Science & Mathematics

This work deals with the Ni-Zn-Cu ferrites for energy conversion. Studies have already shown the beneficial effects of substituting some of divalent ions by Co 2+. Particularly, it appears that with a small amount of cobalt, it is possible to increase the permeability and to reduce magnetic losses. In this paper, our goal is to report if these properties are still valid with another manufacturing process: the spark plasma sintering. This process can be used for reactive sintering where it is possible to synthesize and to sinter the material in a single step in order to greatly reduce production time.

Depuis le mouvement Slow Food créé en 1989 en lutte contre le fast food, la restauration rapide les mouvements slow prolifèrent et font recette : Initialement focalisé sur la « malbouffe », l’appel au ralentissement s’est étendu à d’autres sujets : les transports, la vie urbaine, l’innovation technologique, les transactions économiques et même la recherche scientifique. Ainsi deux termes monosyllabiques – fast/slow – suffisent à camper un tableau tout en contrastes : d’un côté, un réseau dense et intriqué de phénomènes sociaux, économiques, techniques et culturels à rejeter ; de l’autre, un paysage bucolique, solidaire, un autre monde à construire. Mais justement ce paysage contrasté est-il le bon support pour promouvoir une autre voie ? N’est-il pas simpliste de croire qu’il suffirait de ralentir pour changer le monde ? Ces mouvements alternatifs qui questionnent notre rapport au temps ne se trompent-ils pas de cible en posant le problème en termes de fast et slow ? On se demande donc pour finir si les innovations techniques qui participent à cette accélération n’obligent pas à poser un autre diagnostic. Plutôt que de mettre en cause le tempo, ne faudrait-il pas repenser la temporalité elle-même ?

Mesh untangling is still a hot topic in applied mathematics. Tangled or folded meshes appear in many applications involving mappings or deformations. Despite the fact that a large number of mesh untangling strategies was proposed during the last decades, this problem still persists. Recently we have proposed a penalty-based numerical optimization scheme [GKK + 21] that provably untangles 2d and 3d meshes with inverted elements by partially solving a finite number of unconstrained minimization problems using efficiency assumption: constant relative reduction of penalty function for fixed penalty parameter. We have identified key engineering counterexamples which violate the efficiency condition and thus block untangling process. When such topological singularities as 2-coverings or general k-coverings are present in the mesh or appear during untangling attempt the penalty function reveals sharp parasitic local minima outside admissible set. This problem is particularly vexing when partially constrained mesh deformation problems are considered. We suggest adaptive procedure which adds phantom mesh elements near topological singularities with careful choice of weights and allows to eliminate topological singularities by moving them outside the domain or by mutual annihilation. We demonstrate enhanced stability of suggested untangling technique which has a potential to make untangling a routine operation over meshes.

Abstract Antarctic marine ecosystems are undergoing rapid physical change, yet the capacity of long-lived polar fishes to adapt genomically remains poorly understood. Antarctic toothfish ( Dissostichus mawsoni ) are an exploited top fish predator whose early life stages develop beneath the sea-ice edge, where salinity, temperature and circulation are being reshaped by climate change. Using whole-genome resequencing data, we investigated how environmental exposure, particularly during early life, structures patterns of local adaptation in D. mawsoni. We analysed 2.4 million unlinked SNPs from 24 adults sampled across the circumpolar distribution of D mawsoni, and compared variability in putatively-adaptive loci with variation in environmental parameters from the ORAS5 global ocean reanalysis, including salinity, temperature, mixed-layer depth, sea-ice concentration and thickness, and surface currents. To capture uncertainty in ontogenetic exposure, we constructed three environmental scenarios differing in their spatial and temporal representation of conditions: Point of Capture–Time of Capture (POC-C), Spawning Ground–Time of Birth (SG-B), and Point of Capture–Time of Birth (POC-B). Genotype–environment association (GEA) was performed using redundancy analysis conditioned on fishing pressure and latent-factor mixed models, with high-confidence GEA loci being defined as SNPs jointly detected by both approaches and robust to random-predictor tests. The scenario that best explained genomic variation was SG-B, in which environmental variables were averaged over hypothesised spawning grounds during the egg incubation period of D. mawsoni (August - October). Within this scenario, the significant environmental axis, dominated by salinity, was strongly associated with 854 high-confidence GEA loci. Functional enrichment revealed over-representation of gene ontology terms linked to monoatomic ion transport, ion channel complexes and calcium signalling, consistent with salinity-driven selection on osmoregulatory pathways during early development. Our results provide genomic evidence that early-life salinity exposure is a key driver of local adaptation in D. mawsoni, underscore the importance of correctly representing life-stage-specific environments in climate genomics, and highlight a concrete pathway by which climate-induced freshening and sea-ice change may alter recruitment and stock resilience.

Le travail qui est présenté dans ce mémoire aborde différents aspects de la différenciation planétaire et particulièrement les processus pouvant se produire lors de la formation d'un noyau au centre d'une planète. Il traite également de l'évolution de matériaux chondritiques avec la pression, la température et les conditions d'oxydoréduction, les chondrites représentant une classe de météorites communément proposées comme matériaux constructeurs possibles des planètes telluriques de notre système solaire. Durant mon travail de thèse, j'ai étudié la minéralogie du manteau inférieur de la Terre ainsi que les interactions entre métal et silicates pouvant se produire très en profondeur jusqu'à la frontière noyau-manteau. Les principales techniques utilisées au cours de ce travail furent la cellule à enclume de diamants pour élaborer les échantillons à hautes pressions et hautes températures et la microscopie électronique analytique en transmission (MET) pour extraire les informations chimiques et cristallographiques de ces échantillons. L'étude des météorites a débuté après ma thèse grâce à la caractérisation minéralogique fine de trois météorites martiennes par MET. Une fois en poste à Marne la Vallée, j'ai pu continuer à explorer les phénomènes liés à la formation de noyaux planétaires en débutant des études à plus basse pression centrées sur l'incorporation de plusieurs éléments légers (Si, O et S dans un premier temps, puis C dans un second temps) dans le métal au cours de la ségrégation. J'ai co-encadré, avec François Guyot, la thèse de Julien Siebert sur cette thématique pendant laquelle nous avons été en mesure de démontrer la miscibilité du système Fe-S-Si à partir de 15 GPa et 2000°C. A travers à ce travail, j'ai appris à utiliser deux nouvelles techniques expérimentales : les presses multi-enclumes et piston-cylindre. Pour finir, le soufre s'est révélé être un élément de première importance dans de tels systèmes avec la formation dans nos échantillons de monosulfures de type ningérite MgS ou oldhamite CaS, deux phases bien connues dans les météorites à enstatite. Une étude détaillant les mécanismes de formation de ces phases CaS-MgS-FeS a débuté au cours de mon séjour au Lunar and Planetary Institute de Houston. Les matériaux constructeurs de la Terre, de Mars et de Mercure restent encore un sujet débattu. Il m'a ainsi semblé essentiel de comprendre l'évolution chimique, minéralogique et texturale de matériaux chondritiques (synthétiques puis naturels) oxydés et réduits soumis à différentes conditions de pression et de température. En effet, tous ces paramètres physiques évoluent avec la taille du corps parent et l'intensité des bombardements des planétésimaux tout au long de la différenciation planétaire. La thèse de Sophie Berthet que je co-encadre avec Kevin Righter a pour but de comprendre le métamorphisme d'une chondrite à enstatite.

The JHR Material Test Reactor project led by the CEA is a high-performance material testing reactor initially designed to generate up to 100 MWth. It will have the capacity to handle around 20 material and nuclear fuel experiments at the same time, as well as to produce radioisotopes for the medical industry. It is currently under construction at the CEA Cadarache site. JHR is a pool-type nuclear reactor, i.e. most of the reactor operations using the reactor or the experimental devices are performed under water. There are several pools, the reactor pool, storage pools for experimental devices, fuel storage pool, etc. The fuel storage pool is designed to store fuel assemblies. This paper presents the criticality safety analysis of the fuel storage pool, as presented in the preliminary safety report sent to the Nuclear Safety Authority for assessment. The JHR Material Test Reactor fuel assembly, composed of 3 sectors with 8 concentric plates each, is described and the calculation model that modelize the fuel assembly is explained. The plates consist of a fissile U3Si2 core in an aluminum matrix and gained with Al/Fe/Ni. The calculation methods used to determine the main safety parameters are detailed for normal operating situations such as storage and handling. Analysis of internal and external hazard are also presented. Calculations are performed using the CRISTAL V1.2 calculation route that comprises the CEA93 database library (CEA) based on the JEFF2.2 evaluation, procedure libraries (APROC and APROC_CRISTAL by the CEA) and neutronic software packages, i.e. APOLLO2 (CEA), MORET 4 (IRSN) and TRIPOLI-4 (CEA).

L’inclusion des canines maxillaires chez l’adulte est une situation fréquemment rencontrée par l’orthodontiste mais qui demeure un réel défi en raison du pronostic incertain de sa mise en place sur l’arcade. Un diagnostic clinique et radiologique rigoureux permet d’appréhender au mieux sa position et ainsi de choisir la meilleure alternative thérapeutique en fonction de la situation clinique. Le patient adulte nécessite une prise en charge globale compte tenu de ses particularités physiologiques et psychologiques et de sa demande à la fois esthétique et fonctionnelle. La thérapeutique orthodontico-chirurgicale traditionnelle qui consiste à réaliser le dégagement chirurgical puis la traction de la canine a laissé place à de nouveaux systèmes biomécaniques de traction utilisant les ancrages temporaires osseux. Ne sollicitant pas l’ancrage dentaire, ils permettent d’explorer la mobilité primaire de la canine incluse sans risque sur les autres dents et de permettre sa mise en place progressive et contrôlée pour obtenir le meilleur résultat possible.

Dans cette thèse, nous avons cherché à explorer les voies de réparation de l’ADN comme source de marqueurs prédictifs dans le cancer de l’ovaire. Le cancer de l'ovaire est une maladie gynécologique à forte mortalité affectant les femmes du monde entier. Depuis la découverte des mutations BRCA comme marqueurs prédictifs de la réponse au traitement à base de platine et aux thérapeutiques anti-Poly(ADP-ribose) polymérase, des améliorations ont pu être apportées pour les femmes porteuses de cette mutation ou présentant plus largement un profil déficient dans la voie de recombinaison homologue (HRD). Cependant 50% des patientes restent à ce jour soumises à la prise en charge classique du cancer de l’ovaire. Dans la recherche de biomarqueurs, la découverte des patientes présentant un profil HRD a permis de mettre en avant qu’au-delà de l’identification de mutations individuelles signatures de la déficience d’une des voies de la réparation de l’ADN, l’approche par profils fonctionnels (déficients ou compétents de certaines voies) pouvait apporter une information prédictive de la thérapeutique.

L'évolution des systèmes IoT défini de nouvelles contraintes sur les standards de communications,à l'image de la 5G. Celle-ci a pour objectif d'assurer la compatibilité entre des millions d'objets connectés hétérogènes et utilise les codes correcteurs d'erreurs (CCE) pour assurer la fiabilité et la qualité des informations. Toutefois, les contraintes applicatives liées à de multiples scénarios possibles exigent de ces systèmes d'être modulaires et adaptables. Ces travaux proposent la définition et l’étude approfondie d'instructions spécialisées pour étendre l’architecture de . Cette approche permet d'exploiter la souplesse de programmation des cœurs matériels afin de résoudre ces questions d'adaptabilité et lever ces verrous scientifiques. Ces jeux d’instructions (ISA) dédiées sont conçues afin de fonctionner sur les processeurs courants (x86, ARM), mais également elles sont prototypées sur cinq cibles de type RISC-V possédant des architectures variées, en 32 et 64 bits. Ces extensions sont étudiées avec des instructions classiques à 2 registres sources, mais l'étude porte également sur des versions à 3 registres sources. Plusieurs modes de parallélisme de données sont proposés (inter/intra trame), pour des décodeurs scalaires et vectoriels paramétrables. Les résultats montrent une réduction en latence avec une augmentation en débit pour des décodeurs de CCE utilisés par la 5G avec les codes LDPC et Polaire, les codes LDPC non-binaire (Satellites) et turbo-codes (4G). Les impacts matériels engendrés par l'implantation de ces instructions sont faibles et maîtrisés relativement au cœur ciblé. L’ensemble de ces résultats ont été mesurés sur FPGA et par simulation.