Science & Mathematics

Cliché : Hervé Douris - Notes de Rémi Bercovitz : La Réunion - Trois Bassins - Grande Ravine - Saison : saison sèche. Photo prise d'ULM.

Le transport thermique dans les nanostructures semi-conductrices est un sujet de recherche très actuel, couvrant de larges domaines applicatifs dont l’auto-échauffement des composants nanoélectroniques et la conversion d’énergie par effet thermoélectrique. La modélisation du transport thermique à l’échelle nanométrique est complexe car la longueur des dispositifs devient du même ordre de grandeur que le libre parcours moyen des porteurs de chaleurs (phonons). L’hypothèse de pseudo-équilibre local n’est plus pertinente, de plus des effets de confinements peuvent aussi apparaitre. Il faut donc développer des outils de modélisation spécifiques.Pour prendre en compte les effets de confinement, j'ai calculé les relations de dispersions des phonons dans les nanostructures. Pour cela, j’ai mis en œuvre une méthode atomistique semi-empirique nommée ABCM (« Adiabadic Bond Charge Model »). J’ai pu ainsi calculer, dans l'ensemble de la zone de Brillouin (« Full Band »), la dispersion des phonons dans du silicium et du germanium en phase Zinc-Blende et aussi en phase Wurtzite.En outre, afin d’évaluer la résistance thermique d’interface, une extension originale du modèle « Acoustic Mismatch Model », entièrement « full-band », a été développée. Grâce à l’approche « Full-Band » la dépendance à l’orientation relative des cristaux de chaque côté de l’interface a été étudiée. Les effets d’orientations sur la transmission ont aussi été étudiés dans des nanofils polyphasés nouvellement synthétisés dans le laboratoire.En parallèle, pour étudier le transport des phonons, j'ai développé un simulateur Monte Carlo particulaire qui utilise les dispersions « Full-Band » calculées en ABCM. Ce type de simulateur est très polyvalent et permet de décrire l’ensemble des régimes de transports (du balistique au diffusif). De plus, comme il utilise une dispersion « Full-Band » les effets de confinement peuvent aussi être inclus. Ce simulateur m’a permis d’étudier les effets d’un changement d’orientation des plans cristallographiques du cristal sur la conductivité thermiques dans des nanofils de silicium et de germanium. J’ai ainsi évalué l’anisotropie du flux thermique dans ces nanostructures.

L'oxyde de bore B$_2$O$_3$ est ajouté à de nombreuses compositions verrières dans le but d'améliorer certaines propriétés, comme dans le verre Pyrex ou Duran. Pour étudier la structure et les propriétés des verres, la Résonance Magnétique Nucléaire est de plus en plus utilisée. Il est également fréquent de réaliser des simulations numériques des structures étudiées afin d'aider à l'analyse des données RMN obtenues expérimentalement. La possibilité de réaliser des calculs de paramètres RMN sur des structures de quelques centaines d'atomes par des méthodes DFT permet de faire le lien entre RMN et DM. Dans cette étude, des verres de compositions xNa$_2$O-(1-x)B$_2$O$_3$ ont été étudiés. En parallèle des mesures RMN à champs multiples réalisées (7.0, 9.4, 11.75 et 18.8T), des simulations par dynamique moléculaires (DM) ont été menées sur des systèmes de 100-200 atomes, soit en utilisant des potentiels classiques soit par des calculs ab-initio (AIMD), suivies de calculs DFT des paramètres RMN par la méthode GIPAW. La DM classique permet de reproduire la coordination du bore mesurée expérimentalement par RMN MAS, qui est en accord avec les données disponible dans la littérature. A l'aide des calculs GIPAW, il a été possible d'améliorer la modélisation des spectres expérimentaux pour en extraire les paramètres RMN des différents environnements observés. Néanmoins la DM classique ne prédit pas d'unités dites superstructurales, alors que diverses études antérieures ont permis de les mettre en évidence. Si l'AIMD confirme certains résultats de la DM classique, elle permet en plus la formation d'unités superstructurales (figure 1), dont les paramètres RMN ont été caractérisés. Figure 1 : unités superstructurales formées : a) boroxol, b) triborate, c) pentaborate. Ces travaux ont permis, en combinant la DM et la RMN, d'améliorer la modélisation et l'interprétation des spectres RMN des verres de borates (figure 2). Figure 2 : a) Déconvolution des spectres MAS $^{11}$B Ces travaux ont également permis de fournir une attribution des différents sites bores, en distinguant des bores au sein d'anneau et des bores « libres ».

Key performances of industrial systems can be characterised by performances both related to the system itself but also the product/service it is delivering. It can be particularised in the manufacturing domain, by the performances related to the part manufactured (e.g. dimensional deviation, surface roughness) and to the machining centre (e.g. productivity, availability). The mastering of these two types of performances is nowadays mostly considerate separately , in the sense that current approaches lead to control product or machine performances mainly in an isolated way. Only few approaches try to take them into account jointly to permit to control performances of one thanks to the control of performances of the other and this all along the time. Thus a challenge in manufacturing is to be able to control part deviations from the mastering of the machining centre degradation. This constitutes the research proposal of this Ph.D. work conduced in the frame of automotive sector. 1 Problem statement In the field of industrial systems, the continuous control of system performances is one of the major key to ensure enterprise competitiveness and to face economic issues, particularly in automotive sector, context of this Ph.D. work. In manufacturing industry, system performances can be related both to the production system itself through its feature and operating condition and the product/service it is delivering. This respectively correspond to the effectiveness/efficiency of the machining centre (e.g. productivity , availability) and the quality of the machined part (e.g. dimensional variation, surface roughness). According to Renault postulate, degradation at component level can considerably affect the quality of the machined part, in spite of periodic maintenance policy. Health state of each component (individual view) could be seen not critical for the component itself but combination of these degradations could lead to deviation of the product parameter. Moreover, product quality deviation is often resulting from the combination of degradation of several system components (Cocheteux et al. 2010). Then, to preserve quality of machined part, operators have to reconsider machining parameters. In automotive sector, machining centre plays a central role in the production systems and are the target

This article offers a hierarchy of definitions for information and communication digital objects. We define gradually, object, tool, instrument, device, and the artifact. These definitions specify (a) the nature of these objects that organize our thinking, but are also the product thereof, (b) their function of both intellectual and practical for everyday experiences, (c) interest in causing different types of questions or problems. Our anthropological approach of digital objects admits that man shows everyday skills to understand these objects. This understanding is the heart of the problem. It amalgamates formal reality built by tools and techniques to informal reality built by technological society and digital culture. Therefore, this understanding is limited to arguments of human activity, objects are then used to make and thinking the activity becomes secondary. We forget the importance of objects in the construction of our representation of the world. We forget the objects ask a study of human capabilities and they are substance of human knowledge socially shared at some point.

All-silica, boron and boron-aluminium substituted MFI-type zeolites were prepared. Diffe re nt amounts of boron were added to the starting reaction mixtures to investigate their influence on the properties of the obtained zeolites. A comprehensive characterization of the materials was conducted using various techniques: X-ray Diffraction (XRD), nitrogen physisorptio n, Scanning Electron Microscopy (SEM), infrared (IR), Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) as well as microcalorimetry. The MFI topology and crystallinity is preserved regardless the amount of heteroatoms that occupied different local environments, while the morphology of the crystals, their thermal stability, and their acidity differ considerably. For instance, boron assuming both tetrahedral and trigona l coordination, affect the interactions of the framework with both the organic structure directing agents (OSDA) and ammonia species giving rise to detectable differences in acidity.

Soil surface disturbances after logging influence plant species diversity. To estimate these effects, the objective of the present study was to test three hypotheses: (1) each soil surface disturbance type is characterized by a group of plant species that emerges following the disturbance, (2) each emergent group of plant species has distinct, recognizable biological traits, (3) in two different bio‑geographic plant communities, each soil surface disturbance type is characterized by the same set of biological traits. We present results from Atlantic oak (Quercus pubescens Willd., Q. robur L. and Q. petraea (Mattuschka) Liebl.) coppices and natural Mediterranean Aleppo pine (Pinus halepensis Miller) forests of southern France. Both studies use the same methodology based on a typology of soil surface perturbation 1-3 years after logging combined with a vegetation inventory. Plant functional traits (morphological, life history and regeneration), not necessarily linked with taxonomic attribution, were used to constitute putative functional groups to allow comparison between the two studies. Results were similar in the two studies and confirmed the working hypotheses.

Après avoir synthétisé les résultats des analyses économiques conduites sur la gestion des risques de marché en agriculture, sujet complexe et récurrent dans les débats de politique agricole, nous suggérons quelques pistes de réflexion pour guider l'action politique. Ainsi, cette action doit d'abord être portée sur la régulation (contrôle) des marchés de gestion des risques plutôt que sur les marchés physiques. La mise en œuvre de cette recommandation générale nécessite la poursuite de travaux économiques spécifiques.

Nous décrivons un dispositif magnétosensible combinant les deux effets suivants : * l'effet de magnétoconcentration, * la sensibilité du courant de saturation inverse d'une diode Schottky à un excès de porteurs. Le dispositif est réalisé sur des barreaux de germanium et présente une sensibilité dV/dB = 250 V/tesla (25 mV/gauss). Cette sensibilité est 100 fois plus grande que celle des meilleurs capteurs à effet Hall et supérieure à celle des magnéto-diodes usuelles. D'autre part, le champ magnétique minimal, continu ou alternatif, détectable pour un rapport signal sur bruit 1 est de l'ordre de 10-10 tesla. Ce dispositif est réalisable en technologie Silicium Sur Isolant.

The objective of this thesis is to develop a semantics for higher order quantum information. Following the work done in the author's M.Sc. thesis, we study a lambda calculus for quantum computation with classical control. The language features two important properties. The first one, arising from the so-called no-cloning theorem of quantum computation, is the need for a distinction between duplicable and non-duplicable elements. For keeping track of duplicability at higher order, we use a type system inspired by the resource-sensitive linear logic. The second important aspect is the probability inherent to measurement, the only operation for retrieving classical data from quantum data. This forces us into choosing a reduction strategy for being able to define an operational semantics. We address the question of a denotational semantics in two respects. First, we restrict the study to the strictly linear aspect of the language. Doing so, we suppress the need for distinguishing between duplicable and non-duplicable elements and we can focus on the description of quantum features at higher order. Using the category of completely positive maps as a framework, we build a fully abstract denotational model of the strictly linear fragment of the language. The study of the full language is more demanding. For dealing with the probabilistic aspect of the language, we use a method inspired by Moggi and build a computational model with a distinction between values and computations. For the distinction between duplicability and non-duplicability in the calculus, we adapt Bierman's linear category, where the duplication is considered as a comonad with specific properties. The resulting model is what we call a linear category for duplication. Finally, we only focus on the fragment of the language that contains the aforementioned elements, and remove the classical Boolean and quantum Boolean features to get a generic computational linear lambda-calculus. In this idealized setting, we show that such a language have a full and complete interpretation in a linear category for duplication.