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Caractérisations électriques des structures MOS a nanocristaux de Ge pour des applications mémoires non volatiles
No full textLa réduction de la taille des composants silicium prévue par la loi de Moore, posera des problèmes de limitation physique et technologique pour ces derniers. En effet, la limite pour les transistors MOS se situe vers une longueur de grille de quelques nm (2010-2015). Pour les mémoires non volatile (MNV), le paramètre critique est lépaisseur de loxyde tunnel. La limite pour un isolant SiO2 se situe autour de 7-8 nm (2002-2008). En deçà, le composant perd sa caractéristique en temps de rétention (10 ans). Il faut donc envisager dautres alternatives pour ces dispositifs. Parmi les pistes explorées, lélectronique à quelques électrons, pourrait être amenée à jouer un rôle important, notamment en ce qui concerne les applications mémoires. En effet en 1995, Tiwari1 et collaborateurs, proposent de changer la grille flottante en polysilicium par des nanocristaux de Si. Lutilisation dune grille flottante granulaire à base de nanocristaux de Si réduit le problème de la perte de la charge rencontrée dans les mémoires non volatiles conventionnelles et permet de dépasser lépaisseur critique des oxydes tunnel. Afin daméliorer encore plus le temps de rétention des mémoires non volatiles, lutilisation des nanocristaux de Ge semble être plus intéressante que ceux du Si grâce à leur énergie de gap qui est plus petite. Dans ce contexte ce travail de thèse propose une étude électrique des propriétés électroniques des nanocristaux de germanium pour les applications mémoires. Le premier chapitre est consacré à létude des propriétés électroniques du Ge, lorsque celui-ci devient de taille nanométrique. En parallèle à cette description, les dispositifs envisagés seront présentés avec les procédés technologiques associés. Le deuxième chapitre, est dédié à la description et lanalyse de quelques méthodes disolation des nodules de Ge dans une matrice doxyde. Dans le chapitre III, nous étudierons les mécanismes de transport dans les nanostructures de Ge. Finalement, dans le quatrième chapitre, nous présenterons les études des cinétiques de chargement et de déchargement dans les îlots de Ge. Ces études ont permis doptimiser les paramètres technologiques du dispositif mémoires, elles ont également démontré le potentiel que présente les îlots de Ge pour les applications mémoires de type P-MO
Nanomatériaux hybrides organique/inorganique par copolymérisation de polysilsesquioxanes polyédriques (POSSTM) avec des monomères méthacrylate
No full textLes polysilsesquioxanes polyédriques, ou POSSTM, sont des nano-objets hybrides organique/inorganique constitués d\u27un cur inorganique auquel sont liés de façon covalente des ligands organiques porteurs ou non de fonctions polymérisables. L\u27objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension de l\u27influence de la structure organique de POSSTM (fonctionnalité, nature des ligands inertes) introduits comme groupes pendants ou nuds de réticulation, sur la structure et les propriétés viscoélastiques de matrices méthacrylate thermoplastiques et thermodurcissables. Une méthodologie basée sur deux approches a été adoptée : i) Une approche expérimentale a consisté à copolymériser par voie radicalaire deux POSSTM monofonctionnels porteurs d\u27une fonction méthacrylate et de sept ligands isobutyle ou cyclohexyle et un POSSTM porteur uniquement de fonctions méthacrylate avec des monomères méthacrylate organiques mono- ou difonctionnels. L\u27influence de ces nano-objets sur la cinétique de polymérisation (spectroscopie proche-infrarouge), la morphologie (diffraction des rayons X aux grands angles, MET) de réseaux et de thermoplastiques méthacrylate a été étudiée. ii) Une approche plus fondamentale a reposé sur l\u27utilisation de la modélisation moléculaire atomistique appliquée à des copolymères thermoplastiques poly(méthacrylate de méthyle - co - POSSTM) modèles de façon à éclaircir l\u27impact de POSSTM introduits comme objets pendants sur la mobilité moléculaire de la chaîne principale, l\u27organisation moléculaire et les interactions intermoléculaires
Mâchefers d\u27Incinération d\u27Ordures Ménagères : contribution à l\u27étude des mécanismes de stabilisation par carbonatation et influence de la collecte sélective
No full textL\u27incinération, deuxième mode d\u27élimination des déchets ménagers en France, conduit a un principal sous-produit solide nomme mâchefer d\u27incinération d\u27ordures ménagères (MIOM). Ce matériau encore réactif au sortir de l\u27incinérateur subit généralement une étape de maturation au cours de laquelle des réactions de carbonatation permettent la stabilisation de son potentiel polluant. La montée en puissance de la collecte sélective tend a faire évoluer les caractéristiques physico-chimique, minéralogique et géotechnique des mâchefers résultant de l\u27incinération de ces déchets. La démarche de recherche a été construite selon une double approche : d\u27une part, compléter les connaissances sur les mécanismes et les paramètres influant lors de la phase de carbonatation des MIOM, et d\u27autre part, conserver tout au long du travail une comparaison des phénomènes selon la provenance des MIOM: incinération après collecte classique (MIOM A) et après collecte sélective optimisée des déchets (MIOM B). La première partie de l\u27étude est consacrée a une caractérisation comparative des MIOM A et B afin d\u27observer une éventuelle influence de la collecte sélective des déchets sur les propriétés des mâchefers. La deuxième partie de ce travail, consacrée a l\u27étude de la maturation et principalement a la compréhension du phénomène de carbonatation des MIOM (toujours sous un aspect comparatif), est scindée en trois sous parties : - étude de la carbonatation naturelle des MIOM (sous air) en pilote de grande taille (3 t), - étude de la carbonatation accélérée (sous co2 pur) des MIOM en petits pilotes de laboratoire, - étude du rôle de la matière organique résiduelle sur la carbonatation des MIO
L\u27entretoisement des ponts mixtes multipoutres ferroviaires - analyse numérique et expérimentale
No full textL\u27objectif de ce travail est de rendre plus compétitif les ponts mixtes à poutres pour des petites et moyennes portées. Dans cette optique, des innovations doivent être apportées pour simplifier leur conception et leur réalisation. En particulier, l\u27entretoisement intermédiaire de ces ponts est coûteux car il nécessite la réalisation de soudure sur le chantier. Or, le rôle de cet entretoisement est mal connu et repose sur des principes empiriques. Ainsi, la pertinence de l\u27entretoisement est, tout d\u27abord, analysée. La simulation numérique par la Méthode des éléments Finis est alors utilisée. Cette modélisation nécessite la prise en compte de différents phénomènes physiques : la représentation tridimensionnelle du problème, les lois de comportement des matériaux et les sollicitations. La vitesse des véhicules est aussi considérée afin d\u27appréhender la réponse dynamique des ouvrages sous le passage d\u27un convoi ferroviaire de type TGV. La pertinence du modèle numérique développée est confrontée à une expérimentation en laboratoire d\u27une structure représentant un pont réel à échelle réduite. Enfin, un nouveau type d\u27entretoisement en béton est développée et valider par des essais en laboratoire et par une simulation numérique
Relations microstructure-durabilité dans une zircone biomédicale
No full textNous avons étudié l\u27effet des conditions d\u27élaboration sur la microstructure de la zircone 3Y-TZP et son influence sur les propriétés mécaniques et le comportement en vieillissement. La première partie de notre travail a consisté à élaborer différentes nuances de zircone3Y-TZP, avec ou sans phase vitreuse et avec différentes tailles de grains. Les matériaux ont été élaborés par coulage en barbotine, et la phase vitreuse introduite sous forme de silice colloïdale. Le frittage a été étudié de sorte que les nuances obtenues aient une densité suffisante (de l\u27ordre de 98 % de la densité théorique) et des tailles de grains inférieures à 1micromètre. Nous avons ensuite étudié la propagation des fissures dans les différentes nuances en montrant que l\u27ajout de petites quantités de phase vitreuse n\u27influait pas sur la propagation des fissures. Nous avons ensuite observé en détail le vieillissement (transformation de phase isotherme) de la zircone en observant ses différentes étapes (nucléation, croissance en surface puis en volume). L\u27influence des paramètres microstructuraux sur la cinétique de transformation a été mise en évidence : en particulier, la présence de petites quantités de silice suffit à ralentir considérablement la transformation. Le vieillissement a ensuite été modélisé analytiquement puis numériquement en termes de nucléation - croissance. La microstructure des différentes nuances a été observée, notamment en microscopie électronique en transmission. La meilleure résistance au vieillissement tout en conservant les propriétés mécaniques peut être expliquée par la présence de phase vitreuse aux joints triples mais n\u27affectant par les joints de grains
Autour de la réservation de bande passante dans les réseaux ad hoc
No full textLes réseaux ad hoc sont des réseaux sans fil, mobiles et sans infrastructure fixe. Compte tenu de son large succès commercial la norme IEEE 802.11 initialement destinée à des réseaux sans fil avec infrastructure est actuellement la plus utilisée pour constituer de tels réseaux. Cette thèse explore les problématiques de réservation de bande passante dans des réseaux ad hoc basés sur ce protocole. Une première partie met en lumière et propose une modélisation d\u27un cas pathologique dans lequel la norme IEEE 802.11 utilisée dans un cadre ad hoc conduit à un problème d\u27équité entre différents émetteurs. Cette étude permet de fixer les limites sur la validité des garanties dans de tels réseaux. La deuxième partie de ce mémoire présente et analyse par simulation Brult, un protocole de réservation de bande passante dédié à ce type de réseaux prenant en compte la notion d\u27interférences lors de l\u27estimation de la bande passante disponible. La troisième partie présente un algorithme distribué d\u27allocation équitable de bande passante dans de tels réseaux dont le but est de répartir une quantité limitée de bande passante entre mobiles tout en respectant les contraintes liées à la capacité du canal radio. L\u27allocation se doit d\u27être à la fois équitable et performante. Enfin, la dernière partie présente une étude sur l\u27influence du mode de transmission des notifications de mobilité dans des réseaux hybrides composés d\u27une infrastructure hiérarchique sans fil et d\u27un réseau ad hoc sous-jacent
Etude expérimentale et théorique du comportement d\u27un tunnel renforcé par boulonnage frontal
No full textLe renforcement des tunnels par boulonnage au front de taille permet le creusement dans des terrains de mauvaise tenue. Bien que cette technique soit de plus en plus employée, l\u27effet réel des boulons sur l\u27augmentation de stabilité et la réduction des mouvements à l\u27avant du front reste encore difficile à appréhender. Le présent travail de thèse propose d\u27aborder ce problème en intégrant deux types d\u27approches. D\u27abord, une approche théorique par homogénéisation du milieu renforcé conduisant in fine à des outils d\u27aide à la conception. Ensuite, une approche expérimentale comprenant d\u27une part le recueil de données in situ obtenues grâce à l\u27instrumentation d\u27un chantier et d\u27autre part, des essais sur modèle réduit en laboratoire pour compléter mais aussi pour fournir des données sous conditions idéales plus facile à interpréter
Etude expérimentale et simulation des structures fines en spectroscopie de pertes d\u27énergie des électrons : application au cas des composés AlxGa1-xN
No full textLa spectroscopie de pertes d\u27énergie des électrons (EELS) est un outil puissant permettant l\u27étude de la structure électronique des matériaux. Nous présentons une étude générale des structures fines observées près des seuils d\u27ionisation (ELNES) dans les composés AlxGa1-xN (0<x<1) à la fois expérimentale et théorique, au moyen de calculs ab initio. Deux paramètres essentiels influençant les structures fines observées dans les matériaux massifs ont été étudiés : l\u27effet de la symétrie cristalline dans l\u27AlN cubique (zinc-blende) et hexagonal (wurtzite) d\u27une part, celui de la composition chimique dans les alliages ternaires AlGaN d\u27autre part. Ces résultats ont été étendus à l\u27étude de signatures chimiques observables aux interfaces dans des puits quantiques AlN/GaN. Deux techniques permettant d\u27obtenir une résolution spatiale de quelques angströms, l\u27imagerie filtrée et la technique de spectres-ligne, ont notamment été utilisées pour suivre l\u27évolution du seuil N-K
Segmentation dynamique en échocardiographie ultrasonore radiofréquence
No full textL\u27objectif de cette thèse est le développement de techniques de segmentation d\u27images ultrasonores de radiofréquence (RF) en échographie cardiaque. Le premier aspect de ce travail concerne la détection du produit de contraste ultrasonore. Une méthode paramétrique basée sur l\u27analyse spectrale autorégressive (AR) a été proposée. Il a été montré sur simulations et images in vitro que l\u27approche proposée est peu sensible aux variation de concentration et du MI instrumental. Le deuxième aspect de ce travail concerne la segmentation de séquences d\u27images cardiaques RF. En se basant sur l\u27analyse AR, il est montré que le contenu spectral du signal RF apporte une information supplémentaire relativement à l\u27enveloppe seule. Une méthode de segmentation est ensuite proposée, basée sur les ensembles de niveaux couplés avec un recalage affine. La méthode a été validée sur simulations et sur de séquences in vitro, montrant son intérêt pour la segmentation et le suivi du muscle cardiaque
Mélanges thermoplastique/thermodurcissable à base d\u27époxy permettant la mise en uvre et la post-réticulation d\u27un poly(hydroxy-amino-éther)
No full textL\u27objectif de ce travail est l\u27étude du mélange d\u27un nouveau thermoplastique, un poly(hydroxy-amino-éther), nommé BLOX dans un système époxyde thermodurcissable à base de Diglycidyle éther de Bisphénol A, DGEBA. L\u27introduction de DGEBA au BLOX en extrudeuse présente un double avantage : - La processabilité du thermoplastique est favorisée du fait de la plus faible viscosité du mélange. Ces mélanges sont miscibles sur toute la gamme de concentration en BLOX, - Ils sont de plus réticulables en présence ou non de durcisseur par chauffage. Sans durcisseur, des réactions d\u27éthérification se produisent, conduisent au gel et à des échantillons miscibles. Lorsque les échantillons sont synthétisés en présence d\u27amine, les réactions des fins de chaînes époxy du BLOX sur le réseau époxyde en croissance conduisent également à des réseaux transparents. Les propriétés initiales des mélanges, finales des réseaux ainsi que les cinétiques de réticulation sont discutées en fonction du taux de thermoplastique et des applications visées