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Capteurs à ondes élastiques de surface, sans fil en bande ISM 2,45 GHz sur AlN/Saphir pour des applications hautes températures
No full textSurface Acoustic Wave (SAW) devices can be used to detect various physical quantities. They offer very interesting prospects for remote monitoring and control of moving parts, especially in harsh environments. This is because SAW sensors are passive devices that re-radiate only a small portion of the energy received from the interrogating RF signal. They do not require on-board electronics or an on-board power source, which is a key advantage in high-temperature remote sensing. Conventional high temperature SAW sensors are based on piezoelectric substrates like langasite (LGS), known for their stability under challenging conditions. Such sensors can currently be remotely controlled, interrogated up to 600°C. Unfortunately, they have performance limitations at high frequencies (above 1 GHz) due to acoustic wave propagation losses, which increase very quickly with temperature and frequency. In this context, the AlN/Sapphire bilayer structure, with its low propagation losses at high frequencies, appears as a particularly interesting alternative. This study aims to investigate SAW sensors operating at 2.45 GHz based on AlN/Sapphire for high-temperature measurement. The first part of the work focuses on the development and optimization of the devices through various strategies, such as selecting electrodes and AlN thin films. Next, remote interrogation is demonstrated at high temperatures up to 600°C using patch antennas. Finally, an integrated antenna-packaging system is developed to eliminate problematic wired connections at high temperatures while also protecting the sensor from contaminants.Les dispositifs à ondes acoustiques de surface peuvent être utilisés pour détecter diverses quantités physiques. Ils offrent des perspectives très intéressantes pour la surveillance et le contrôle à distance des pièces en mouvement, notamment dans les environnements sévères. En effet, les capteurs SAW sont des dispositifs passifs qui ne re-rayonnent qu'une petite partie de l'énergie reçue du signal RF d'interrogation. Ils n'ont besoin ni d'électronique embarquée ni de source d'alimentation embarquée, ce qui constitue un avantage décisif en matière de télédétection haute température. Les capteurs SAW à haute température conventionnels sont basés sur des substrats piézoélectriques stables sous conditions difficiles tel que langasite (LGS). De tels capteurs peuvent actuellement être télécommandés, interrogés jusqu'à 600°C. Malheureusement, ils présentent des limites en termes de performances à haute fréquence (supérieures à 1 GHz) en raison des pertes en propagation des ondes élastiques qui augmentent très rapidement avec la température et la fréquence. Dans ce contexte la structure bicouche AlN/Saphir présentant des faibles pertes en propagation à haute fréquence sont particulièrement intéressant comme alternative. Ce travail se donne donc pour objectif l'étude des capteurs SAW à fréquence (2,45 GHz) basé sur AlN/Saphir pour la mesure des hautes températures. Une première partie du travail est consacrée à l'élaboration des dispositifs et à leur optimisation par le biais de différentes stratégies développement : choix des électrodes et des couches minces d'AlN. Ensuite l'interrogation à distance est démontrée à haute température jusqu'à 600°C en utilisant des antennes « patch ». Enfin un système d'antenne-« packaging » intégré au capteur SAW est développé pour s'affranchir des connexions filaires problématique à haute température, mais également afin de protéger le capteur des impuretés
Apport de l’Aide Multicritère à la Décision dans l’amélioration des capacités d’analyse desSystèmes d’Information Géographique : Conception, Intégration et Application.
No full textThe issues of natural resource management, as well as the organization of health and municipal services, require the use of Geographic Information Systems (GIS). GIS allows for the integration, analysis, and representation of spatial information. However, this task becomes complex when multiple contradictory and heterogeneous criteria must be considered. Indeed, GIS has limitedcapabilities to effectively represent decision-making maps resulting from the overlay of more than four maps, each representing a given criterion. The objective of this doctoral thesis is to propose a solution by integrating methods from Multi-Criteria Decision Aid (MCDA) into an open-source GIS, QGIS, which offers a development environment in Python. This approach enhances theanalytical capabilities of GIS. The effectiveness of the proposed GIS-MCDA approach is demonstrated, on the one hand, through a real case study concerning the construction of a decision-making map for areas at risk of degradation in a region in the central-northof Burkina Faso. On the other hand, the effectiveness of the GIS-MCDA approach is demonstrated through the formalization and application to a real case of the concept of comparing decision-making maps. In the face of a given territorial situation (e.g., the state of degradation of a resource), represented by an initial decision-making map, a management policy is generally applied, which, after the policy implementation period, leads to the generation of a new decision-making map. How can we spatially evaluate the impact of such a policy ? The proposed GIS-MCDA approach, based on mathematical and computational models, allows for the evaluationof management policies’ impacts by comparing decision-making maps. The operationality and validity of the designed GIS-MCDA model are illustrated through a real case study of water resource management policy in Burkina Faso between 1992 and 2002. The results of this evaluation revealed a global deterioration of water resources, marked by a reduction in forests, which conserve water, in favor of agricultural land, which consumes it ; thus, showing the overall inefficiency of the water resource management policy across the entire Burkinabe territory during the period from 1992 to 2002.Les problèmes de gestion des ressources naturelles, l’organisation des services sanitaires et municipaux, nécessitent l’utilisation des Systèmes d’Information Géographique (SIG). Les SIG permettent d’intégrer, d’analyser et de représenter des informations spatiales. Mais cette tâche devient complexe lorsque plusieurs critères contradictoires et hétérogènes doivent être pris en compte. En effet, les SIG ont des capacités limitées pour représenter efficacement des cartes décisionnelles résultant de la superposition de plus de quatre cartes spatialisant chacune un critère donné. L’objectif de ce travail de thèse de doctorat est de proposer une solution en intégrant des méthodes issues de l’Aide Multi Critère à la Décision (AMCD) dans un SIG open source, QGIS, qui offre un environnement de développement en Python. Cette démarche permet d’améliorer les capacités d’analyse des SIG. L’efficacité de l’approche SIG-AMCD proposée est démontrée d’une part à travers le cas d’étude réel portant sur la construction d’une cartedécisionnelle des zones à risque de dégradation dans une région du centre nord du Burkina Faso. D’autre part l’efficacité de ladite approche SIG-AMCD est démontrée au travers de la formalisation et de l’application à un cas réel de la notion de comparaison des cartes décisionnelles. Face à une situation territoriale donnée matérialisée par une carte décisionnelle initiale, une politique degestion est généralement appliquée, ce qui permet, après la période d’application de ladite politique, la génération d’une nouvelle carte décisionnelle. Comment évaluer spatialement l’impact d’une telle politique ? L’approche SIG-AMCD proposée et basée sur des modèles mathématiques et informatiques permet d’évaluer l’impact des politiques de gestion par comparaison des cartes décisionnelles. L’opérationnalité et la validité du modèle SIG-AMCD conçu sont illustrées au travers du cas d’étude réel de la politiquede gestion des ressources en eau au Burkina Faso entre 1992 et 2002. Les résultats de cette évaluation ont révélé une détérioration globale des ressources en eau, marquée par une réduction des forêts, qui conservent l’eau, au profit des terres agricoles, qui enconsomment ; montrant ainsi globalement une inefficacité de ladite politique de gestion des ressources en eau sur l’ensemble du territoire Burkinabé dans la période allant de 1992 à 2002
modélisation mécanique et numérique de l'élastographie par ondes de cisaillement transitoires appliquée à la cornée
No full textRecent advances in dynamic elastography have enabled rapid, localized, and non-invasive acquisition of corneal mechanical data, making these techniques promising for in-vivo applications. The primary aim of this thesis is the development of a computational model that could reproduce transient elastographic measurements and give access to mechanical properties of the cornea as a diagnostic tool. As a first step, we derive a variational formulation for linear wave propagation in hyperelastic, nearly incompressible and preloaded solids. The numerical approximation of wave propagation problems in nearly or pure incompressible solids faces several challenges such as locking and stability constraints. In this work we propose a stabilized Leapfrog scheme based on the use of Chebyshev polynomials to relax the stability condition. A 3D nonlinear static model of the cornea is developed to simulate the tissue's preloaded state under intraocular pressure. The anisotropic behavior, given by the presence of a complex collagen network within the cornea, is described with a microsphere model. By linearization, the constitutive behavior of the tissue is derived for the wave propagation problem, which is then solved using the previously described numerical method. Furthermore, we address the case where the assumption of linear wave propagation may not be sufficient. We propose the application of a novel numerical method for solving nonlinear elastodynamic problems. This fully explicit, three-step method ensures stability through a posteriori energy criterion. The nonlinear static model of the cornea is then coupled with the nonlinear wave propagation model. Finally, the impact of fluid interaction on elastic waves is studied using guided wave theory, modeling the cornea as an incompressible waveguide and solving the problem as a generalized eigenvalue problem with boundary conditions for fluid interaction.Les progrès récents de l'élastographie dynamique ont permis une acquisition rapide, localisée et non invasive des données mécaniques de la cornée, ce qui rend ces techniques prometteuses pour les applications in vivo. L'objectif principal de cette thèse est le développement d'un modèle computationnel qui pourrait reproduire les mesures élastographiques transitoires et donner accès aux propriétés mécaniques de la cornée en tant qu'outil de diagnostic. Dans un premier temps, nous dérivons une formulation variationnelle pour la propagation d'ondes linéaires dans des solides hyperélastiques, presque incompressibles et préchargés. L'approximation numérique des problèmes de propagation d'ondes dans des solides presque ou purement incompressibles est confrontée à plusieurs défis comme le verrouillage et les contraintes de stabilité. Dans ce travail, nous proposons un schéma de Leapfrog stabilisé, basé sur l'utilisation de polynômes de Chebyshev pour relaxer la condition de stabilité. Un modèle statique non linéaire 3D de la cornée est développé pour simuler l'état de précharge du tissu sous pression intraoculaire. Le comportement anisotrope, dû à la présence d'un réseau complexe de collagène dans la cornée, est décrit par un modèle microsphere. Par linéarisation, le comportement constitutif du tissu est dérivé pour le problème de propagation des ondes, qui est ensuite résolu à l'aide de la méthode numérique décrite précédemment. En outre, nous abordons le cas où l'hypothèse de la propagation linéaire des ondes peut ne pas être suffisante. Nous proposons l'application d'une nouvelle méthode numérique pour résoudre les problèmes élastodynamiques non linéaires. Cette méthode entièrement explicite, en trois pas de temps, garantit la stabilité grâce à un critère d'énergie a posteriori. Le modèle statique non linéaire de la cornée est ensuite couplé au modèle non linéaire de propagation des ondes. Enfin, l'impact de l'interaction des fluides sur les ondes élastiques est étudié à l'aide de la théorie des ondes guidées, en modélisant la cornée comme un guide d'ondes incompressible et en résolvant le problème comme un problème de valeurs propres avec des conditions aux limites pour l'interaction des fluides
Coupler des approches expérimentales et par modélisaiton pour évaluer le potentiel du soja en tant que double culture dans les systèmes de culture français face au changement climatique
No full textSoybean (Glycine max. (L.)) is a summer legume whose protein-rich seeds are prized in human and animal nutrition. With global warming and the desire to reduce imports of seeds and oilcakes, its cultivation, initially limited to southern Europe, has spread further north to reach 1.36 million ha in Europe (including 182,000 ha in France - figures for 2022). One alternative for increasing the presence of soybean in cropping systems is to grow this legume as a double crop after a winter crop, where temperature and water resources allow. This involves late sowing of early varieties and most often supplementary irrigation. The practice of “catch or second crops” is not new, but it could develop further as temperatures rise, helping to reduce protein dependency and increase farmers' income.The aim of this thesis was to assess the feasibility and potential of double-cropping soybeans in France under current and future climatic conditions for different water regimes, sowing dates and maturity groups (MG). To this end, an approach combining semi-controlled experimentation, factorial field experimentation and modeling was implemented.Firstly, responses to temperature, daylength and water availability were studied and quantified for a panel of 10 candidate varieties for double cropping (MG 0000 to I), revealing the existence of genetic variability in these responses, not frequently characterized in the literature. Varietal response to progressive soil desiccation was evaluated for 3 years (2021 to 2023) on the Heliaphen phenotyping platform at INRAE Auzeville. The response of germination to temperature was studied in incubators for 2 years to determine the cardinal temperatures of the genotypes studied. This was completed by a pot experiment on the Heliaphen platform in 2022, involving several sowing dates from March to July, to study the response of these genotypes to photoperiod and temperature.These simple, reproducible phenotyping methodologies have been proposed, evaluated and improved to determine ecophysiological responses and parameterize two models: (i) the first, SPA (Simple Phenology Algorithm), developed by Schoving et al. (2020), to assess the feasibility of double-cropping soybean in France, and (ii) the second, STICS (Brisson et al., 2003; Beaudoin et al., 2022), in order to test the yields available and the amount of irrigation required for this practice.A field experiment was carried out at Auzeville in 2022, coupling water and nitrogen regimes for 6 soybean varieties sown after barley harvest. The STICS model was calibrated on the basis of dynamic development and growth data, supplemented by monitoring of soil water and nitrogen stocks. A database containing most of the experiments carried out by Terres Inovia and INRAE on soybeans grown as catch crops enabled the model to be evaluated with reasonable accuracy.Finally, the feasibility and potential of double-cropped soybeans were explored spatially on a national scale in current and future climates (RCP 8.5), showing the extension of favorable zones, illustrating the distribution of yields achievable with or without irrigation, and indicating the associated water requirements.This approach, which closely combines experimentation and modelling, could be reproduced in other contexts where the question arises of increasing the contribution of soybean to achieve greater protein autonomy, while also benefiting from the agronomic and environmental advantages of this legume.Le soja (Glycine max. (L.)) est une légumineuse d’été dont la graine riche en protéines est appréciée en alimentation humaine et animale. Avec le réchauffement climatique et le souci de réduire les importations de graines et de tourteaux, sa culture initialement limitée à l’Europe méridionale, s’est étendue plus au nord pour atteindre 1.36 millions d’ha en Europe (dont 182 000 ha en France – chiffres 2022). Une alternative pour augmenter la présence du soja dans les systèmes de culture est de cultiver cette légumineuse en double culture après une culture d’hiver là où la température et la ressource en eau le permettent. Ceci se traduit par un semis tardif de variétés précoces et le plus souvent par de l’irrigation de complément. La pratique de la culture dite « dérobée » n’est pas nouvelle mais elle pourrait se développer encore avec l’augmentation des températures contribuant ainsi à réduire la dépendance protéique et augmenter le revenu des agriculteurs.Cette thèse avait pour objectif d’évaluer la faisabilité et les potentialités de la double culture de soja en France en climat actuel et futur pour différents régimes hydriques, dates de semis et groupes de maturité (GM). Pour cela, une approche couplant expérimentation en conditions semi-contrôlée, expérimentation factorielle au champ et modélisation a été mise en œuvre.Dans un premier temps, les réponses à la température, à la durée du jour et à la disponibilité en eau ont été étudiées et quantifiées pour un panel de 10 variétés candidates à la double culture (GM 0000 à I), ce qui a permis de mettre en évidence l’existence d’une variabilité génétique peu caractérisée dans la littérature pour ces réponses. La réponse des variétés au dessèchement progressif du sol a été évaluée pendant 3 années (2021 à 2023) sur la plateforme de phénotypage Heliaphen de INRAE Auzeville. La réponse de la germination à la température a été étudiée en incubateur pendant 2 années pour déterminer les températures cardinales des génotypes étudiés. Elle a été complétée par une expérimentation en pots sur la plateforme Heliaphen en 2022, mettant en jeu plusieurs dates de semis de mars à juillet, pour étudier la réponse de ces génotypes à la photopériode et à la température.Ces méthodologies de phénotypage simples et reproductibles ont été proposées, évaluées et améliorées en vue de déterminer les réponses écophysiologiques et paramétrer deux modèles : (i) le premier, SPA (Simple Phenology Algorithm), développé par Schoving et al. (2020), en vue d’évaluer la faisabilité de la double culture de soja en France et (ii) le second, STICS (Brisson et al., 2003 ; Beaudoin et al., 2022), en vue de tester les rendements accessibles et la quantité d’irrigation nécessaire pour cette pratique.Une expérimentation au champ a été menée à Auzeville en 2022 couplant régimes hydriques et azotés pour 6 variétés de soja semées après la récolte de l’orge. Les données dynamiques de développement et de croissance complétées par un suivi des stocks d’eau et d‘azote du sol ont permis de calibrer le modèle STICS. Une base de données rassemblant la plupart des expérimentations menées par Terres Inovia et INRAE sur le soja en dérobé a permis d’évaluer le modèle avec une précision raisonnable.Enfin, la faisabilité et les potentialités du soja en double culture ont été explorées spatialement à l’échelle nationale en climat actuel et futur (RCP 8.5), pointant ainsi l’extension des zones favorables, illustrant la distribution des rendements accessibles avec ou sans irrigation et indiquant les besoins en eau associés.Cette démarche couplant étroitement expérimentation et modèle pourrait être reproduite dans d’autres contextes où se pose la question d’augmenter la contribution du soja en vue d’une plus grande autonomie protéique mais aussi de bénéficier des atouts agronomiques et environnementaux de cette légumineuse
Étude de l’implication des projections préfrontales vers le thalamus ventro-médian dans la flexibilité cognitive spatiale chez le rat
No full textMy thesis focuses on the role of prefrontal projections to the reuniens and rhomboid nuclei (ReRh) of the thalamus in cognitive flexibility, the ability to appropriately adapt one’s behavior in response to environmental changes. In a spatial context, this function is supported by a cortico-thalamo-hippocampal network linking the medial prefrontal cortex (mPFC), the ReRh, and the hippocampus. We induced a projection-specific lesion of the mPFC → ReRh pathway in rats using conditional caspase expression. After optimizing the protocol, we demonstrated a disruption of about 70% of the retrogradely labelled mPFC neurons projecting to ReRh. Behavioral analysis revealed that lesioned rats are still able to consolidate a spatial memory, but they lost the capacity to switch from an egocentric to an allocentric navigation strategy when task constraints required it, indicating a deficit in cognitive flexibility. These findings demonstrate that the mPFC-to-ReRh projection plays a major role in cognitive flexibility, challenging the view of the cortico-thalamo-hippocampal network as a closed-loop system.Ma thèse porte sur le rôle des projections préfrontales vers les noyaux reuniens et rhomboïde (ReRh) du thalamus dans la flexibilité cognitive, la capacité à adapter son comportement aux modifications de l’environnement. Dans un contexte spatial, cette fonction est soutenue par un réseau cortico-thalamo-hippocampique reliant le cortex préfrontal médian (CPFm), les ReRh et l’hippocampe. Nous avons induit une lésion spécifique de la projection CPFm ReRh chez le rat, grâce à l’expression conditionnelle d’une caspase. Après la mise au point du protocole, nous avons montré une perte d’environ 70% des neurones du CPFm rétromarqués, projetant vers les ReRh. L’analyse comportementale a révélé que les rats lésés peuvent toujours consolider un souvenir spatial, mais perdent la capacité à passer d’une stratégie de navigation égocentrique à une stratégie allocentrique lorsque des contraintes le nécessitent, indiquant un déficit de flexibilité cognitive. Ces résultats montrent que la projection du CPFm vers les ReRh joue un rôle majeur dans la flexibilité cognitive, remettant en question la vision du réseau cortico-thalamo-hippocampique comme une boucle fermée
Arrière-ban et noblesse : le service militaire féodal en France (1445-1598)
No full textDuring the 15th century, the french royal army was composed of several armed forces and primarily the ban and arriere ban. Even with creation of a permanent army in 1445 by Charles VII, the feudal military service due to the king by his vassals for possession of a fief continues. Composed by the whole nobility, it is inside arriere ban that nobles fight and ensure the protection of society. During the 16th century, the royal power never ceased to use it and to try to reform it in order to make it more effective and adapt it to the new conditions of war. As in 1503-1504, where, under Marshal de Gié, a general survey of fiefs of the kingdom was launched. In 1539-1541, Francis I launched a new general survey which resulted in the development of income thresholds associated with a type of military equipment, because type of military service depended on level of feudataries’ incomes.The purpose of this work is to draw a portrait of the feudal military institution, to understand its organization and operating during 150 years with three types of sources. Royal orders and Rules because it rules feudal military service. Convocations, which is the king’s calling nobles and feudataries to war, because it permits to observe when arriere ban is used by the royal power. Finally, the « roles », lists of names of feudataries which contain informations like incomes levels and military equipment. The question is to see how far arriere ban is integrated into the wars of the late 15th and 16th centuries and to identify its missions, in a time of changes at war and affirmation of the Modern State.Au XVe siècle, l’armée royale est composée de plusieurs forces armées et en premier lieu du ban et arrière-ban. Ce service militaire dû au roi par ses vassaux et arrière-vassaux pour la possession d’un fief, perdure même avec la création de l’armée permanente en 1445 par Charles VII. Composé de l’ensemble de la noblesse, c’est principalement au sein de l’arrière-ban que les nobles s’exercent aux armes et assurent la protection de la société. Tout au long du XVIe siècle, le pouvoir royal ne cesse de l’utiliser et de tenter de le réformer afin de le rendre plus efficace et de l’adapter aux nouvelles conditions de la guerre. L’objectif de ce travail est de dresser un portrait de l’institution militaire féodale, de comprendre son organisation et son fonctionnement durant 150 ans, en s’appuyant principalement sur trois types de sources. Les ordonnances et règlements royaux car elles encadrent le service militaire féodal. Les convocations, acte par lequel le roi convoque les nobles et feudataires à la guerre car replacées dans leur contexte, elles nous permettent d’observer les moments où l’arrière-ban est utilisé par le pouvoir royal. Enfin, les rôles, ces listes de noms de feudataires se présentant à la convocation qui contiennent des informations précieuses sur la noblesse notamment les niveaux de revenus et les équipements militaires. Il s’agit d’étudier l’évolution de l’arrière-ban et de voir dans quelle mesure celui-ci est intégré aux guerres de la fin du XVe siècle et du XVIe siècle et d’identifier les missions qui lui sont confiées, à une époque de bouleversements dans les pratiques de la guerre et d’affirmation de l’État moderne
Parler en famille : enquête sur les socialisations langagières enfantines
No full textThis thesis focuses on children’s language socialization first hand, and more specifically on how socially situated language dispositions are constructed within families. Based on an ethnography of ordinary ways of speaking within families, it shows—through the analysis of directives, negotiations, guided participation, questions, and narratives—how language practices between parents and children, but also between siblings, shape ways of being, doing, and thinking, and the inequalities that result.The thesis is divided into six chapters. The research methodology, which is based on an ethnography of families, is detailed in the first chapter. The longitudinal study, conducted over two years with six children from different social classes, is based on repeated participant observation recorded in the homes, supplemented by observations at school and interviews with parents and teachers. A quantitative analysis of data from the ELFE (French Longitudinal Study of Children) cohort provides statistical support for this ethnography.Chapter 2 distinguishes three distinct “ways of talking”: talking to talk in the upper classes, talking to do in the middle classes and cultural capital–endowed sections of the working classes, and talking to order in the working classes. While parents, and mothers in particular, play a central role in all three types of language socialization, children’s ways of talking depend above all on the nature of the symbolic language boundary established between the adult and child worlds. In Chapter 3, the analysis continues the characterization of the three models of language socialization by looking at the types of narratives circulating within families (educational, relational, and positional narratives), through which distinct childlike ways of talking about oneself are incorporated. Chapter 4 then sheds light on the importance of siblings in early language socialization. These sibling socializations are intertwined with parental socializations, insofar as parents delegate part of their socializing power to their older children. The latter take the reins and exercise authority over their younger siblings by resorting to socially situated language practices.Chapter 5 looks at spaces where siblings communicate outside the parental gaze, in the context of their pretend play. These games are instances of socialization where children not only put into practice language use acquired through interactions with their parents but also construct new dispositions. They are permeated by power relations linked to birth order, age, and gender: girls’ games tend to nurture language dispositions based on care and early literacy practices, while boys’ games cultivate a more agonistic and competitive language.By analyzing the ways of talking within families, the thesis highlights the complex mechanisms of the sociogenesis of language dispositions that are unequally recognized and valued in schools. Chapter 6 shows that talking to talk is academically beneficial, that children who talk to do know how to ask teachers for help but are perceived as lacking autonomy, while those who talk to keep order are at best considered out of place, if not illegitimate by the school institution.Cette thèse porte sur les socialisations langagières enfantines en train de se faire, et plus précisément sur la manière dont se construisent, au sein des familles, des dispositions langagières socialement situées. À partir d’une ethnographie des manières ordinaires de parler en famille, elle montre par l’analyse d’injonctions, négociations, participation guidée, questions, et récits comment les pratiques langagières entre parents et enfants, mais aussi entre frères et sœurs, façonnent des manières d’être, de faire et de penser et les inégalités qui en découlent.La thèse se divise en six chapitres. La méthodologie de l’enquête, qui repose sur une ethnographie des familles est détaillée dans le premier chapitre. L’enquête longitudinale menée pendant deux ans auprès de six enfants issus de familles socialement contrastées s’appuie sur une observation participante répétée et enregistrée au sein des foyers, complétée d’observations à l’école et d’entretiens avec les parents et les enseignantes. Une analyse quantitative des données de la cohorte ELFE (Enquête Longitudinale Française depuis l’Enfance) vient armer cette ethnographie par les statistiques.Le chapitre 2 distingue trois « manières de parler » distinctes : parler pour parler dans les classes supérieures, parler pour faire dans les classes moyennes et les fractions dotées en capital culturel des classes populaires, parler pour ordonner dans les classes populaires. Si les parents, et en particulier les mères, occupent une place centrale dans les trois types de socialisations langagières, les manières enfantines de parler dépendent avant tout de la nature de la frontière langagière symbolique qu’ils établissent entre les mondes adulte et enfantin. Dans le chapitre 3, l’analyse poursuit la caractérisation des trois modèles de socialisation langagière en s’intéressant aux types de récits circulant au sein des familles (récits pédagogiques, relationnels et positionnels), par lesquels s’incorporent des manières enfantines distinctes de parler de soi. Le chapitre 4 vient ensuite éclairer toute l’importance des frères et sœurs dans la socialisation langagière précoce. Ces socialisations adelphiques sont imbriquées aux socialisations parentales, dans la mesure où les parents délèguent aux aînés une partie de leur pouvoir socialisateur. Ces derniers prennent les rênes et s’exercent à l’autorité sur leurs cadets en recourant à des pratiques langagières socialement situées.Le chapitre 5 se penche sur des espaces dans lesquelles les frères et sœurs communiquent hors du regard parental, dans le cadre de leurs jeux de faire-semblant. Ces jeux sont des instances de socialisation où les enfants mettent non seulement en pratique des dispositions langagières incorporées au fil des interactions avec les parents, mais en construisent également de nouvelles. Ils sont traversés de rapports de pouvoir liés au rang, à l’âge et au genre : les jeux de filles tendent à nourrir des dispositions langagières fondées sur le care et des pratiques de littératie précoce, tandis que ceux des garçons cultivent davantage un langage agonistique et compétitif.En analysant les manières de parler en famille, la thèse met ainsi en lumière les mécanismes complexe de la sociogenèse de dispositions langagières inégalement reconnues et valorisées dans l’enceinte scolaire. Le chapitre 6 montre ainsi que parler pour parler s’avère scolairement rentable, que les enfants qui parlent pour faire savent solliciter les enseignantes mais sont perçus comme peu autonomes, tandis que les manières de parler de ceux qui parlent pour mettre en ordre sont a minima décalées, quand elles ne sont pas jugées illégitimes par l’institution scolaire
Croissance et caractérisation structurale de nitrure de bore amorphe : de l'étude fondamentale à l'intégration au dispositif électronique
No full textTwo dimensional (2D) materials are excellent candidates for current and future electronic devices. Among them, hexagonal boron nitride (hBN) is proving to be a key material for future graphene-based optoelectronic devices, as it is an insulator and an isostructural of graphene. It appears to be a substrate of choice to boost the properties of graphene. Recently, it has been shown that controlling the degree of crystallinity of boron nitride (BN) can have a significant impact on its intrinsic properties. In particular, amorphous boron nitride (aBN) displays an ultra-low dielectric constant (k) of 1.16, whereas a value of 4.0 at 1MHz is observed for hBN. Moreover, the feasibility of an ultralow-k and ultrathin aBN film (k=2 for a 3nm-thick layer) as a new capping layer for copper interconnects has been demonstrated. Therefore, tailoring the structure of BN and thus its properties would permit widening its application areas, from isolating interconnects and high-performance electronics in optoelectronic to spintronics. This work focuses on the synthesis and characterization of BN thin films deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) and Chemical Vapor Deposition (CVD). The ALD synthesis route, derived from Polymer-Derived Ceramics (PDC), has proven highly effective for producing BN thin films using trichloroborazine (TCB) and hexamethyldisilazane (HMDS) as precursors. This two-step ALD process allows precise growth of thin films with excellent uniformity across various substrates. Then, a controlled thermal treatment converts polyborazine films into BN, enabling the transition from amorphous to crystalline phases, depending on the temperature and substrate. Using CVD, amorphous and crystalline BN films with varying degrees of crystallinity, are synthesized using borazine (B3N3H6) as a single-source precursor. The deposition temperature plays a crucial role, although the nature of the carrier gas strongly influences the reactivity of the borazine and thus the final structure of BN. From 800 to 1000°C, stable and uniform BN films are obtained, using an Ar/H2 mixture on Si(100). Films grown at 800 °C display an amorphous structure, while the films grown at higher temperatures show the presence of small crystallites. Control of the crystallinity of BN films can thus be achieved by regulating the temperature during the process, allowing the deposition of films within a range of crystallinity from aBN to hBN. In order to explore the electronic and thermal properties of BN as a function of its crystallinity, extensive characterizations are carried out by the partners of the European « MINERVA » project as well as through a collaboration with Sungkyunkwan University. This includes measuring the thermal conductivity and determining the dielectric constant of aBN films, as well as fabricating aBN-based memristor devices. This thesis was conducted at the University of Lyon and funded by the National Research Agency (ANR) as part of the European FLAG-ERA project « MINERVA » (ANR-21-GRF1-0002). This work also received support from the Ministry for Europe and Foreign Affairs (MEAE) and the Ministry of Higher Education and Research (MESR) through the Hubert Curien Franco-Korean partnership project « AMBITION » (PHC STAR 50135YG).Les matériaux bidimensionnels (2D) apparaissent comme d'excellents candidats pour les futurs dispositifs électroniques. Parmi eux, le nitrure de bore hexagonal (hBN) s'avère un matériau clé pour les futurs dispositifs optoélectroniques à base de graphène, en raison de ses propriétés d’isolation électrique une isostructure au graphène. Il est considéré comme un substrat de choix pour le graphène, dont il restitue les propriétés intrinsèques. Récemment, il a été démontré que le contrôle du degré de cristallinité du nitrure de bore (BN) a un impact significatif sur ses propriétés intrinsèques. Notamment, le nitrure de bore amorphe (aBN) présente une constante diélectrique (k) ultra-faible de 1,16, tandis qu'une valeur de 4,0 est observée pour le hBN à 1 MHz. La faisabilité d'un film ultra-mince et à très faible constante diélectrique de aBN (k=2 pour une couche de 3 nm d'épaisseur) en tant que nouvelle couche protectrice pour des interconnexions en cuivre a été démontrée. Par conséquent, l’ajustement fin de la structure du BN et donc de ses propriétés permettrait d'élargir ses domaines d'application, de l'isolation des interconnexions aux dispositifs électroniques de haute performance en optoélectronique en passant par la spintronique. Ce travail se focalise sur le dépôt et la caractérisation de films minces de BN par Dépôt de Couches Atomiques (Atomic Layer Deposition – ALD) et Dépôt Chimique en Phase Vapeur (Chemical Vapor Deposition – CVD). La voie de synthèse par ALD, à partir de la voie des Céramiques Dérivées de Polymères (Polymer Derived Ceramic – PDC), s’avère également très efficace pour la formation de films minces de BN en utilisant de la trichloroborazine (TCB) réagissant avec de l'hexaméthyldisilazane (HMDS). Ce procédé ALD en deux étapes permet une croissance précise de films minces d’un polymère précéramique avec une excellente uniformité sur divers substrats. Puis, un traitement thermique contrôlé convertit les films de polyborazine en BN, permettant la transition entre des phases amorphes et cristallines, en fonction de la température et du substrat. Par CVD, des films de BN, avec différents degrés de cristallinité, sont synthétisés à partir de borazine (B3N3H6) utilisée comme précurseur unique. La température de dépôt joue un rôle crucial, bien que la nature du gaz porteur influence fortement la réactivité de la borazine et donc la structure finale du BN. Entre 800 et 1000 °C, des films de BN stables et uniformes sont obtenus en utilisant un mélange Ar/H2 sur Si(100). Les films déposés à 800 °C sont amorphes, tandis que ceux déposés à des températures plus élevées montrent la présence de cristallites de hBN au sein d’une matrice de aBN. Le contrôle de la cristallinité des films de BN peut ainsi être réalisé en ajustant la température de dépôt, permettant la formation de films présentant une cristallinité allant du aBN au hBN. Afin d’explorer les propriétés électroniques et thermiques du BN en fonction de sa cristallinité, des caractérisations approfondies sont réalisées par les partenaires du projet européen « MINERVA » ainsi que dans le cadre d’une collaboration avec l’Université Sungkyunkwan en Corée du sud. Ces collaborations ont permis notamment de mesurer la conductivité thermique et de déterminer la constante diélectrique des films de aBN ainsi que de fabriquer des dispositifs memristor à base de aBN. Cette thèse a été réalisée à l'Université de Lyon et financée par l’Agence Nationale de la Recherche dans le cadre du projet européen FLAG-ERA « MINERVA » (ANR-21-GRF1-0002). Ce travail a également reçu le soutien du ministère de l'Europe et des Affaires étrangères (MEAE) et du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche (MESR) à travers le projet de partenariat Hubert Curien franco-coréen « AMBITION » (PHC STAR 50135YG)
Composites cellulosiques orthotropes pour l'ingénierie des tissus cartilagineux
No full textThe poor regenerative capacity of articular cartilage is the cause of many diseases. Current treatments are unable to repair cartilage effectively in the long term. Researchers have therefore turned to tissue engineering, combining cells and biomaterials to reproduce the structure of articular cartilage. This orthotropic structure is characterized by collagen fibers and chondrocytes oriented vertically in the deep zone, obliquely in the intermediate zone, and horizontally in the superficial zone, giving it unique mechanical and functional properties. Techniques such as multilayer assembly can effectively mimic the structure and mechanical behavior of cartilage, but fail to reproduce the orthotropic organization in a single step. In this context, the objective of this work is to develop a biomaterial with an orthotropic structure that mimics that of articular cartilage by addressing these issues. First, a methodology combining frontal ultrafiltration (FU) and low-frequency ultrasound (US) was used to obtain an orthotropic organization of cellulose nanocrystals (CNC) in an aqueous or polymer phase. FU orients the CNC horizontally near the membrane, while US generates an acoustic current that orients the CNC vertically near the vibrating blade. At the interface, the two forces equilibrate, generating an isotropic organization. Small-angle X-ray scattering (SAXS) confirmed the expected orthotropic structure in aqueous CNC suspensions. To maintain this specific CNC organization, we investigated the feasibility of combining our process with UV curing of polyethylene glycol diacrylate (PEGDA). After UV curing, SAXS measurements showed that the orthotropic organization was maintained for a given acoustic power. The mechanical properties of the orthotropic hydrogels were then studied in combination with SAXS measurements. Compression tests revealed elastic behavior, with the structure returning to its initial state after compression. Mechanical tests confirmed a Young's modulus (E) of 0.76 MPa, close to that of articular cartilage. In addition, the swelling test in DMEM culture medium showed that the material reaches equilibrium without significant degradation over time. Finally, preliminary cytocompatibility tests confirmed the potential of our new nanocomposite materials for cartilage engineering applications.La faible capacité de régénération du cartilage articulaire est à l’origine de nombreuses pathologies. Les traitements actuels ne permettent pas de réparer efficacement le cartilage à long terme. Les chercheurs se sont donc tournés vers l’ingénierie tissulaire, combinant cellules et biomatériaux, pour reproduire la structure du cartilage articulaire. Cette structure orthotrope est caractérisée par des fibres de collagène et des chondrocytes orientés verticalement dans la zone profonde, obliquement dans la zone intermédiaire et horizontalement dans la zone superficielle, ce qui lui confère des propriétés mécaniques et fonctionnelles uniques. Des techniques telles que l'assemblage multicouche peuvent imiter efficacement la structure et le comportement mécanique du cartilage, mais ne parviennent pas à reproduire l'organisation orthotrope en une seule étape. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est de développer un biomatériau avec une structure orthotrope imitant celle du cartilage articulaire en répondant à ces dernières problématiques. Tout d’abord, une méthodologie combinant l’ultrafiltration frontale (UF) et des ultrasons de basse fréquence (US) a permis d’obtenir une organisation orthotrope de nanocristaux de cellulose (NCC) en phase aqueuse ou polymère. L’UF oriente les NCC horizontalement près de la membrane, tandis que les US génèrent un courant acoustique qui oriente les NCC verticalement près de la lame vibrante. A l’interface, les deux forces s'équilibrent, générant une organisation isotrope. La diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS) a confirmé la structure orthotrope attendue dans les suspensions aqueuses de NCC. Pour maintenir cette organisation spécifique des NCC, nous avons étudié la faisabilité de combiner notre procédé avec la photoréticulation UV du polyéthylène glycol diacrylate (PEGDA). Après la photoréticulation, les mesures SAXS ont montré que l'organisation orthotrope était maintenue pour une puissance acoustique donnée. Les propriétés mécaniques des hydrogels orthotropes ont ensuite été étudiées combinées à des mesures SAXS. Les tests de compression ont révélé un comportement élastique, la structure revenant à son état initial après compression. Les tests mécaniques ont confirmé un module d'Young (E) de 0,76 MPa, proche de celui du cartilage articulaire. De plus, le test de gonflement dans le milieu de culture DMEM a montré que le matériau atteint l'équilibre sans dégradation significative au fil du temps. Finalement, des tests préliminaires de cytocompatibilité ont permis de confirmer le potentiel de nos nouveaux matériaux nanocomposites pour les applications d'ingénierie du cartilage
Vérification d'algorithmes OCaml 5 concurrents à grain fin en logique de séparation
No full textThe release of OCaml 5 in December 2022 introduced parallelism in the OCaml runtime. It drove the need for safe and efficient concurrent data structures. New libraries like Saturn address this need. This is an opportunity to apply and further state-of-the-art program verification techniques.We present Zoo, a framework for verifying fine-grained concurrent OCaml 5 algorithms. Following a pragmatic approach, we define a limited but sufficient fragment of the language to faithfully express these algorithms: ZooLang. We formalize its semantics carefully via a deep embedding in the Rocq proof assistant, uncovering subtle aspects of physical equality. We provide a tool to translate source OCaml programs into ZooLang syntax embedded inside Rocq, where they can be specified and verified using the Iris concurrent separation logic.We illustrate the use of Zoo via a number of case studies: a subset of the OCaml standard library, a library of persistent data structures, a parallelism-safe file descriptor from the Eio library, a collection of fined-grained concurrent data structures from the Saturn library, a task scheduler based on the Domainslib library, a state-of-the-art multiword compare-and-set algorithm at the core of the Kcas library.In Saturn, we verify stacks, queues (list-based, array-based, stack-based), bags and work-stealing deques. To cover a wide range of use cases, we provide specialized variants: bounded or unbounded, single-producer or multi-producer, single-consumer or multiconsumer. In particular, we prove strong specifications for the Chase-Lev work-stealing deque, which involves intricate logical state and advanced use of Iris prophecy variables.In the process, we also extend OCaml to more efficiently express certain concurrent programs, by introducing atomic record fields and atomic arrays. Our work on formalizing the semantics of physical equality revealed that it is under-specified in existing descriptions of the language; in existing verification frameworks, the feature is also too restricted to support compare-and-set in idiomatic OCaml concurrent programs.La sortie d’OCaml 5 en décembre 2022 a introduit le parallélisme dans le langageOCaml. Cela a suscité le besoin de structures de données concurrentes sûres et efficaces. De nouvelles bibliothèques comme Saturn répondent à ce besoin. C’est une opportunité d’appliquer et de faire progresser les techniques de vérification de programmes de pointe.Nous présentons Zoo, un cadriciel pour la vérification d’algorithmes OCaml 5 concur-rents à grain fin. Suivant une approche pragmatique, nous définissons un fragment limité mais suffisant du langage pour exprimer fidèlement ces algorithmes : ZooLang. Nous formalisons soigneusement sa sémantique via un plongement profond dans l’assistant de preuve Rocq, en insistant sur certains aspects subtils de l’égalité physique. Nous fournissons un outil de traduction de programmes OCaml en syntaxe ZooLang plongée dans Rocq, où ils peuvent être spécifiés et vérifiés à l’aide de la logique de séparation concurrente Iris.Nous illustrons l’utilisation de Zoo à travers plusieurs études de cas : un sous-ensemblede la bibliothèque standard d’OCaml, une bibliothèque de structures de données persis-tantes, un descripteur de fichier sûr pour le parallélisme issu de la bibliothèque Eio, unecollection de structures de données concurrentes à grain fin provenant de la bibliothèque Saturn, un ordonnanceur de tâches basé sur la bibliothèque Domainslib, un algorithme compare-and-set multi-mot de pointe au cœur de la bibliothèque Kcas.Dans Saturn, nous vérifions des piles, des files (basées sur des listes, des tableauxou des piles) et des sacs. Afin de couvrir un large éventail d’utilisations, nous proposonsdes variantes spécialisées : bornées ou non bornées, à producteur unique ou multiple, àconsommateur unique ou multiple. En particulier, nous prouvons des spécifications fortes pour la file de vol de tâches de Chase-Lev, ce qui implique un état logique complexe ainsi qu’un usage avancé des variables prophétiques d’Iris.Ce faisant, nous étendons également OCaml afin d’exprimer plus efficacement certainsprogrammes concurrents, en introduisant des champs d’enregistrement atomiques et des tableaux atomiques. Notre travail de formalisation de la sémantique de l’égalité physique a révélé que cette dernière est sous-spécifiée dans les descriptions existantes du langage ; dans les travaux antérieurs en vérification, cette notion est par ailleurs trop limitée pour permettre l’utilisation de compare-and-set dans des programmes OCaml concurrents idiomatiques