HAL Portal UPHF (Université Polytechnique Hauts-de-France)
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Contribution à l'étude de l'impact des technologies de l'Industrie 5.0 et de leurs leviers d'engagement sur les modèles d’autonomie émergents
No full textConsideration of the challenges of Industry 5.0 (I5.0) is today leading to the development of new models of autonomy induced by the reinforcement of decision-making processes by new technologies. Current research methodologies are struggling to study these issues holistically, and the link with employee engagement in particular remains insufficiently explored. The aim of this research is to develop a valid and reproducible research methodology to study the impact of I5.0 technologies and their engagement drivers on emerging autonomy models. A systematic literature review helped characterize existing research and justify the creation of a use case model based on the decomposition of a research meta-question. A Delphi-Régnier study then identified the potential offered by different engagement drivers intrinsic to the use of new technologies. This research work thus contributes to the integrated study of the impact of technologies and their engagement levers on I5.0 autonomy models.La prise en compte des enjeux de l’Industrie 5.0 (I5.0) conduit aujourd’hui à développer de nouveaux modèles d’autonomie induits par le renforcement de processus décisionnels par les nouvelles technologies. Les méthodologies de recherche actuelles peinent à étudier ces sujets de manière holistique et le lien avec l'engagement des employés reste notamment trop peu exploré. Ce travail de recherche vise à développer une méthodologie de recherche valide et reproductible qui permette d'étudier l’impact des technologies de l’I5.0 et de leurs leviers d'engagement sur les modèles d’autonomie émergents. Une revue de la littérature systématique a permis de caractériser les recherches existantes et de justifier la création d’un modèle de cas d’usage basé sur la décomposition d’une méta-question de recherche. Une étude Delphi-Régnier a ensuite permis d’identifier le potentiel offert par différents leviers d'engagement intrinsèques aux usages des nouvelles technologies. Ce travail de recherche contribue ainsi à l’étude intégrée de l'impact des technologies et leurs leviers d'engagement sur les modèles d’autonomie de l’I5.0
Effets de 12 mois d’entraînement en Cross-Fit sur les paramètres osseux, la composition corporelle et la qualité de vie chez des jeunes hommes inactifs
No full textThèse sous embargo illimité de l’auteure.Pour les membres de la communauté universitaire (hors UPHF), ce document est accessible via le site web Thèses.fr sous le lien 2.The main aim of the current study was to explore the effects of a 1-year Cross-Fit training protocol on bone health parameters such as bone mineral content (BMC), bone mineral density (BMD), femoral neck geometry parameters and composite indices of femoral neck strength in a group of young inactive men. A total of 40 young inactive men voluntarily participated in the study, with 26 completing it. Bone mineral content (BMC), bone mineral density (BMD) and hip geometry indices were evaluated by DXA. Physical performance parameters were evaluated using valid tests. The participants were assigned to two different groups: a control group (CG; n = 13) and a Cross-Fit group (CFG; n = 13). The CFG performed two sessions of Cross-Fit exercise per week, with each session lasting 60 minutes. The study demonstrated that whole body (WB) BMC, WB BMD, femoral neck cross-sectional area (CSA), one-repetition maximum (1-RM) bench press, 1-RM shoulder press, 1-RM deadlift, maximum oxygen consumption (VO2 max), vertical jump and lower limb muscular power significantly increased in the CFG but not in the CG. In conclusion, this study suggests that 1 year of Cross-Fit training is an effective method to improve WB BMC, WB BMD, CSA and physical performance parameters in young inactive men. On the other hand, the correlations carried out before the start of training in the entire population revealed positive correlations between sprint performance (20 meters) and composite indices of femoral neck strength (CSI, BSI, and ISI).L'objectif principal de la présente étude était d'explorer les effets d'un protocole d'entraînement en Cross-Fit d'une durée d'un an sur des paramètres de santé osseuse tels que le contenu minéral osseux (CMO), la densité minérale osseuse (DMO), les paramètres géométriques du col fémoral et les indices de résistance osseuse du col fémoral chez un groupe de jeunes hommes inactifs. 40 jeunes hommes inactifs ont participé volontairement à l'étude, dont 26 l'ont terminée. Le contenu minéral osseux (CMO), la DMO et les indices de géométrie de la hanche ont été évalués par DXA. Les paramètres de performance physique ont été évalués à l'aide de tests validés. Les participants ont été répartis en deux groupes distincts : un groupe témoin (CG ; n = 13) et un groupe Cross-Fit (CFG ; n = 13). Le CFG a effectué deux séances d'exercices de Cross-Fit par semaine, chaque séance durant 60 minutes. L'étude a démontré que le CMO du corps entier (CE), la DMO du corps entier (CE), la surface de section transversale du col fémoral (CSA), la force maximale (1-RM) au développé couché, au développé militaire, au soulevé de terre, la consommation maximale d'oxygène (VO2 max), le saut vertical et la puissance musculaire des membres inférieurs ont considérablement augmenté dans le CFG mais pas dans le CG. En conclusion, cette étude suggère qu'une année d'entraînement en Cross-Fit est une méthode efficace pour améliorer le CMO du corps entier, la DMO du corps entier, la CSA et les paramètres de performance physique chez les jeunes hommes inactifs. D’autre part, les corrélations menées avant le début de l’entrainement dans la population entière a révélé des corrélations positives entre la performance en sprint (20 mètres) et les indices de résistance osseuse du col fémoral (CSI, BSI et ISI)
Croissance epitaxiale et caracterisation champ-proche de nanostructures InSb pour composants electroniques avances
No full textAt the dawn of the quantum era, which promises radically new ways of processing information, III-V semiconductors — and InSb in particular — stand out as one of the most promising material for this transition. With high electron mobility, strong spin-orbit interaction, and small effective mass, InSb exhibits ideal properties for quantum applications such as Majorana-based devices, while also offering opportunities in high-performance nanoelectronics beyond quantum computing. However, the deployment to functional devices has been hampered by the strong lattice-mismatch of InSb to conventional III-V substrates, making the growth of defect-free nanostructures challenging. This thesis investigates the Selective Area Growth (SAG) of InSb nanostructures on both lattice-matched and highly mismatched substrates using MolecularBeam Epitaxy (MBE). To enable the carrier density modulation required for quantum devices, InSb was also integrated within gated heterostructures incorporating semiconducting barriers.This thesis work dealt with the InSb growth on lattice-matched CdTe substrates at the beginning, but technological limitations constrained the quality and scalability of the InSb nanostructures. The study then shifted to GaAs (111)B substrates, where growth optimization yielded high crystal quality thin films and planar nanostructures with low defect density, as confirmed by cross-sectional Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) and Scanning Tunneling Microscopy (STM).Following the optimized growth on GaAs (111)B, high quality InSb thin-films and in-plane nanowires (NWs) were produced on low roughness GaInP buffer layers grown on GaAs under carefully optimized conditions. Through a structural and a morphological study, we then discussed the minor differences observed with the growth of InSb nanostructures on GaAs substrates. The final part of the thesis focused on electrical transport studies of the InSb/GaInP/GaAs:n+ heterostructure combining Hall measurements, Transfer Length Method (TLM), and Four-Probe Scanning Tunneling Microscopy (4P-STM). An effectivecharge density modulation inside the InSb nanostructures as well as a record-high electron mobility for InSb thin films grown on III-V mismatched substrate were demonstrated. A last comprehensive Scanning Tunneling Spectroscopy (STS) study revealed that precise control of surface integrity is essential to fully exploit the potential of these nanostructures.Altogether, this work establishes a scalable route to high-quality InSb nanostructures, advancing both quantum device development and high-performance III–V nanoelectronics.À l’aube de l’ère quantique, qui promet des modes de traitement de l’information radicalement nouveaux, les semi-conducteurs III-V — et en particulier l’antimoniure d’indium (InSb) — apparaissent comme des materiaux prometteurs pour contribuer à cette transition. Grâce à sa mobilité électronique élevée, son fort couplage spin-orbite et sa faible masse effective, l’InSb possède les propriétés idéales pour des applications quantiques telles que les dispositifs à base de fermions de Majorana, tout en ouvrant lavoie à des applications innovantes en nanoélectronique haute performance au-delà du calcul quantique. Cependant, la mise en oeuvre de tels dispositifs fonctionnels reste freinée par le fort désaccord de maille entre l’InSb et les substrats III-V conventionnels, qui rend difficile une croissance de nanostructures exemptes de défauts. Cette thèse explore la croissance sélective de nanostructures d’InSb sur des substrats à maille accordée et fortement désaccordée, en utilisant l’épitaxie par jets moléculaires. Afin de permettre la modulation de densité de porteurs nécessaire aux dispositifs quantiques, l’InSb a également été intégré dans des hétérostructures comportant des barrières de potentiel semi-conductrices.L’étude a porté dans un premier temps sur la croissance de l’InSb sur des substrats de tellure de cadmium (CdTe) accordés en maille, mais des limitations technologiques ont limité la qualité et la production de nanostructures d’InSb. La suite de l’étude s’est alors orientée vers l’utilisation de substrats d’arseniure degallium (GaAs) orientés selon la direction (111)B, où l’optimisation des paramètres de croissance a permis d’obtenir des couches minces et des nanostructures planaires de haute qualité cristalline avec une faible densité de défauts, confirmées par des analyses en microscopie électronique en transmission ainsi qu’en microscopie à effet tunnel. À la suite de l’optimisation de la croissance d’InSb sur GaAs (111)B, des couches minces et des nanofils d’InSb de haute qualité ont été réalisés sur des couches tampons de phosphure de gallium-indium à faible rugosité, elle-même épitaxiée sur substrat GaAs dans des conditions optimisées. Une étude structurale et morphologique a permis de discuter les différences mineures observées par rapport à la croissance des nanostructures d’InSb directement sur GaAs. La dernière partie de la thèse a été consacrée à l’étudedes propriétés de transport électrique de l’hétérostructure InSb/GaInP/GaAs dopé n, en combinant des mesures de Hall, la méthode des longueurs de transfert et la microscopie à effet tunnel à quatre pointes. Une modulation efficace de la densité de porteurs à l’intérieur des nanostructures d’InSb, ainsi qu’une mobilité électronique record pour des couches minces d’InSb épitaxiées directement sur substrats III-V désaccordés, ont été démontrées. Enfin, une étude par spectroscopie à effet tunnel a révélé que le contrôleprécis de l’état de surface est essentiel pour exploiter pleinement le potentiel de ces nanostructures.Dans l’ensemble, ce travail établit une base fondamentale vers la production de nanostructures d’InSb de haute qualité, utile à la fois pour le développement de dispositifs quantiques et la nanoéléctronique III-V haute performance
Ultrasonic maging of layer on substrate structures using high-frequency acoustic field correlation
No full textInternational audienceLayer on substrate structures are often subject to various types of defects, particularly those resulting from manufacturing process during thin-film growth. Currently, onemethod of inspecting such structures involves the use of IDT transducers for excitation and laser vibrometry for reception. In this work, we propose a complementaryapproach inspired by passive noise correlation imaging methods initially developed in geophysics. This technique is applied here to image layered structures on substrates byexploiting the correlation of diffuse acoustic waves and the associated principle of passive Green’s function reconstruction, enabling the detection and imaging of defects.The analysis was performed using numerical simulations and preliminary experiments on silicon wafers (3 mm thick). IDTs (10-25) MHz were used to generatesurface waves, and the resulting displacement field was captured using laser vibrometry. Simulations and measurements were carried out on both defect-free and defectcontaining cases. Correlation matrices were calculated on Full Matrix Capture mode. Finally, a beamforming algorithm was applied to localize defects, taking into accountsilicon’s anisotropy
Ultra-Low-Power Neuromorphic Spike Detector for Large-Scale Neural Interfaces
No full textInternational audienceNeural interfaces are rapidly scaling, now featuring thousands of electrodes that record simultaneously. As channel counts grow, design constraints become increasingly stringent: implants must remain compact and ultra–low power while managing massive data streams. With data rates often exceeding 100 Mb/s, efficient strategies are required to avoid bandwidth bottlenecks.A practical solution is to compress data directly within the implant. The simplest method consists of spike detection and transmission of only timestamp information. A neuromorphic approach enables fully unsupervised spike detection, as demonstrated by Bernert and Yvert, using sensory neurons and an attention neuron.This poster presents an ultra–low-power spike detector for implanted neural interfaces, based on an analog artificial neuron. We detail its implementation in CMOS technology and describe the transition from a software model to a hardware design, addressing the constraints of subthreshold analog CMOS operation. The target power consumption is below 100 nW. We present expected performance from SPICE simulations as well as the chip layout sent for fabrication
Fabrication de micro-condensateurs hybrides 3D à charges rapides pour l'autonomie énergétique de composants électroniques miniaturisés
No full textThe growing demand for the Internet of Things (IoT) requires miniaturized energy storage solutions capable of powering micro-sensors autonomously, thereby greatly reducing the need for maintenance. Furthermore, a micro-sensor needs different energy storage sources to support all its functionalities. In this context, we undertook the development of a fast-charging 3D hybrid micro-capacitor designed to power functions with high power demands. This micro-capacitor is inspired by Evans' capacitor technology, which exists only on a macroscopic scale and combines an electrolytic capacitor anode composed of a metal/insulator stack with a cathode made of a pseudocapacitive material.During this PhD, we focused exclusively on the development of a micro-anode for an electrolytic capacitor. We studied different metal/insulator stacks deposited as thin films on a silicon substrate. We developed two current collectors—tantalum (Ta) and tantalum nitride (TaN)—using DC sputtering and reactive sputtering, respectively. The development of TaN required optimization of the N₂ flow to achieve a nitrided layer while maintaining adequate conductivity. We used a dense Ta₂O₅ film, deposited by reactive sputtering, as the insulating layer for our electrode. Developing this layer involved optimizing the O₂ flow to achieve the desired Ta₂O₅ stoichiometry and the best barrier properties for electrochemical measurements. Through the fabrication of Metal/Insulator/Metal (MIM) capacitors, we characterized the dielectric constant and breakdown voltage of the Ta₂O₅ layer as 24 and 0.5 V·nm⁻¹, respectively. The development of these three films enabled the fabrication of Ta/Ta₂O₅ and TaN/Ta₂O₅ electrodes; the latter represents the first proof of concept for a micro-anode of an electrolytic capacitor with this stack.We then studied the Metal/Insulator and Insulator/Electrolyte interfaces of the Ta/Ta₂O₅ (43 and 25 nm, respectively) and TaN/Ta₂O₅ (43 and 23 nm, respectively) electrodes under various voltages applied during cyclic voltammetry measurements. Depending on the measurements, the applied voltages were near or above the breakdown voltage of Ta₂O₅. TEM and XRR measurements showed a thinning of the current collector and thickening of the Ta₂O₅ layer when the electrode was subjected to voltages exceeding the Ta₂O₅ breakdown voltage. We attributed this phenomenon to anodization.For the TaN/Ta₂O₅ electrode, TEM and XRR characterizations revealed similar changes in the thickness of the current collector and the insulating layer when the applied voltage exceeded the breakdown voltage of Ta₂O₅. However, TEM analysis also revealed porosity at the TaN/Ta₂O₅ interface, with pore diameter increasing as the voltage increased. These phenomena were likewise attributed to anodizationLa demande croissante de l'Internet des objets demandes des solutions de stockages de l'énergie miniaturisé qui puissent rendre des micro-capteurs autonomes en énergies limitant grandement le besoin de maintenance. De plus un micro-capteur a besoin de différentes sources de stockage de l'énergie pour assurer l'ensemble de ses fonctionnalités. En ce sens, nous avons entrepris de développer un micro-condensateur hybrides 3D à charge rapide qui puisse alimenter les fonctionnalités nécessitant le plus de puissance. Ce micro-condensateur s'inspire de la technologie du condensateur d'Evans qui existe uniquement à l'échelle macroscopique et qui associe une anode de condensateur électrolytique constituée d'un empilement métal/isolant avec une cathode composée d'un matériau pseudo-capacitif. Durant cette thèse, nous nous somme exclusivement intéressé au développement d'une micro-anode de condensateur électrolytique. Nous avons étudié différents empilement métal/isolant déposé sous forme de film mince sur un substrat de Si. Nous avons développé par pulvérisation cathodique et pulvérisation cathodique réactive deux collecteurs de courants, respectivement le Ta et le TaN. Le développement du TaN a nécessité une optimisation du flux de N2 afin d'obtenir une couche nitrurée tout en gardant une conductivité intéressante. Nous nous sommes servis d'un film dense de Ta2O5 déposé par pulvérisation cathodique réactive comme couche isolante pour notre électrode. Le développement de cette couche a nécessité l'optimisation du flux de O2 pour obtenir la stœchiométrie Ta2O5 désiré et les meilleurs propriétés barrières lors des mesures électrochimiques. Grâce à la réalisation de condensateur Métal/Isolant/Métal nous avons pu caractériser la constante diélectrique et la tension de claquage de la couche de Ta2O5 comme étant respectivement de 24 et 0,5 V.nm-1. Le développement de ces trois films ont permis la réalisation d'électrode Ta/Ta2O5 et TaN/Ta2O5, concernant ce dernier c'est la première preuve de concept d'une micro-anode de condensateur électrolytique avec cet empilement. Nous avons ensuite étudié les interfaces Métal/Isolant et Isolant/électrolyte des électrodes Ta/Ta2O5 (43 et 25 nm respectivement) et TaN/Ta2O5 (43 et 23 nm respectivement) selon différentes tensions appliquées lors de mesure de voltamétrie cyclique. Suivant les mesures, les tensions appliqués étaient aux environs de la tension de claquage de Ta2O5 ou supérieur. Des mesures TEM et XRR ont permis de montrer un effet d'amincissement du collecteur de courant et d'épaississement de la couche de Ta2O5 lorsque l'électrode était soumise à des tensions supérieure à la tension de claquage de Ta2O5, nous avons attribué ce phénomène à de l'anodisation. Pour ce qui est de l'électrode TaN/Ta2O5 les caractérisations TEM et XRR ont révélé les mêmes phénomènes de changement d'épaisseur du collecteur de courant et de la couche isolante quand la tension appliquée dépasse la tension de claquage de Ta2O5. Cependant, l'analyse TEM a également montré la présence de porosité à l'interface TaN/Ta2O5, ces porosités voient leur diamètre augmenter en augmentant la tension. Là aussi nous avons attribué ces phénomènes à de l'anodisation
Comment assurer la continuité de l’Approche Par Compétences entre la LP-BUT et le Master universitaire : architectures de programmes
No full textNational audienceThe objective of this paper is to examine the potential articulation of educational programmes between the Bachelor and Master degrees following the reform of the National Programmes (NP) of the Licence Professionnelle - Bachelor Universitaire de Technologie (LP-BUT). Consequently, the Competency-Based Education (CBE) is to be introduced in annual increments from 2021, and a new Bachelor's degree will be awarded in 180 European Credit Transfer System (ECTS). The authors proffer their experience in drafting the BUT NP, with the objective of constructing university Master's programmes architectures that facilitate continuity and coherence of the CBEL’article présenté a pour objectif d’étudier l’articulation possible des programmes pédagogiques entre les grades de Licence et de Master suite à la réforme des Programmes Nationaux (PN) de la Licence Professionnelle - Bachelor Universitaire de Technologie (LP-BUT). Cette ambitieuse réforme a eu pour effet d’intégrer l’Approche Par Compétences (APC) progressivement depuis 2021 et de permettre la délivrance d’un nouveau diplôme de grade Licence en 180 European Credit Transfer System (ECTS). Les auteurs proposent de partager leur expérience de rédaction du PN de BUT pour construire des architectures de programmes de Master universitaires permettant la continuité et la cohérence de l’APC
In situ Investigation of 1T′/1H Phase Transition in Colloidal WS₂ Monolayers
No full textInternational audienceControlling the crystal phase of two-dimensional transition metal dichalcogenides (TMDs) is essential for tailoring their electronic and optical properties. Among the polymorphs of WS₂, the metastable 1T′ phase exhibits semimetallic or narrow-bandgap character and hosts quantum functionalities distinct from the semiconducting 1H phase. Here, we investigate the temperatureinduced 1T′/1H phase transition in colloidally synthesized monolayer WS₂ nanosheets functionalized with organic ligands. The reducing conditions of the synthesis stabilize the 1T′ phase via electron doping. Through in situ analyses of both the structural and electronic properties, we monitor the phase evolution during annealing and find that the 1T′ phase remains stable up to 300 °C, accompanied by a relative lattice contraction. Between 300 and 350 °C, a mixed 1T′/1H regime appears, where the 1H content can be finely tuned by controlling the annealing time. Above 350 °C, a rapid and complete transformation to the 1H phase occurs. We demonstrate that the decomposition of the reducing ligand serves as the primary trigger of the structural transition, revealing a strong interplay among doping, surface chemistry, and lattice structure. Notably, nanosheets with smaller lateral dimensions exhibit slower phase transition kinetics, suggesting that finite size could influence the structural rearrangement underlying the phase transformation
Structural basis for UDG identifying DNA damage in the nucleosome
No full textInternational audienceThe DNA base-excision repair (BER) pathway is initiated by a glycosylase, such as UDG, which identifies and removes a wrong base incorporated in the DNA sequence. The very early steps in the identification of the DNA damage are crucial to the correct initiation of the repair chain, and become even more complex when considering the realistic environment of damage to the DNA in the nucleosome. We performed all-atom docking and molecular dynamics computer simulations of the interaction between the glycosylase UDG and a mutated uracil. The model system is a whole nucleosome in which DNA damage is inserted at various positions along the 145-bp sequence. It is shown that damage recognition by UDG requires very strict structural conditions, unlikely to be matched by purely random search along the DNA. We propose that mechanical deformation of the DNA around the defective sites may help signaling the presence of the defect, accelerating the search process
Buffer engineering to boost the blocking voltage of GaN High Electron Mobility Transistors on sapphire
No full textInternational audienceEnhance High-Power GaN HEMT Performance on Sapphire by Boosting breakdown voltage (BV) by integrating a back barrier combined with carbon-doped buffer engineering Minimizing leakage currents and trapping effects → Investigating the role of the back barrier in improving dynamic performanceMaintaining low on-resistance (R ON ) → While improving BV across varying gate-drain distances Why Sapphire Substrates? Cost-effective, but limited in thermal conductivity. However, epilayers can be transferred onto more suitable substrates (e.g. AlN, poly-SiC