conduction, à l’interface (type N)

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Vroylandt, Hadrien. "Thermodynamique et fluctuations des petites machines." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS244/document.

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Abstract:

Les petites machines, comme les moteurs moléculaires ou les particules actives, fonctionnent dans un environnement fortement fluctuant qui affecte leur efficacité ou leur puissance. L'objectif de cette thèse est de décrire les petites machines à l'aide de la thermodynamique stochastique et de la théorie des grandes déviations. En reliant localement puis globalement les courants aux forces thermodynamiques, on introduit une matrice de conductance hors d'équilibre, qui généralise la matrice d'Onsager pour un système stationnaire hors d'équilibre. Cela permet de majorer l'efficacité des machines par une fonction universelle qui ne dépend que du degré de couplage entre les courants d'entrée et de sortie. On obtient aussi de nouvelles relations générales entre puissance et efficacité. Du point de vue des fluctuations, la matrice de conductance hors d'équilibre est reliée à une borne quadratique pour les fonctions de grande déviation des courants. Cette borne permet d'obtenir des bornes pour les fonctions de grande déviation de l'efficacité, mais aussi de revisiter le théorème de fluctuation-dissipation comme une inégalité dans le cas des systèmes loin de l'équilibre. Pour terminer, on étudie l'effet d'une brisure d'ergodicité sur les fluctuations d'observables comme l'activité, les courants ou l'efficacité. En particulier, on calcule la fonction de grande déviation de l'efficacité pour un ensemble de nanomachines en interaction pour lesquelles un couplage fort et une brisure d'ergodicité apparaissent à la limite thermodynamique
Small machines -- like molecular motors or active particles -- operate in highly fluctuating environments that affect their efficiency and power. This thesis aims at describing small machines using stochastic thermodynamics and large deviation theory. By relating mean currents to thermodynamic forces, locally first and then at the global level, we introduce the non-equilibrium conductance matrix that generalizes the Onsager matrix for stationary non-equilibrium systems. We use it to bound machine efficiency by a universal function depending only on the degree of coupling between input and output currents and to find new general power-efficiency trade-offs. On the fluctuations side, the non-equilibrium conductance matrix can be used to find a quadratic bound on the large deviation function of currents. This enables to revisit the fluctuation-dissipation theorem as an inequality when dealing with far-from-equilibrium systems, but also to derive bounds on the efficiency large deviation function. Finally, we study the effects of ergodicity breaking on the fluctuations of observables like activity, currents or efficiency. In particular, we derive the efficiency large deviation function for a model of interacting nanomachines, for which tight coupling and ergodicity breaking emerge in the thermodynamic limit

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Kravtsiv, Ivan. "Fluctuations and confinement effects in the theory of simple and anisotropic fluids." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066443.

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Abstract:

We investigate the impact of confinement and density field fluctuations on equilibrium properties of simple and anisotropic fluids. A field theory formalism is applied to systems with Yukawa-like potentials and Maier-Saupe nematogenic fluids in the bulk and in the vicinity of a hard wall. For Yukawa and two-Yukawa fluids at a surface, the mean field approximation (MFA) reduces to a system of non-linear differential equations. The exact contact theorem is used to research the consistency of the approximations. Indeed, in the MFA, based on a pressure invariant, the contact theorem (CT) is verified. Beyond, in the Gaussian approximation, analytical expressions for density profiles, adsorption coefficient, and free energy are derived. Once more, the CT condition is satisfied. Fluctuations lead to density depletion at the wall regardless of the sign of interaction. As a result, for some systems an oscillatory density profile and a non-monotonous adsorption coefficient as a function of temperature or bulk density are observed. In the case of systems with the Maier-Saupe potential of interaction, the MFA retrieves the standard Maier–Saupe theory of liquid crystals. Analytical expressions for the correlation functions, the free energy, and the elasticity constant are derived. At a hard wall in the MFA a system of equations containing generalized biaxial order parameters is obtained. The CT is verified regardless of the angle between the surface and the director. For homeotropic alignment, expressions for the density and the order parameter profiles are derived. Analytical expressions for the pair correlation function are calculated. The possibility of the loss of nematic ordering at a confining interface is conjectured
Nous étudions les effets du confinement et des fluctuations de densité sur les propriétés d'équilibre de liquide simples et anisotropes. Une théorie des champs est utilisée pour étudier des potentiels de type Yukawa et des fluides nématiques de type Maier-Saupe en volume et au voisinage d'un mur dur. Pour des fluides avec un ou deux potentiels de Yukawa, l'approximation de champ moyen (AdCM) se réduit à un système d'équations différentielles non linéaires. Le théorème de contact (TdC) est utilisé pour vérifier la cohérence des différentes approximations. De fait, en ACM, l'existence d'un invariant pour la pression permet de vérifier la validité du TdC. Au-delà, dans l'approximation gaussienne, nous dérivons des expressions analytiques pour les profils, le coefficient d'adsorption et l'énergie libre. Ici aussi le TdC est satisfait. Les fluctuations conduisent à une dépletion des profils de densité au mur quelque soit le signe de l'interaction. En conséquence, pour certains systèmes, nous observons des oscillations dans le profil de densité et un comportement non-monotone du coefficient d'adsorption en fonction de la température et de la densité. Pour les systèmes de type Maier-Saupe, l'AdCM redonne la théorie de Maier-Saupe pour les cristaux liquides. Nous obtenons des expressions analytiques pour les fonctions de corrélation, l'énergie libre et la constante d'elasticité. A un mur dur en AdCM un systèmes d'équations comprenant des paramètres d'ordres biaxiaux généralisés est obtenu. Le TdC est vérifié quelque soit l'angle entre la surface et la directrice du nématique. Pour un alignement homéotropique, des expressions du profil de densité du paramètre d'ordre sont obtenus. Des expressions analytiques des fonctions de corrélation de paires sont dérivées. On conjecture alors la possibilité d'une perte de l'ordre nématique au voisinage de l'interface

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Bogdanoff, Grichka. "Fluctuations quantiques de la signature de la métrique à l'échelle de Planck." Dijon, 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001502.

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Abstract:

Nous proposons de montrer que la signature Lorentzienne de la métrique d'espace-temps (+++-) n'est plus fixe à l'échelle de Planck lp et présente des "oscillations quantiques" entre les formes Lorentzienne et Euclidienne (+++±) jusqu'à l'échelle 0 où elle prend la forme Euclidienne (+ + + +). 1- Au plan algébrique, nous suggérons l'existence d'un "chemin de fluctuation" (3, 1)-(4, 0) excluant la signature ultra-hyperbolique (2, 2). Nous construisons l'espace topologique quotient *top décrivant la superposition des métriques Lorentzienne et Riemannienne. Nous montrons que *top comporte un point singulier S correspondant à l'origine de l'espace de superposition. En termes de groupes quantiques, nous établissons le lien entre q-déformation et "déformation" de la signature, notre principal résultat étant la construction du nouveau produit bicroisé cocyclique Mc(H). Une telle construction nous a permis de réaliser l'unification des signatures Lorentzienne et Euclidienne au sein du produit bicroisé cocyclique entre le groupe quantique Lorentzien Uq(so(3, 1)) et le groupe quantique Euclidien Uq(so(4))op. Nous suggérons aussi que la "semidualisation" de Majid décrit la transition q-Euclidien Æ q-Lorentzien. De même, la q-déformation de l'espace-temps indique que les structures naturelles Rq(4) et Rq(3,1) , covariantes sous Uq(so(4)) et Uq(so(3, 1)) sont reliées par semidualité. 2- Au plan physique, dans le cadre de la supergravité N=2, nous considérons qu'à l'échelle de Planck, le (pré)espace-temps est en état KMS (Kubo-Martin-Schwinger), le paramètre d'échelle ß du système étant complexe. L'algèbre de von Neumann associée à l'état non trivial des mesures sur la métrique à l'échelle de Planck est un facteur sans trace, de type IIIl. Nous étendons alors à l'échelle de supergravité la gravité relativiste et adoptons le Lagrangien L-supergravité = R2 + ßR + RR* incluant des termes de courbure quadratiques en R2, avec une composante physique (le terme d'Einstein ) associée à la signature Lorentzienne et une composante topologique (le terme topologique ) associée à la signature Euclidienne. La limite infrarouge de la théorie de superposition est alors donnée, à l'échelle de Planck, par le terme en R (+++-) tandis que la limite ultraviolette est donnée, à ß = 0, par le terme topologique RR* (++++). Nous proposons une dualité nouvelle entre instantons (secteur topologique) et monopôles (secteur physique) en dimension 4 représentant la superposition des métriques. 3- Au plan cosmologique, nous décrivons la Singularité Initiale de l'espace-temps par l'invariant topologique Is = Tr(-1)S, analogue au premier invariant de Donaldson. La Singularité Initiale, dont nous proposons la solution dans le cadre de la théorie topologique des champs, est ici identifiée à un instanton gravitationel singulier de rayon r = 0. Les observables physiques sont alors remplacées, à l'échelle 0, par des cycles d'homologie dans l'espace des modules des instantons. Nous conjecturons l'existence d'une amplitude topologique associée à une phase "d'expansion topologique" du pré-espace-temps de l'échelle 0 à l'échelle de Planck, précédant la phase d'expansion conventionnelle. L'expansion topologique du pré-espace-temps à partir de l'échelle 0 devrait alors correspondre à une pseudo-dynamique en temps imaginaire, que nous décrivons par le semi-groupe à un paramètre des automorphismes de l'algèbre M0,1 des pseudo-observables du système, M0,1 est un facteur à trace de type II*, associé à l'état ergodique de la mesure au voisinage de la Singularité Initiale.

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Hamamdjian, Gilbert. "Fluctuations de potentiel et conductivité mixte dans GaAs:Cr semi-isolant." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20003.

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Abstract:

Realisation de mesures de conductivite continue, de conductivite alternative haute frequence, de pouvoir thermoelectrique, entre 300 et 450 k. En developpant un modele tenant compte des fluctuations de potentiel a longue portee, il est montre qu'il est possible d'envisager toutes les situations physiques possibles dans le compose semi-isolant et de rendre compte de tous les comportements experimentaux

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Bellon, Ludovic. "Vieillissement des systèmes vitreux et rapport fluctuation-dissipation." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003649.

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Abstract:

Ce travail propose une étude expérimentale au niveau fondamental du vieillissement des matériaux vitreux, en vue de valider les approches théoriques récentes sur le sujet. Dans un premier chapitre, nous introduisons ces nouveaux concepts : basés sur l'analogie verre de spin - verre structuraux, ils définissent la température effective Teff de ces systèmes faiblement mais durablement hors d'équilibre. Cette observable se mesure via le rapport fluctuation dissipation d'un tel système.

Le second chapitre est consacré à l'étude de l'effet rajeunissement-mémoire dans un polymère, le poly(methyl methacrylate) (PMMA). En s'inspirant d'expériences sur les verres de spins, nous démontrons une analogie de comportement forte sur des effets fins entre ces systèmes très différents. Une interprétation théorique en terme de paysage d'énergie hiérarchique permet de rendre compte de ces propriétés communes. Cette similitude fait du PMMA un bon candidat pour une étude du rapport fluctuation dissipation, introduite dans un troisième chapitre. Notre approche du problème, basée sur la mesure des propriétés électriques, est soigneusement analysée pour déterminer précisément les barres d'erreurs. Nous démontrons ainsi la nécessité d'améliorer le rapport signal sur bruit de notre expérience avant de tirer des conclusions.

Dans les deux derniers chapitres, nous étudions un verre colloïdal : la Laponite. La mesure de Teff à l'aide des propriétés électriques de ce système, en suivant le protocole du troisième chapitre, met cette fois en évidence une nette violation du théorème fluctuation dissipation, en accord avec les théories récentes sur le vieillissement. Pour tester le caractère intrinsèque de cette température effective, nous en proposons finalement une seconde détermination à l'aide des propriétés rhéologiques du matériau. Un rhéomètre ultra-sensible est ainsi conçu, et les résultats préliminaires de cette expérience sont présentés.

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Dubus, Cyril. "Etude théorique de l'élasticité et des fluctuations de la membrane du globule rouge." Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077205.

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Abstract:

Les globules rouges traversent des vaisseaux capillaires dont le diamètre est inférieur au leur. Ils doivent pour cela être capables de se déformer de manière importante sans relâcher leur contenu intérieur. Ceci nécessite des propriétés élastiques remarquables, lesquelles leur sont conférées par leur membrane composite. Celle-ci est constituée d'une bicouche lipidique à laquelle sont accrochés des filaments de protéines formant un réseau bidimensionnel grossièrement triangulaire, le cytosquelette. L'une des manières d'étudier l'élasticité du globule rouge et d'observer les fluctuations de hauteur de sa membrane. Dans une première partie nous déterminons l'expression la plus générale de l'énergie élastique à l'ordre quadratique d'un réseau triangulaire régulier pour lequel les interactions sont limitées aux premiers et seconds voisins. Dans les parties suivantes, nous présentons un nouveau modèle de la membrane composite du globule rouge et nous établissons le spectre statique puis le spectre dynamique de ses fluctuations d'équilibre, que nous relions à ses caractéristiques microscopiques. Le spectre statique est analysé dans le cas d'un globule rouge avec une cytosquelette parfait et dans le cas d'un cytosquelette présentant des défauts. Le spectre dynamique est analysé dans la limite d'un cytosquelette parfait et peu étiré
The red blood cells pass through capillary vessels whose diameters are smaller than theirs. For this, they must be able to be greatly distorted without losing their content. This requires remarkable elastic properties, which are provided by their composite membrane. This one is made of a lipidic bilayer to which a protein skeleton is pinned. This skeleton forms a bidimensional and roughly triangular lattice. One way to study the elasticity of the red blood cell is to observe its membrane height fluctuations. In the first chapter, we determine the most general expression to the quadratic order of the elastic energy of a regular triangular network, taking into account up to second nearest neighbour interactions. In the following chapters, we present a new model for the red blood cell composite membrane and we establish both its static and dynamic equilibrium fluctuation spectrum, which we link to its microscopic features. The static spectrum is analysed in the case of a red blood cell with a perfect cytoskeleton and in the case of a red blood cell with cytoskeletal defects. The dynamic spectrum is analyzed in the limit of a perfect and fewly expanded cytoskeleton

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

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Abstract:

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

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Hernandez, Freddy. "Fluctuations à l'équilibre d'un modèle stochastique non gradient qui conserve l'énergie." Paris 9, 2010. https://bu.dauphine.psl.eu/fileviewer/index.php?doc=2010PA090029.

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Abstract:

En cette thèse nous étudions le champ de fluctuations à l'équilibre de l'énergie d'un modèle non gradient réversible. Nous établissons la convergence en loi vers un processus d'Ornstein-Uhlenbeck généralisé. En adaptant la méthode non gradient introduite par S. R. S Varadhan, nous identifions le terme de diffusion, ce qui nous permet de déduire le principe de Boltzmann-Gibbs. Ceci est le point essentiel pour montrer que les lois fini dimensionnelles du champ de fluctuations, convergent vers les lois fini dimensionnelles d'un processus généralisé d'Ornstein-Uhlenbeck. De plus, en utilisant à nouveau le principe de Boltzmann-Gibbs nous obtenons aussi la tension du champ de fluctuations de l'énergie dans un certain espace de Sobolev, ce qui avec la convergence des lois fini dimensionnelles implique la convergence en loi vers le processus généralisé d'Ornstein-Uhlenbeck (mentionné ci-dessus). Le fait que la quantité conservée n'est soit pas une forme linéaire des coordonnées du système, introduit des difficultés supplémentaires de nature géométrique lors de l'application de la méthode non gradient de Varadhan
In this thesis we study the equilibrium energy fluctuation field of a one-dimensional reversible non gradient model. We prove that the limit fluctuation process is governed by a generalized Ornstein-Uhlenbeck process. By adapting the non gradient method introduced by S. R. S Varadhan, we identify the correct diffusion term, which allows us to derive the Boltzmann-Gibbs principle. This is the key point to show that the energy fluctuation field converges in the sense of finite dimensional distributions to a generalized Ornstein-Uhlenbeck process. Moreover, using again the Boltzmann-Gibbs principle we also prove tightness for the energy fluctuation field in a specified Sobolev space, which together with the finite dimensional convergence implies the convergence in distribution to the generalized Ornstein-Uhlenbeck process mentioned above. The fact that the conserved quantity is not a linear functional of the coordinates of the system, introduces new difficulties of geometric nature in applying Varadhan's non gradient method

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Joubaud, Sylvain. "Fluctuations dans les systèmes hors d'équilibre." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00316170.

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Abstract:

Les travaux décrits dans cette thèse apportent une contribution à la physique statistique des fluctuations de systèmes portés hors de leur état d'équilibre. Les résultats ont été obtenus sur deux systèmes expérimentaux.

Le premier système est un oscillateur harmonique fluctuant sous l'effet de l'agitation thermique. Ce système est porté par un forçage externe dans deux types d'états hors d'équilibre : un état transitoire et un état stationnaire. Nous mesurons dans ce système modèle les fluctuations du travail injecté, de la chaleur dissipée et de la production d'entropie totale. L'étude statistique de ces fluctuations est réalisée dans le contexte des Théorèmes de Fluctuation. Par la comparaison des résultats expérimentaux et d'un modèle théorique simple, nous donnons une interprétation physique des différents résultats obtenus.

La seconde partie est consacrée à l'étude de la transition de Fréedericksz dans les cristaux liquides. Cette transition est équivalente à une transition de phase du deuxième ordre. Nous proposons une méthode de mesure du paramètre d'ordre de la transition ayant une excellente résolution jusqu'à des fréquences de l'ordre du millihertz. Nous étudions la statistique des fluctuations d'équilibre lorsque le paramètre de contrôle est proche de la valeur critique. La distribution est comparée avec la distribution Gumbel Généralisée et le paramètre de ce modèle est interprété comme un nombre de degrés de liberté effectifs. Ce système est finalement étudié hors d'équilibre lors d'une trempe au point critique accompagné d'un phénomène de vieillissement.

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Gomez-Solano, Juan Ruben. "Fluctuations hors-équilibre d'une particule Brownienne." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00648099.

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Abstract:

Ces travaux de thèse présentent une étude expérimentale des fluctuations d'une particule Brownienne soumise à deux différentes conditions hors-équilibre dans un fluide . Le but est de comprendre d'une manière générale la relation entre les fluctuations spontanées, la fonction de réponse linéaire et la production totale d'entropie des processus loin de l'équilibre thermique. La première partie est consacrée à l'étude du mouvement d'une particule colloïdale dans un état stationnaire périodique hors-équilibre induit par une force non-conservative et à sa réponse à une perturbation externe. Nous analysons la dynamique du système dans le contexte des différentes approches généralisées de fluctuation-dissipation. Nous montrons que ces relations théoriques sont satisfaites par les données expérimentales quand on prend en compte le rôle du courant du à la rupture du bilan détaillé. Dans une deuxième partie nous étudions les fluctuations et la réponse d'une particule Brownienne dans deux types de bains vieillissants qui relaxent vers l'équilibre thermique: un verre colloïdal de Laponite et une solution aqueuse de gélatine. Dans ce cas-là nous montrons que le flux de chaleur de la particule vers le bain pendant sa relaxation représente une correction hors-équilibre du théorème de fluctuation-dissipation. Donc, le flux de chaleur joue le même rôle que le courant dans un état stationnaire. En conséquence, les résultats de la thèse mettent en évidence l'importance générale de la production totale d'entropie pour quantifier les relations de fluctuation-dissipation généralisées dans les systèmes hors-équilibre.

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Aït, Benhamou Zouhaïr. "Macroeconomic fluctuations in emerging and developing economies." Thesis, Paris 10, 2018. http://www.theses.fr/2018PA100106/document.

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Abstract:

Les fluctuations macroéconomiques dans les pays émergents sont plus prononcées que celles observées pour les pays développés. On explique cet écart par des imperfections de marché plus importantes dans ce groupe de pays, sous la forme de rigidités nominales comme c’est le cas dans le modèle Néo-Keynésien standard. On y ajoute également des rigidités réelles, ce qui rend les réactions des agents économiques à des chocs exogènes sous-optimales, en comparaison avec le cadre de la théorie des cycles réels. A ces imperfections de marché s’ajoutent des imperfections institutionnelles, où le rôle du secteur public est modélisé suivant une relation d’agence entre ce dernier comme agent fournisseur du bien public, et les ménages qui sont les principaux, demandeurs de ce bien. Les préférences endogènes du planificateur social entraînent également des distorsions entraînant une exacerbation du cycle économique
Macroeconomic fluctuations in small, open emerging economies 5 have only recently been of interest to the literature. This is due to a host of issues, ranging from data reliability and quality, to the relevance of the business cycle concept when applied to those economies. Nonetheless, this dissertation presents general equilibrium model applications to emerging economies. The central theme of this dissertation is that imperfect market and institutional structures can account for the excess volatility in macroeconomic fluctuations, as compared against developed economies. We extend the New Keynesian Synthesis framework to accommodate the distinctive features and stylised facts compiled for emerging economies

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Grassia, Francesca. "Fluctuations quantiques et thermiques dans les transducteurs électromécaniques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011777.

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Abstract:

Les fluctuations sont présentes dans toute mesure et elles en limitent la sensibilité ultime. Ceci est vrai en particulier pour les fluctuations de nature fondamentale qui correspondent au bruit thermique et au bruit quantique. Un premier objectif de cette thèse a été le développement d'une méthode générale qui permette le traitement de ces fluctuations dans des systèmes de mesure comportant des éléments passifs et des éléments actifs remplissant des fonctions d'amplification ou de contre-réaction. Cette méthode, basée d'une part sur la théorie des réseaux, d'autre part sur le formalisme quantique de la matrice S, s'applique aux systèmes linéaires et, plus généralement, aux systèmes linéarisables autour du point de fonctionnement. Elle peut prendre en compte toutes les sources de bruit et décrit donc la non-idéalité de la mesure. Son caractère modulaire se prête bien au traitement des systèmes complexes. Un deuxième objectif a été l'étude des effets des fluctuations quantiques et thermiques sur la sensibilité des mesures électromécaniques. Le bruit dans ces systèmes, habituellement dominé par les fluctuations thermiques, s'est rapproché du niveau quantique, sous la pression des expériences nécessitant de très hautes sensibilités (détection des ondes gravitationnelles, test du principe d'équivalence dans l'espace) et grâce aux développements technologiques dans le domaine cryogénique. La méthode développée dans cette thèse fournit un cadre théorique consistent pour traiter fluctuations quantiques et thermiques dans ces systèmes. Des résultats précis ont été obtenus pour un accéléromètre conçu par l'ONERA pour des expériences de physique fondamentale dans l'espace et qui présente la particularité d'utiliser un mécanisme de friction froide. Ces résultats permettent d'estimer les limites ultimes de sensibilité d'un tel instrument.

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Kharouf, Malika. "Fluctuations de fonctionnelles spectrales de grandes matrices aléatoires et applications aux communications numériques." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006336.

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Abstract:

La théorie des matrices aléatoires présente un ensemble d'outils mathématiques efficaces pour l'étude de performances des systèmes de communications numériques. L'objectif de cette thèse est de développer des résultats analytique basés sur la théorie des matrices aléatoires pour étudier les fluctuations de quelques indices de performances pour les systèmes de communications sans fil. Nous étudions dans un premier temps, les fluctuations du rapport signal sur bruit (SINR), indice de performance mesuré à la sortie d'un récepteur linéaire de Wiener, récepteur minimisant l'erreur quadratique des symboles estimés (LMMSE) pour les transmissions par la technique CDMA. Basés sur la méthode REFORM, nous montrons le comportement gaussien asymptotique pour le SINR. L'étude du SINR permet la compréhension de comportements d'autres indices de performances comme l'erreur binaire et la probabilité de dépassement. Basés sur la nature gaussienne des entrées de la matrice canal, nous utilisons des outils mathématiques dédiés aux variables gaussiennes pour évaluer ces deux indices de performances. Des simulations montrent bien la pertinence de cette approche. Il est bien connu que l'information mutuelle entre le signal émis et le signal reçu augmente avec l'utilisation des techniques de transmission multi-antennes. Nous nous intéressons à l'étude des fluctuations de cette statistique pour un modèle séparable non centré, cas Rice. Nous développons des outils mathématiques basés sur la théorie des matrices aléatoires permettant de montrer la nature gaussienne des fluctuations de l'information mutuelle.

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Brossault, Marc-Antoine. "Suivi temporel de la dynamique des structures : apports du théorème fluctuation-dissipation et de la dynamique lente pour l'évaluation de l'intégrité des structures de génie civil." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAU031/document.

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Abstract:

Soumise à une sollicitation sismique importante, une structure de génie civil peut être endommagée. Cela se traduit par l'apparition de fissures et donc une réduction de ses propriétés élastiques de la structure. Cependant, dans le cas d'un événement sismique d'amplitude inférieure, la variation observée est seulement transitoire. Elle consiste en une perturbation brutale de la fréquence et de l'amortissement suivie d'un recouvrement lent vers leurs valeurs initiales. Ce phénomène non linéaire de relaxation est appelé Dynamique Lente. Il s'explique par la fermeture progressive des fissures initialement présentes dans la structure et qui ont été ouvertes par la sollicitation. Nous avons observé en laboratoire que l'analyse de la Dynamique Lente dans une poutre avant et après son endommagement permet de détecter cette augmentation de la densité de fissures. La sensibilité différentielle des modes à une dégradation locale indique, de plus, une piste pour le développement d'une méthode de localisation de l'endommagement. L'étude de la Dynamique Lente que nous avons menée dans deux structures de génie civil a montré que nous pouvions également y détecter l'apparition de l'endommagement. Le suivi de l'amortissement de manière continue a mis en évidence une relation linéaire entre l'amortissement et l'intensité des vibrations ambiantes à la fois dans les poutres et les structures de génie civil. Nous expliquons celle-ci via l'application du théorème Fluctuation-Dissipation à ces systèmes. Les résultats en laboratoire et la proximité de l'expression de la relation avec les équations utilisées dans le cas de la Dynamique Lente suggère une dépendance de ce phénomène vis à vis de la densité des hétérogénéités dans le matériau composant la structure. De plus amples recherches sont cependant nécessaires afin d'expliquer complètement nos observations et ainsi pouvoir les utiliser dans le cadre de la surveillance des structures uniquement à partir de données de très faible amplitude
During strong seismic loadings, a structure may be damaged. This results in the appearing of cracks and then a reduction of the elastic properties of the structure. The degradation remains only transitory in the case of smaller seismic events. It consists in a sharp disruption of both the frequency and damping followed by their slow recovery to their initial values. This non linear phenomenon is called Slow Dynamics. It is explained by the gradual closing of the cracks which were initially present in the material and which were opened during the loading. We observed in the laboratory that the analysis of the Slow Dynamics in a beam before and after it is damaged allows to detect the increase of the crack density. The different sensitivties of the modes regarding a local damaging indicates a track to develop a method to locate the damages. The study of the Slow Dynamics in civil engineering structures demonstrated the possibility to detect the damaging also in this kind of system. The continuous monitoring of the damping highlighted a linear relationship between damping and the intensity of the ambiante vibration in the case of both the beams and real case structures. We explain this relation by applying the Fluctuation-Dissipation to these systems. Laboratory results and the proximity of the expression of the linear relationship wit hthe equations used in the theory of the Slow Dynamics suggest a dependency of this phenonmenon on the density of heterogeneities in the structure. Further research is however required in order to fully explain our observations and thus, to use them to monitor the state of health of structures

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Falcon, Claudio. "Quelques effets des fluctuations sur les systèmes collectifs." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066435.

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Nemausat, Ruidy. "Etude expérimentale et théorique des fluctuations thermiques quantiques des noyaux par spectroscopies d'absorption X et RMN." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066158/document.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de décrire l'impact des fluctuations thermiques quantiques sur les spectres XANES et RMN du solide, à l'aide d'une étude conjointe expérimentale et théorique. Ce projet comporte deux volets. D'une part, il s'agit d'acquérir des données expérimentales de très bonne qualité, afin d'observer et comprendre l'influence des vibrations quantiques dans les oxydes d'éléments légers. D'autre part, un modèle théorique est mis en place afin de reproduire les effets observés expérimentalement et décrire leur origine d'un point de vue fondamental. L'approche théorique développée est fondée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Dans le cadre de l'approximation de Born-Oppenheimer et de l'approximation quasi-harmonique, les fluctuations thermiques de nature quantiques sont modélisées en générant des configurations atomiques obéissant à la statistique quantique à température finie. Les spectres XANES et paramètres RMN sont, par la suite, calculés dans ces configurations et les résultats moyens sont comparés aux données spectroscopiques à température finie. Cette approche a été validée par une étude menée dans une série d'oxydes d'éléments légers, où les résultats se sont avérés être en excellent accord avec les données expérimentales originales que nous avons enregistrées. En outre, il est montré que les fluctuations quantiques des noyaux ne jouent pas le même rôle selon la symétrie locale du site atomique sondé
In this thesis the impact of quantum thermal fluctuations on XANES and solid-state NMR spectra is described using an experimental and theoretical joint study. This project has two components. First, high-quality experimental data are acquired in order to observe and understand the influence of quantum vibrations in light-elements oxides. Second, a theoretical model is set up to reproduce the effects observed experimentally and describe their origin from a fundamental point of view. The developed theoretical approach is based on the density-functional theory. Within the Born-Oppenheimer and quasiharmonic approximations, the quantum thermal fluctuations of nuclei are modeled by generating atomic configurations obeying quantum statistics at finite temperature. The XANES spectra and NMR parameters are subsequently calculated in these configurations and the average results are compared with spectroscopic data at finite temperature. This approach has been validated by a joint theoretical-experimental study conducted in a series of light-element oxides, where the results were found to be in excellent agreement with the original experimental data. In addition, it is shown that the impact of the quantum fluctuations of the nuclei is influenced by the local symmetry of the probed atomic site

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Sfar, Imen. "Etude des fluctuations supraconductrices de films minces de Bi2Sr2CuO6+delta en fonction du dopage." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112274.

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Abstract:

Cette thèse est une étude complète en fonction du dopage p du comportement des fluctuations supraconductrices, linéaires et non linéaires, de conductivité de films minces épitaxiés du composé Bi2Sr2CuO6+y Ce cuprate, qui présente une distorsion structurale et une température critique Tcmax de 20 K seulement, est l’un des rares systèmes dont le diagramme de phase température-dopage peut être parcouru de très sous-dopé à très surdopé. Les mesures ont été menées sur un même film dont le dopage a été varié de façon réversible par des recuits sous pression contrôlée d’oxygène. L’analyse, en fonction du dopage, des fluctuations linéaires et non linéaires (injection de forts courants) a permis de mettre en évidence un comportement universel des fluctuations, dont l’amplitude ne dépend que du rapport T/Tc. L’étude des fluctuations non linéaires a aussi permis de déterminer un champ électrique caractéristique de réduction des fluctuations Ec qui varie comme Tc en fonction de p, mais qui est de deux ordres de grandeur plus faible que prévu théoriquement (théories des fluctuations Gaussiennes et critiques). Cette valeur anormalement faible de Ec peut être attribuée à l’existence de fluctuations exotiques de type vortex à l’état normal, une hétérogénéité de Tc, la présence d’un désordre structural (hypothèse la plus pertinente), ou à l’existence d’une certaine forme de granularité. La modélisation de cette granularité a été entreprise en adaptant au cas granulaire un modèle théorique permettant de rendre compte du renforcement de la réduction de l’excès de conductivité sous champ électrique en tenant compte de la contribution des fluctuations critiques dans un supraconducteur
This work is a complete study of linear and non linear fluctuation conductivity versus doping in thin epitaxial films of Bi2Sr2CuO6+ compound. Compared to other cuprates, this compound exhibits a structural distortion, a low critical temperature (Tcmax ~ 20 K only) and is one of the few systems that can be completely investigated from strongly underdoped to strongly overdoped states. The measurements were carried out on a single film, in which doping was varied by low temperature annealing treatments under controlled oxygen pressure. The analysis of linear and non linear fluctuations (observed by injecting high current densities) as a function of doping allowed us to highlight a universal behaviour of fluctuation amplitude which only depends on the ratio T/Tc. Moreover the study of non linear fluctuations leads to the determination of a characteristic electric field Ec which varies like Tc as a function of doping. Importantly, the amplitude of Ec is found to be two orders of magnitude smaller than the theoretically predicted one (Gaussian and critical fluctuation theories). The reasons for this abnormally low value of Ec are discussed in this thesis: namely the existence of vortex-like exotic fluctuations in the normal state, an heterogeneity of Tc, the structural distortion (the most relevant assumption), or the existence of a certain form of granularity. The modelisation of granularity was undertaken by adapting to granular case an existing theoretical model, which calculates the contribution of critical fluctuations to the reduction of excess conductivity in a lamellar superconductor

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Caravenna, Francesco. "Random walk models and probabilistic techniques for inhomogeneous polymer chains." Paris 7, 2005. http://www.theses.fr/2005PA077092.

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Yao, Jianfeng. "Estiamation et fluctuations de fonctionnelles de grandes matrices aléatoires." Phd thesis, Telecom ParisTech, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909521.

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Abstract:

L'objectif principal de la thèse est : l'étude des fluctuations de fonctionnelles du spectre de grandes matrices aléatoires, la construction d'estimateurs consistants et l'étude de leurs performances, dans la situation où la dimension des observations est du même ordre que le nombre des observations disponibles. Il y aura deux grandes parties dans cette thèse. La première concerne la contribution méthodologique. Nous ferons l'étude des fluctuations pour les statistiques linéaires des valeurs propres du modèle 'information-plus-bruit' pour des fonctionnelles analytiques, et étendrons ces résultats au cas des fonctionnelles non analytiques. Le procédé d'extension est fondé sur des méthodes d'interpolation avec des quantités gaussiennes. Ce procédé est appliqué aux grandes matrices de covariance empirique. L'autre grande partie sera consacrée à l'estimation des valeurs propres de la vraie covariance à partir d'une matrice de covariance empirique en grande dimension et l'étude de son comportement. Nous proposons un nouvel estimateur consistant et étudions ces fluctuations. En communications sans fil, cette procédure permet à un réseau secondaire d'établir la présence de ressources spectrales disponibles.

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Essifi, Rim. "Fluctuations des marches aléatoires en dimension 1 Théorèmes limites locaux pour des marches réfléchies sur N." Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01003859.

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Abstract:

L'objet de cette thèse est d'établir des théorèmes limites locaux pour des marches aléatoires réfléchies sur N. La théorie des fluctuations des marches aléatoires et la factorisation de Wiener-Hopf y jouent un rôle important. On développera dans la première partie une approche classique que l'on appliquera à l'étude des marches aléatoires sur R+ avec réflexions non élastiques en 0. Dans la deuxième partie, on explicitera une méthode différente qui fait intervenir des outils algébriques, d'analyse complexe et des techniques de factorisation utilisant de manière essentielle les fonctions génératrices. Cette approche a été développée il y a une cinquantaine d'année pour l'étude de marches de Markov, elle sera présentée dans cette partie dans le cas des marches aléatoires à pas i.i.d. où un certain nombre de simplifications apparaissent et sera ensuite utilisée pour étudier les marches aléatoires sur N avec réflexions élastiques ou non élastiques en zéro. Finalement, dans la dernière partie, nous mettons en place les outils nécessaires pour établir une factorisation de Wiener-Hopf dans un cadre markovien afin d'étudier les fluctuations des marches de Markov sur Z ; nous reprenons des travaux anciens dont les démonstrations méritaient d'être détaillées, l'objectif à moyen terme étant d'appliquer les méthodes algébriques décrites ci-dessus pour l'étude de marches de Markov réfléchies sur N.

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Quan, Haiqin. "Etude théorique et expérimentale des micro-lits fluidisés : hydrodynamique et modélisation numérique." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0027/document.

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Abstract:

Le travail de thèse porte sur l’étude et la mise au point de nouvelles technologies et de procédés miniaturisés en lit fluidisé. Ce procédé représente une véritable rupture technologique devant les procédés à lits fluidisé traditionnels et offre de nombreux avantages : surface d’échange élevée, bon mélange gaz-solide dans le réacteur, utilisation de faible quantité de produit, coût faible... La présente étude regroupe trois études : conception des micro-lits fluidisés, diagnostic et analyse de l’hydrodynamique des couches fluidisées et modélisation numérique.Dans ce travail quatre MFBs (Micro Fluidized Bed) de 20-4 mm ont été étudiés et comparés à deux réacteurs relativement grands de 100-50 mm. Le rapport du diamètre du réacteur à la hauteur statique des particules (Hs/Dt) a été fixé entre 1-4. La vibration mécanique a été appliquée dans le réacteur de 4 mm. Une nouvelle méthode de diagnostic des régimes de fluidisation a été développée. Elle est basée sur les analyses des fluctuations de pression et le traitement du signal. La modélisation numérique suivant la méthode Eulérien-Eulérien (2D) a été développée. Les résultats obtenus permettent d’identifier six régimes d'écoulement: lit fixe, bouillonnant, bouillonnant/pistonnage, pistonnage, pistonnage/turbulent et bouillonnant/turbulent. On note une fluidisation partielle autour de Hs/Dt=1-2, tandis que le régime de pistonnage s’installe rapidement après le minimum de fluidisation à Hs/Dt=3-4. Dans le réacteur de 4 mm, la fluidisation des particules du groupe B de Geldart montre une meilleure qualité. Les résultats numériques (modélisation) montrent une très bonne concordance avec les données expérimentales
Micro-fluidized bed (MFB) exhibits great advantages such as a large specific contact surface, a fast dissipation of heat (ideal for exothermic reactions) and better mass and heat transfers, but suffers from difficulties in precise control and shows strong frictional wall effect. Present study was conducted experimentally and numerically to understand fundamental hydrodynamics in MFBs. Experimental work was carried out in four MFBs of 20-4 mm compared to two relatively large beds of 100-50 mm using three types of particles (B347: 347 μm, 2475 kg/m3; B105: 105 μm, 8102 kg/m3; A63: 63.8μm, 2437 kg/m3). The ratio of static bed height (Hs) to bed diameter (Dt) was set between 1-4. Mechanical vibration was applied to the 4 mm bed. A new method for flow regimes diagnosis was developed based on pressure fluctuation analyses, which mainly include calculating the standard deviation, autocorrelation function, probability density function, power spectral density function and time-frequency analysis. Numerical simulations were performed under Eulerian-Eulerian framework in 2D. Six flow regimes were identified: fixed bed, bubbling, bubbling/slugging, slugging, slugging/turbulent and bubbling/turbulent. Partial fluidization is encountered at Hs/Dt=1-2 while slugging prevails quickly after minimum fluidization at Hs/Dt=3-4. In the 4 mm bed, fluidization of B347 particles show better fluidization quality, while an increase in Umf is observed for B105 and A63 particles. Mechanical vibration reduces partial fluidization, thus resulting in larger ΔP and smaller Umf. A larger Umb and a delayed Uc were obtained as well. Results by simulations agree reasonably well with experimental data

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Caussarieu, Aude. "Propriétés dynamiques de la transition de Fréedericksz et vieillissement au point critique." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00790177.

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Abstract:

Le vieillissement physique est un sujet très actif en physique statistique car il ouvre la perspective d'une généralisation de la physique statistique à l'équilibre à des cas faiblement hors équilibre. Dans ce contexte où d'importants travaux ont été réalisés sur les polymères et les verres de spin, des travaux théoriques ont montré l'intérêt que pouvait apporter l'étude de système subissant une transition de phase du second ordre, les ingrédients théoriques étant plus simples. Nous avons donc étudié dans le détail la transition de Fréedericksz dans un cristal liquide qui est décrite par une transition du second ordre afin d'utiliser ensuite ce système pour faire une étude expérimentale du vieillissement au point critique. Nous avons alors montré que les équations usuellement utilisées (développement de l'énergie libre à la Landau) pour décrire la dynamique de cette transition ont un domaine de validité extrêmement mince qui n'est pas accessible expérimentalement. Il faut donc tenir compte des termes non linéaires de l'énergie libre pour décrire la dynamique du système, même dans le cadre de la réponse linéaire. Nous avons montré dans ce cadre le très bon accord entre la simulation numérique sans paramètre ajustable et les résultats expérimentaux. Nous avons ensuite étudié le comportement des fluctuations au voisinage du seuil de la transition et montré que lorsque la normalisation tenait bien compte du fait que la mesure est celle d'une variable quadratique, alors les fluctuations étaient d'amplitude maximale au seuil de la transition de Fréedericksz, comme on l'attend d'une transition du second ordre. L'étude de ces fluctuations permet alors de mesurer précisément la valeur du champ critique, ce qui est une mesure totalement nouvelle. Nous avons ensuite réalisé une étude de la dynamique des fluctuations du système lors de la réponse à une marche du paramètre de contrôle de la transition de Fréedericksz, et en particulier lors de trempes au point critique. Nous avons alors retrouvé les résultats prédits sur les systèmes de verres de spin, et nous montrons le lien entre la violation du théorème de fluctuation dissipation et l'évolution de la variance. Enfin nous avons monté un dispositif permettant de faire l'étude spatio-temporelle du système, nous avons montré que les 2 dispositifs mis en œuvre étaient limités par leur sensibilité dépendant de la valeur moyenne du paramètre d'ordre et nous proposons donc un autre système de mesure que nous n'avons pas eu le temps d'implémenter.

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Gomez-Solano, Juan Rubén. "Nonequilibrium fluctuations of a Brownian particle." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00680302.

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Abstract:

This thesis describes an experimental study on fluctuations of a Brownian particle immersed in a fluid, confined by optical tweezers and subject to two different kinds of non-equilibrium conditions. We aim to gain a rather general understanding of the relation between spontaneous fluctuations, linear response and total entropy production for processes away from thermal equilibrium. The first part addresses the motion of a colloidal particle driven into a periodic non-equilibrium steady state by a nonconservative force and its response to an external perturbation. The dynamics of the system is analyzed in the context of several generalized fluctuation-dissipation relations derived from different theoretical approaches. We show that, when taking into account the role of currents due to the broken detailed balance, the theoretical relations are verified by the experimental data. The second part deals with fluctuations and response of a Brownian particle in two different aging baths relaxing towards thermal equilibrium: a Laponite colloidal glass and an aqueous gelatin solution. The experimental results show that heat fluxes from the particle to the bath during the relaxation process play the same role of steady state currents as a non-equilibrium correction of the fluctuation-dissipation theorem. Then, the present thesis provides evidence that the total entropy production constitutes a unifying concept which links the statistical properties of fluctuations and the linear response function for non-equilibrium systems either in stationary or non stationary states.

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Dissertations / Theses on the topic 'Théorie de fluctuation'

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