Academic literature on the topic 'Transition magnétique du second ordre'

RÉSUMÉ La connaissance de soi suppose que l’on puisse former des pensées vraies de la forme « je [.Psi] que P », où « [.Psi] » fait référence à une attitude propositionnelle, « P » à son contenu, et « je » au penseur de cette pensée. La question qui se pose est de savoir ce qui, dans le contenu mental occurrent [P], justifie l’auto-attribution de cette pensée. Ce problème, dit de la transition, soulève trois difficultés : celle de la préservation du contenu intentionnel entre la pensée de premier et de second ordre, celle de la reconnaissance de l’attitude ayant ce contenu intentionnel pour objet, et enfin la reconnaissance que ce qui est pensé l’est par le sujet qui pense. Le présent article se propose de montrer que la troisième difficulté résiste à une approche fondée sur l’expérience ou sur la signification cognitive de [P], et avance l’idée que la notion d’action mentale permet d’éclairer les conditions d’identité du penseur de [P] et du sujet de l’auto-attribution de l’attitude propositionnelle « [.Psi] que P ».

http://www-direction.inria.fr/international/arima/009/00920.html International audience This paper describes several methods used by physicists for manipulations of quantum states. For each method, we explain the model, the various time-scales, the performed approximations and we propose an interpretation in terms of control theory. These various interpretations underlie open questions on controllability, feedback and estimations. For 2-level systems we consider: the Rabi oscillations in connection with averaging; the Bloch-Siegert corrections associated to the second order terms; controllability versus parametric robustness of open-loop control and an interesting controllability problem in infinite dimension with continuous spectra. For 3-level systems we consider: Raman pulses and the second order terms. For spin/spring systems we consider: composite systems made of 2-level sub-systems coupled to quantized harmonic oscillators; multi-frequency averaging in infinite dimension; controllability of 1D partial differential equation of Shrödinger type and affine versus the control; motion planning for quantum gates. For open quantum systems subject to decoherence with continuous measures we consider: quantum trajectories and jump processes for a 2-level system; Lindblad-Kossakovsky equation and their controllability. Ce papier décrit plusieurs méthodes utilisées par les physiciens pour la manipulation d’états quantiques. Pour chaque méthode, nous expliquons la modélisation, les diverses échelles de temps, les approximations faites et nous proposons une interprétation en termes de contrôle. Ces diverses interprétations servent de base à la formulation de questions ouvertes sur la commandabilité et aussi sur le feedback et l’estimation, renouvelant un peu certaines questions de base en théorie des systèmes non-linéaires. Pour les systèmes à deux niveaux, dits aussi de spin 1/2, il s’agit: des oscillations de Rabi et d’une approximation au premier ordre de la théorie des perturbations (transition à un photon); des corrections de Bloch-Siegert et d’approximation au second ordre; de commandabilité et de robustesse paramétrique pour des contrôles en boucle ouverte, robustesse liée à des questions largement ouvertes sur la commandabilité en dimension infinie où le spectre est continu. Pour les systèmes à trois niveaux, il s’agit: de pulses Raman; d’approximations au second ordre. Pour les systèmes spin/ressort, il s’agit: des systèmes composés de sous-systèmes à deux niveaux couplés à des oscillateurs harmoniques quantifiés; de théorie des perturbations à plusieurs fréquences en dimension infinie; de commandabilité d’équations aux dérivées partielles de type Schrödinger sur R et affine en contrôle; de planification de trajectoires pour la synthèse portes logiques quantiques. Pour les systèmes ouverts soumis à la décohérence avec des mesures en continu, il s’agit: de trajectoires quantiques de Monte-Carlo et de processus à sauts sur un systèmes à deux niveaux; des équations de Lindblad-Kossakovsky avec leur commandabilité.

Le tribut peut être défini comme le prélèvement d’un surplus par une entité, le plus souvent étatique, détentrice du pouvoir. Il en est le socle, puisque son prélèvement finance les infrastructures (routes, canaux, ou encore systèmes d’irrigation), mais aussi l’appareil administratif et militaire. La forme la plus générale du tribut est celle de la taxation, mais le prélèvement peut aussi en prendre d’autres : corvées, monopoles étatiques sur certains biens, nationalisations, et même cadeau offert par un citoyen à un fonctionnaire d’État (Yan 1996), ou encore par un État tributaire à une puissance hégémonique. Par ces prélèvements, des richesses privées sont généralement transformées (ou sont censées l’être) en biens et services procurés par la puissance extractrice. L’attention réduite versée par l’anthropologie économique au tribut tient probablement à ce qu’il échappe aux grandes dichotomies que celle-ci a échafaudées, et qui continuent à la préoccuper, même si c’est dans le but de les dépasser. Sa singularité le place hors du radar du sous-champ de l’anthropologie en raison de la focalisation de celle-ci sur deux statuts des choses et des transactions, présentés comme étant plus ou moins étanches : le don et la marchandise. Il ne relève pas du domaine des marchandises, puisque les mécanismes d’extraction du tribut ne s’inscrivent pas dans les rapports de production capitalistes. Il n’appartient pas non plus à la sphère du don contre-don maussien, caractérisée par la réciprocité. Parce qu’il échappe aux logiques du marché et qu’il permet l’existence d’une économie redistributive (l’État-providence), le tribut s’apparente pourtant à l’économie du don plutôt qu’à l’économie marchande. La distinction proposée par Alain Testart (2007) entre don et échange (marchand et non marchand) permet d’affiner la définition du tribut. Selon Testart, le don est un transfert non exigible impliquant la renonciation à tout droit sur le bien transféré et sans attente de contrepartie autre que morale, alors que l’échange est un transfert dont la contrepartie est juridiquement exigible. Or les corvées, amendes et taxes de toutes sortes sont dépourvues de la contrainte de contrepartie, mais elles sont exigibles. Alain Testart nomme ce type de prestation « transfert du troisième type, t3t »; il se distingue du don en ce qu’il est exigible, et de l’échange en ce qu’il est dépourvu de contrepartie juridiquement exigible. Le tribut en est un, et probablement le principal (la plupart des t3t correspondent au tribut, à l’exception de certains transferts spécifiques tels que le versement d’une pension alimentaire). On pourrait donc, en amendant l’appellation de Testart, avancer que le tribut est un « t3t » c’est-à-dire un transfert du troisième type en direction ascendante dans la hiérarchie. La clarification conceptuelle opérée par Testart et son prolongement par François Athané (2011) sont importantes et nécessaires. Il paraît toutefois judicieux d’intégrer le brouillage habituel des catégories à l’analyse de la notion, puisqu’il est en lui-même significatif. En effet, si le tribut n’est pas un don selon la définition de Testart, il peut en prendre l’apparence, être présenté comme un abandon librement consenti. Et s’il ne donne pas lieu à une contrepartie exigible, il est néanmoins souvent justifié au nom d’une contrepartie rendue sous forme de services. Les manipulations et justifications morales et idéologiques dont il fait l’objet doivent donc être intégrées à sa définition. On y reviendra après avoir examiné la place qu’a tenu le tribut dans les écrits des anthropologues. Outre son statut particulier au regard des autres formes de prestation qui ont davantage été au cœur de leurs préoccupations, le don ainsi que les échanges non marchands, la centralité de la notion de réciprocité a relégué à l’arrière-plan les « dons » hiérarchiques ainsi que toutes les formes de transferts unilatéraux obligatoires. C’est sans doute de la part des anthropologues travaillant avec le concept marxiste de mode de production que le tribut a reçu le plus de considération. Samir Amin a résumé dans une formule efficace ce qui distingue le mode tributaire du mode capitaliste : dans le second, le pouvoir est mis au service de l’accumulation de richesses, tandis que dans le premier, ce sont les richesses qui sont mises au service de l’accumulation de pouvoir (Amin 2011). Eric Wolf (1982) a déployé ce distinguo pour examiner comment le mode de production capitaliste s’est étendu sur la surface du globe avec l’expansion impériale européenne, entrant en contact avec des modes de production « basés sur la parenté » ou « tributaires » qui prévalaient chez les populations non européennes. Les anthropologues ont abandonné les approches en termes de mode de production pour deux ensembles de raisons. La première est l’économicisme sous-jacent à la caractérisation typologique de sociétés selon leur mode de production dominant, qui réduit ainsi « des sociétés entières à de simples réserves de main d’œuvre » et ignorant leurs « formes de vie » (Friedman 1987, 84). Wolf entendait pourtant précisément éviter une telle dérive typologisante, entendant en faire un outil pour « révéler les relations politico-économiques qui sous-tendent, orientent et contraignent l’interaction » (1982, 76). L’emploi qu’en fait Emmanuel Terray (1995) dans son étude de la genèse du royaume abron met d’ailleurs en relief l’articulation entre modes de production tributaire, esclavagiste, capitalistique et domestique d’une manière qui n’a rien d’évolutionniste. La seconde raison est l’eurocentrisme qui conduit à faire du mode de production capitaliste un facteur déterminant de la trajectoire singulière de l’Europe et explicatif de sa domination sur le reste du monde. Ce dernier n’aurait su résister à l’agression européenne parce que son mode d’organisation économique, qu’il soit basé sur la parenté ou sur le tribut, aurait provoqué un retard et une faiblesse qui l’auraient rendu vulnérable aux incursions de l’impérialisme capitaliste européen. Cette thèse s’applique tout particulièrement à la Chine. C’est dans un sens à la fois non évolutionniste et non eurocentrique que Hill Gates (1996) a proposé une lecture de l’histoire de la Chine sur une durée d’un millénaire basée sur l’idée d’une articulation entre modes de production tributaire (MPT) et « capitalistique ». Le MPT est le mode de production de l’État impérial chinois, dont la classe des fonctionnaires lettrés prélève un surplus sur les classes productives (paysans, petits capitalistes, travailleurs) à travers des taxes et des corvées. Contrairement à ce qu’avait pu écrire Marx à propos du « mode de production asiatique », l’État chinois n’était pas inerte ni immobile mais animé par la tension entre des tendances, plus ou moins affirmées selon les époques, à l’accumulation capitalistique, ainsi que les réponses en provenance de la classe dirigeante qui cherchait à les contenir à l’intérieur du cadre de la puissance tributaire (Gates1996 : 273). Les lignages des propriétaires terriens qui produisaient en partie pour le marché, ou les marchands, tout particulièrement ceux qui participaient au commerce étranger, agissaient en tant que capitalistes; « toutefois, leur influence n’a jamais été suffisante pour désarçonner le pouvoir tributaire et permettre à une véritable classe capitaliste d’émerger (Gates1996 : 112). Dans le dernier chapitre de son ouvrage, Gates suggère que la Chine contemporaine demeure caractérisée par un mode tributaire, maintenu par les révolutionnaires communistes et qui continue à modeler les relations entre citoyens ordinaires et officiels chinois (1996 : 269). Ellen Hertz (1998) s’appuie sur les propositions de Gates pour interpréter la fièvre qui s’est emparée de la première bourse ouverte à Shanghai au début des années 1990, signe de la transition chinoise vers le capitalisme initiée dix ans plus tôt, et qui a vu s’opposer le pouvoir « des masses » au pouvoir étatique. Cette opposition peut être expliquée par la tension entre un mode de production capitalistique (les petits porteurs) et le mode de production tributaire (l’État). Ce dernier, agissant à la manière d’un seigneur tributaire, a cherché à canaliser l’épargne de ses citoyens de façon à soutenir son économie en transition. Gates concilie le sens élargi de la notion de tribut tel que présenté en introduction et le sens restreint que lui confèrent les historiens mais aussi ceux d’entre les anthropologues qui se sont intéressés à sa dimension cosmologique et civilisationnelle. En effet, le système tributaire a été constitutif de l’empire chinois, qui était conçu sur le plan cosmologique comme un « royaume territorial bordé de suzerains tributaires » (Feuchtwang 1992 :26, cf. également Sahlins 1994). Les origines des fengshan, désignation officielle des cérémonies au cours desquelles le tribut était versé, sont incertaines. Ils seraient apparus sous les Zhou orientaux (771-256 av. J-C.), c’est-à-dire durant la période des Printemps et Automnes, suivie par celle des Royaumes combattants. C’est à partir de la dynastie Tang (618-907) que le système tributaire s’est renforcé, et il s’est maintenu jusqu’au Qing. En échange du tribut (gong), les tributaires recevaient les faveurs (enci) de l’empereur au même titre que les vassaux internes. Wang Mingming souligne que la relation à l’État engagée dans le « mode de production » selon Gates est la même que celle qui relie la cour impériale au monde extérieur (2012 : 345). Réciproquement, Gates indique que le mode tributaire est inséparable de la totalité de la cosmologie civilisationnelle chinoise (1996 : 21). Ce sont précisément ces dimensions idéologiques et cosmologiques du tribut qui rendent compte de l’ambiguïté relative à son caractère volontaire ou contraint. De fait, c’est précisément l’existence d’un ordre hiérarchique dicté par les impératifs catégoriques de la cosmologie impériale, qui permet de comprendre non seulement le consentement au paiement du tribut mais même son caractère désirable, et qu’il fait qu’il peut prendre l’apparence d’un don, ou être présenté comme tel par le contributeur (cf Trémon 2019 pour un cas contemporain chinois). C’est aussi cette dimension cosmologique qui explique sa grande proximité avec le sacrifice. Tribut et sacrifice se distinguent par le fait que l’un constitue un transfert direct et le second un transfert indirect (Werbner 1990 : 272) à une entité supérieure. Robertson Smith, dont les écrits ont inspiré ceux de Durkheim et Mauss sur le sacrifice, avait suggéré que le sacrifice aux divinités ou aux ancêtres serait apparu chez les tribus nomadiques du désert du Sinaï sous la forme de la consommation sacrificielle de l’animal totémique, mais que ce sacrifice primitif aurait ensuite, avec la sédentarisation et sous l’action de l’État, suivi le modèle du tribut versé au chef ou au roi dans les sociétés hiérarchisées (Robertson Smith 1889 : 266-267 cité in Scubla 2005 : 147). Si cette proposition relève de la pure spéculation, normative qui plus est puisqu’elle est avancée par Robertson Smith dans un souci de démonstration de la supériorité du sacrifice chrétien, la distinction ainsi esquissée offre matière à penser : le sacrifice originel n’aurait rien d’un don, n’ayant pris cette forme que dans les sociétés à pouvoir centralisé, et le tribut le serait bien davantage, mais il serait dépourvu de l’idée de violence expiatoire associée au sacrifice. C’est pourquoi l’on ne saurait entièrement suivre la définition par David Graeber du tribut, placé dans la troisième catégorie d’une tripartition entre « communisme », « échange » et « hiérarchie » (dans une discussion précédente des modes de production (2006), il avait ignoré le mode tributaire). Celle-ci correspond d’assez près à celle proposée par Alain Testart (don, échange et t3t). Cependant, la façon dont il caractérise le tribut comme relevant de la pure contrainte violente exercée par l’État (2014 : 74) paraît insatisfaisante. Ceci tient en partie à ce que, à la différence de Testart, il établit les distinctions sur les bases de « modes de moralité », qu’il entend substituer aux « modes de production ». S’en tenant uniquement à une acception historiquement lointaine du « tribut » (il n’aborde pas l’impôt moderne), la définition morale qu’il en donne ne rend paradoxalement pas compte du consentement à l’impôt (elle n’explique que la résistance). Le tribut obéit selon lui à la logique du précédent, puisqu’un don offert à une puissance pour la première fois devient ensuite exigible d’année en année. Le tribut est donc un échange devenu transfert en raison des (fausses) promesses de contrepartie qui ont conduit à l’institutionnalisation du système. Cependant, ce qui fait toute la complexité du tribut est qu’il s’agit en effet d’un transfert exigible sans contrepartie exigible, mais qu’une contrepartie n’en est pas moins attendue. Nous pensons à la contrepartie de ce que nous versons à l’État. François Athané déconsidère cette façon de penser, qu’il juge inévitable et légitime, mais qui n’est qu’une « façon de penser et de parler » (2011 : 190) dont il conviendrait de ne pas tenir compte parce qu’elle viendrait polluer l’analyse. La contrepartie n’est jamais exigible dans le double sens où elle ne saurait pas toujours être appuyée par le droit, et où elle ne serait de toute manière pas mesurable (comment calculer la part de ce que je reçois en retour pour mes impôts?). Il n’en demeure pas moins que sans cette attente de réciprocité, les révoltes fiscales seraient bien plus nombreuses. C’est pourtant une façon de penser et de parler qui est chargée de sens et lourde de conséquences. C’est bien parce que des services et biens publics sont produits au moyen des prélèvements que la relation tributaire est rarement remise en cause, et réciproquement, que des révoltes fiscales apparaissent lorsque les services et biens publics ne paraissent pas remplir l’attente de contrepartie. Ces services et biens étant généralement essentiels à la reproduction sociale (au sens des anthropologues, cf. entre autres Weiner 1980), on pourrait réactualiser la notion en substituant à « modes de production » la notion de « modes de reproduction » (marchande, tributaire, etc.) (Trémon 2019 : chap. V). De même, la notion de « relation tributaire » à l’État inclut à la fois le tribut en tant que type de transfert (par contraste avec le don et l’échange) et la relation morale et idéologique qu’elle engage avec le destinataire du tribut. La notion de tribut est ainsi élargie au-delà des contextes historiques spécifiques des systèmes tributaires interétatiques centrés sur un hégémon, et dépouillée de ses relents eurocentriques et évolutionnistes – comme l’a souligné Jack Goody (2006 : 121), qui invitait dans son dernier livre à réactualiser le programme de recherche lancé par Eric Wolf, les États tributaires se trouvant « à l’ouest comme à l’est », et peut-on ajouter, au nord comme au sud

Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux magnétocaloriques à basse de terres rares pour la réfrigération magnétique. Le premier chapitre constitue une introduction aux notions d'effet magnétocalorique et de réfrigération magnétique et dresse un état de l'art des matériaux magnétocaloriques existants. Dans le but d'obtenir des matériaux à forte capacité de réfrigération (RC) et d'identifier des stratégies d'amélioration de ce critère de performance, deux voies de recherche ont été explorées : l'élargissement de la transition magnétique et l'effet de l'élément de transition M et de l'élément p (X) dans les verres métalliques Gd60M30X10 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu et X = Al, Ga, In) d'une part, et la synthèse de nouveaux siliciures ternaires dans les systèmes R-M-Si (R = Nd, Gd, Tb et M = Co, Ni) à fort potentiel magnétocalorique, d'autre part. Le second chapitre de cette thèse présente les propriétés magnétiques des rubans amorphes à base de gadolinium synthétisés par la technique de melt-spinning, dans lesquels le désordre structural induit un très fort élargissement de la transition magnétique (vis-à-vis de celle du gadolinium par exemple). Il montre dans un premier temps, la faible influence de l'élément p (X) sur les propriétés magnétiques des rubans Gd60Mn30X10 (X = Al, Ga, In). Une seconde partie présente la très forte influence de l'élément de transition M, tant sur la nature de la transition magnétique que sur les propriétés magnétocaloriques des verres métalliques Gd60M30In10 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu), avec en particulier une température de Curie variant entre 86 (M = Ni) et 220 K (M = Fe) et l'existence d'un phénomène de type cluster-glass en dessous de 35 K lorsque M = Mn. Le chapitre trois de cette thèse se décline en trois parties. La première décrit les conditions de synthèse parfois délicates, notamment dans le choix des températures de recuit, des siliciures R5MSi2, Gd5Si3 et du composé à domaine d'existence Gd3Co2,5 ± xSi1,5 ± y. L'utilisation de la méthode Rietveld pour l'affinement des diffractogrammes de rayons X sur poudre et monocristaux et neutrons a permis de montrer que les composés R5MSi2 adoptent une structure de type Cr5B3 avec la particularité de l'occupation mixte du site 8h par Co et Si à 50 %/50 % et que Gd3Co2,5 ± xSi1,5 ± y adopte une structure de type Er3Ge4 avec des sites mixtes Co/Si en positions 4a et 4c. La seconde partie présente les propriétés magnétiques et magnétocaloriques du siliciure Gd5CoSi2. Ce composé subit une transition ferromagnétique à la température de Curie de 169 K qui s'accompagne d'une variation d'entropie magnétique calculée par l'application de la relation de Maxwell, de -4,7 et 8,7 J kg-1 K-1 pour des variations de champ magnétique respectives de 2 et 5 T. Le troisième volet de ce chapitre décrit les propriétés magnétiques de Nd5CoSi2 et Nd5NiSi2 qui présentent une transition ferromagnétique respectivement à 55 et 44 K. Il décrit également l'affinement de la structure ferromagnétique cantée de Nd5CoSi2 obtenue par des mesures de diffraction neutronique. Il ressort de ces travaux que l'évaluation des matériaux magnétocaloriques par le seul critère de capacité de réfrigération ne mène pas vers les matériaux les plus adaptés à l'application. Il faudrait cibler plus spécifiquement, pour chaque type de cycle de réfrigération envisagé, des critères pragmatiques tels qu'une fenêtre de température d'utilisation autour de la température de Curie ou une valeur de chaleur spécifique optimale afin de mieux guider la recherche de nouveaux matériaux magnétocaloriques.

Avec les besoins croissants en enregistrement magnétique à haute densité, un effort important a été apporté à la fabrication et au contrôle des nanoalliages magnétiques. En effet les alliages magnétiques possèdent des propriétés beaucoup plus intéressantes que les métaux purs, en particulier les alliages chimiquement ordonnés (par exemple une forte anisotropie magnétique). Quand ces alliages se retrouvent à l'échelle du nanomètre, leurs propriétés peuvent de plus être exaltées ou fortement modifiées. Ces dix dernières années, une grande attention s'est tournée sur les remarquables propriétés magnétiques de l'alliage ordonné FeRh, d'un point de vue tant fondamental que technologique. En effet l'alliage FeRh présente, dans une étroite gamme de composition proche de l'équiatomique, une transition magnétique d'un état antiferromagnétique (AFM) vers un état ferromagnétique (FM). Cette transition est observée, dans l'alliage massif, à une température proche de 370K, soit au-dessus de la température ambiante. Cet alliage est de ce fait un excellent candidat pour l'enregistrement magnétique assisté thermiquement ainsi que pour la microélectronique. Le travail présenté est centré sur l'élaboration et l'étude de nanostructures de FeRh de différentes morphologies. Toutes les nanostructures ont été élaborées par voie physique dans un bâti ultra-vide de pulvérisation cathodique. Une attention particulière s'est portée sur l'évolution des caractéristiques structurales, et dans certains cas magnétiques, des nanostructures, en fonction de leur taille et des paramètres d'élaboration. Deux types de nanostructures ont été étudiés : des films minces épitaxiés sur un substrat cristallin de MgO (001) et des nanoparticules élaborées dans une matrice d'alumine amorphe. L'évolution des caractéristiques morphologique, chimique et structurale a été analysée par diffraction des rayons X et par microscopie électronique en transmission et spectroscopies associées. Les propriétés magnétiques ont été étudiées macroscopiquement par magnétométrie à échantillon vibrant (VSM) et in-situ dans un microscope par holographie électronique<br>With the increasing demand for ultra-high density magnetic recording, an important effort was put on fabrication and control of magnetic nanoalloys. Indeed, magnetic alloys possess much more interesting properties than magnetic pure metals in particular chemically ordered alloys (higher magnetic anisotropy). When these alloys have a nanometer size, their properties may change significantly. In the last decade, much attention has been paid to the remarkable magnetic properties of the FeRh ordered alloy, for both fundamental and technological issues. Indeed, the FeRh alloy presents, in a very narrow range of composition close to the equiatomic one, a magnetic transition from antiferromagnetic (AFM) to ferromagnetic (FM) state. This transition takes place at a temperature close to 370K in the bulk, i.e. slightly higher than room temperature, which make with alloy particularly attractive for applications as heat-assisted magnetic recording or for microelectronics. The present work focuses on the fabrication and study of FeRh nanostructures with different morphologies. All the nanostructures were grown by dc magnetron sputtering in an ultra-high vacuum chamber. Particular attention was paid to the evolution of the structural, and eventually magnetic, characteristics of the nanostructures as the function of their size and the growth conditions. Two types of nanostructures were studied: thin films epitaxially grown on MgO (001) and nanoparticles embedded in an amorphous alumina matrix. The evolution of the morphological chemical and structural characteristics was analyzed by high-angle X-ray diffraction (XRD) and by transmission electron microscopy (TEM) and associated spectroscopies. Magnetic properties were studied by vibrating sample magnetometer and in-situ in a microscope by electronic holography

L'étude de l'influence du désordre sur les propriétés critiques des systèmes modèles et des impuretés sur les propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés constitue la ligne directrice de ce travail. L'utilisation des techniques de simulation Monte Carlo en constitue l'outil. Nous nous intéressons à des systèmes de spins en interaction, à 2 ou 3 dimensions, décrits par des modèles présentant des transitions de phase du premier ou du second ordre et nous cherchons à comprendre l'influence de différentes perturbations (apériodiques, désordonnées) sur leurs propriétés critiques. Dans le cas des systèmes tridimensionnels, nous montrons en particulier, grâce à des simulations numériques intensives utilisant les algorithmes d'amas ou multicanoniques, que la détermination des exposants critiques associés à une nouvelle classe d'universalité désordonnée nécessite qu'une attention tout-à-fait particulière soit apportée aux simulations afin de pouvoir distinguer les exposants effectifs des exposants asymptotiques. Nous présentons ensuite la modélisation des propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés (nanoparticules, multicouches amorphes) pour lesquels l'utilisation des techniques de simulation numérique permet de conforter certains modèles théoriques comme les modèles de Néel-Brown et de Stoner-Wohlfarth pour le retournement de l'aimantation ou le modèle d'anisotropie structurale locale pour expliquer l'existence d'une anisotropie magnétique macroscopique dans les multicouches amorphes Fe/Dy. Ainsi, nous avons mis en évidence le fait que le retournement de l'aimantation par rotation uniforme d'une structure ferrimagnétique peut devenir non uniforme pour une structure spérimagnétique avec une augmentation de la coercivité.

Caracterisation de la transition phase rhomboedrique-phase monoclinique par l'etude de la decomposition des niveaux d'energie de vibration en deux sous-niveaux au voisinage de la temperature critique ( equiv. A 196k), la separation des sous-niveaux constituant le parametre d'ordre; calcul de l'energie reticulaire totale comme fonction de la temperature au voisinage de tc. La transition etudiee est displacive, ferroelastique, quasi-continue; elle est due principalement a la reorientation moleculaire autour de l'axe c::(2)

Mesures de conductivite sous haute pression a differentes temperatures pour ceal::(2), cecu::(2) et cecu::(6). Etudes par diffraction de neutrons, resistivite thermique et electrique, pouvoir thermoelectrique interpretees a l'aide de differents modeles

Aujourd'hui, la puissance de calcul des processeurs et la capacité de stockage des disques durs tels que conçus dans l'électronique moderne sont limités par la limite thermodynamique aux systèmes finis. Pour garder une vitesse de développement tel que prédit par la loi de Moore, il est donc nécessaire de considérer de nouveaux types d’architecture d’unité de calcul et stockage d’information. Un autre problème réside dans la gestion des pertes de courant par effet Joule, qui deviennent critiques dès lors que l’on atteint de très fortes densités de transistors et bits magnétiques. Notre étude s’inscrit dans ces problématiques, par la conception de nouveaux systèmes à fort couplage magnéto-électrique qui permettrait de contrôler l’information magnétique par l’injection de faibles courants électriques. Notre objectif a été de concevoir un système à fort couplage magnéto-électrique. Il existe des matériaux possédant un couplage entre ordre magnétique et ordre ferroélectrique de façon intrinsèque. Ce type de structures représente une bonne base d’analyse conceptuelle sur la nature d’hybridation des ordres férroiques. Cependant le couplage y est généralement faible, et ne permet pas l’intégration de ces matériaux dans l’électronique moderne.Une autre option consiste à artificiellement générer un couplage magnéto-électrique à travers l’interface entre deux matériaux possédant chacun un des ordres férroiques. Nous avons travaillé essentiellement sur ce type d’hétérostructure binaire, alliant un substrat ferroélectrique type, (BaTiO3) avec, dans un premier temps, un film ultra-mince ferromagnétique type (Fe, Co, FeNi). Nous avons montré la présence d’une signature d’un couplage magnéto-électrique faible à l’interface de ces systèmes. Nous avons ensuite proposé de remplacer le matériau ferromagnétique typique par un film mince de FeRh, un alliage qui possède une transition de phase magnétique d’antiferromagnétique à ferromagnétique juste au-dessus de la température ambiante, qui dépend à la fois de la température, de la pression et du champ magnétique.Nous avons alors réalisé une étude de croissance de FeRh en films ultra-minces. Nous avons pu montrer que l’alliage garde une température de transition bulk et une transition assez abrupte jusqu’à 5nm d’épaisseur. Nous avons ensuite étudié le couplage magnéto-électrique dans le système FeRh(22nm)/BaTiO3 par magnétométrie SQUID sous champ électrique. Nous avons démontré un très fort effet magnéto-électrique induit par contrainte mécanique, possédant une constante de couplage record, α = 1.6 x 10-5 s.m-1, un ordre de grandeur au-dessus des valeurs rapportées dans la littérature.Utilisant notre connaissance du système, nous avons montré l’intérêt conceptuel d’utiliser un matériau à transition de phase dans les architectures novatrices de mémoire, en proposant une description mathématique d’un comportement memristif dans le système FeRh/piézoélectrique.Finalement, l’utilisation pratique de FeRh nous a amené à étudier l’alliage par calculs Ab Initio sous contrainte mécanique et sous injection de charges, pour comprendre plus fondamentalement la nature et les mécanismes de la transition<br>One of the most practical concept used in physics and engineering is the concept of triggeror switch, consisting of a means to start a controlled chain of energy transformation.A switch can lead to reversible or irreversible consequences. Technological developmentusually seeks to make use of the former because it allows for repetitive logical tasks. Suchtriggers exist via the coupling between two or more types of energetic transformations.It is formally described by the interaction between two or more distinct fields and theirexpression on a system. Amongst the most studied coupling in material physics, we findelectro-mechanical couplings such as piezoelectricity or ferroelectricity, electro-caloric ormagneto-caloric couplings such as pyroelectricity and pyro-magnetism, magneto-electric,etc. The fundamental and experimental domestication and understanding of these couplingsis usually followed (and very often motivated) by the design of practical applicationin electronics engineering technology

Les nanoalliages à base de matériaux ferromagnétiques sont intéressants car ils peuvent être à la base d'une technologie de stockage haute densité innovante. En particulier, l'alliage CoPt présente une phase ordonnée fortement anisotrope. Dans ce travail, des nanoparticules de 1,5 à 5 nm de diamètre ont été synthétisées dans un bâti ultra-vide par "Mass Selected Low Energy Cluster Beam Deposition " puis déposées avec une faible énergie et enrobées dans une matrice de carbone amorphe.Après une caractérisation des couches d'agrégats en matrice de carbone par microscopie électronique en transmission (MET), la structure des nanoparticules est étudiée par MET en mode haute-résolution et comparée 'a des simulations d'images. Cette approche originale permet de mettre en évidence la mise en ordre des nanoparticules et de quantifier le paramètre d'ordre d'une particule unique. La diffraction des rayons X en incidence rasante (GIXRD) permet, grâce 'a des modélisations d'arriver 'a la même conclusion :après un recuit sous ultra-vide de 2 h à 650°C, les nanoparticules d'alliage CoPt en matrice de carbone présentent une transition de phase A1 vers L10 sans trace de pollution ni de coalescence.Une étude magnétique des mêmes échantillons par magnétométrie à SQUID et dichroïsme magnétique des rayons X (XMCD) permet de confirmer que les nanoparticules, après un tel traitement thermique,subissent un changement de propriétés magnétiques allant dans le sens d'une mise en ordre chimique même pour des très petites tailles (de diamètre 1,8 nm).

Nous avons etudie le comportement thermodynamique des parois d'antiphase, dans l'alliage fe-27%al, a l'approche de la transition de phase do#3 b2 par microscopie electronique. La transition etant du 2nd ordre, elle implique le comportement critique de certaines grandeurs thermodynamiques au voisinage de la temperature de transition t#c. L'approximation champ moyen prevoit une divergence en loi puissance de la longueur de correlation x#i en fonction de l'ecart en temperature par rapport a t#c. En consequence, les parois s'elargissent progressivement a l'approche de t#c, leur etalement etant directement pilote par x#i. Nous avons realise une determination quantitative de la loi d'evolution de x#i en etudiant le comportement des parois, en dessous de la transition. Celles-ci sont visualisees en images de contraste par la technique du champ sombre. Cette technique a ete choisie car des calculs multi-ondes ont montre que l'intensite des franges, caracterisant une paroi, est tres sensible a x#i et a l'ecart a l'angle de bragg s et que le contraste de franges disparait pour des valeurs critiques de x#i dependant de s. La methode experimentale a consiste a etudier l'evolution du contraste des franges pour differents ecarts a l'angle de bragg en chauffant l'alliage in situ et a determiner les temperatures auxquels les contrastes disparaissent. Par un controle precis de differents parametres experimentaux, ces temperatures ont pu etre correlees de maniere quantitative aux valeurs critiques de x#i determinees par des calculs multi-ondes. Nous avons pu montrer que la longueur de correlation divergeait bien selon une loi puissance de type (t#c t)#-#n avec n egal a 0. 63. Cette loi critique est verifiee sur une gamme de temperature de plus de 100c. Cette etude a ete completee par des calculs monte carlo utilisant un modele d'ising d'interactions chimiques sur reseau fixe, qui a permis de retrouver les comportements experimentaux et d'expliquer l'evolution de la rugosite des parois en fonction de t.

Les géomatériaux sont présents dans la nature sous des formes très diverses : sols et rochesin situ solides, argiles ductiles, boues quasiment liquides, etc... La géomécanique s’intéresseà la compréhension du comportement solide des géomatériaux. Cependant, il arrive que sousl’effet de conditions extérieures particulières, des terrains initialement solides se transformenten fluides : c’est ce qui se produit par exemple lors de coulées de boues ou de débris. Dans untel contexte, il existe peu d’outils numériques capables de modéliser les différentes phases ducomportement. Il semble de plus, qu’il n’existe pas à ce jour de modèle constitutif satisfaisantpour décrire une telle transition.Nos travaux s’intéressent de manière générale à la transition solide-fluide dans le comportementdes géomatériaux, et à l’élaboration d’un modèle constitutif décrivant la phase solide, laphase fluide, ainsi que la transition entre les deux. Nous avons choisi dans ce cadre de menerles calculs en nous basant sur la méthode MEFPIL (Méthode aux Éléments Finis avec desPoints d’Intégration Lagrangiens) qui a déjà montré de fortes potentialités pour décrire descomportements très variés (dont des comportements à variables d’histoire), dans un mêmemodèle.Après avoir implanté et validé la première loi élasto-plastique dans Ellipsis (code basé sur laMEFPIL), nous avons pu introduire dans ce code le modèle de transition. Celui-ci se base surl’évolution du comportement solide élasto-plastique vers un comportement fluide, visqueux àseuil, et ce, au moment de la rupture matérielle détectée par le critère du travail du secondordre.Après quelques applications du modèle de transition solide-fluide sur des cas simples et homogènes(en considérant la loi élasto-plastique Plasol et loi visqueuse de Bingham), nous avonsappliqué ce modèle à la modélisation des coulées de boue de Sarno et Quindici (Italie, 1998).Les premiers modèles montrent la possibilité de décrire les trois phases de ce mouvement deterrain (l’initiation, la propagation et l’immobilisation), et nous avons pu étudier l’effet dedifférents paramètres sur l’arrêt contre un ouvrage de protection<br>Geomaterials are present in nature in many forms : solid soil or rock, soft clay, almost liquidmud, etc... Geomechanics deals with the understanding the solid behavior of geomaterials.However, solid ground can happen, under specific external conditions, to turn into fluid : asfor example during mudflows or debris flows. In such a context, there are few numerical toolsable of modeling the different phases of the behavior. Furthermore, it seems that there is,nowadays, no satisfactory constitutive model to describe such a transition.Our work concerns, in a general way, solid-fluid transition in geomaterials behavior and thedevelopment of a constitutive model describing both the solid phase, fluid phase, and thetransition between the two. In this framework, we chose to carry out calculations with theFEMLIP numerical method (Finite Element Method with Lagrangians Integration Points)which has shown a strong potential to describe a wide variety of behaviors (including historydependant behavior), in a unique model.Having implemented and validated the first elasto-plastic law in Ellipsis (FEMLIP basedcode), we have introduced in this code the solid-fluid transition model. This last is based onthe evolution, at the failure state detected by the second order work criterion, of the solidelasto-plastic behavior towards a viscous fluid behavior, exhibiting a yield stress.After validation of the solid-fluid transition model in homogeneous cases (considering Plasolelasto-plastic law and Bingham viscous one), we applied this model to the modeling of Sarnoand Quindici mudflows (Italy, 1998). The first models shows the possibility to describe thethree phases of the flow (initiation, propagation and immobilization), and we could study theeffect of various parameters on the stop against a protection work