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Gamma-convergence and boundary vortices in thin ferromagnetic films with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
No full textCette thèse porte sur l'analyse asymptotique d'un modèle variationnel pour les films ferromagnétiques minces. On étudie l'énergie micromagnétique, définie pour des applications d'un ouvert de R^3 à valeurs dans la sphère S^2, appelées aimantations, en prenant en compte l'effet antisymétrique dû à l'interaction de Dzyaloshinskii-Moriya. Dans le premier chapitre de la thèse, on étudie la Gamma-convergence de l'énergie micromagnétique dans un régime de film mince qui favorise l'émergence de vortex au bord de taille epsilon>0, via une pénalisation au bord obtenue dans la Gamma-limite de l'énergie. Cette limite est en fait définie pour des aimantations invariantes dans l'épaisseur du film et à valeurs dans le cercle unité S^1, ce qui signifie que le modèle général en trois dimensions se réduit à un modèle en deux dimensions. On cherche ensuite les minimiseurs locaux de l'énergie Gamma-limite dans le demi-plan supérieur. Pour cela, on étudie d'abord ses points critiques, qui satisfont un problème de Neumann non linéaire similaire au problème de Peierls-Nabarro. On en déduit, sous certaines conditions, l'unicité des minimiseurs locaux de l'énergie au sens de De Giorgi. Ceux-ci correspondent à des applications qui tendent à présenter un vortex de taille epsilon>0 sur le bord du domaine. Dans le second chapitre de la thèse, on considère un autre régime de film mince favorisant les singularités vortex au bord. Grosso modo, ce régime consiste dans l'analyse du modèle précédent lorsque epsilon tend vers 0. On montre que l'étude du modèle général en trois dimensions se ramène ici aussi à l'étude d'un modèle intermédiaire en deux dimensions, mais dans lequel figurent à la fois une pénalisation intérieure (les applications ne sont plus à valeurs dans S^1) et une pénalisation au bord du domaine. D'abord, on étudie ce modèle intermédiaire en deux dimensions. Grâce à la notion de Jacobien global, on obtient des résultats de compacité et un développement asymptotique au second ordre par Gamma-convergence de l'énergie micromagnétique. Le terme d'ordre un montre que les singularités vortex sont localisées au bord du domaine, tandis que le terme d'ordre deux est une énergie renormalisée, semblable à celle rencontrée dans le modèle de Ginzburg-Landau, qui permet d'estimer le coût d'interaction entre les vortex au bord. On calcule explicitement cette énergie renormalisée, influencée par l'interaction de Dzyaloshinskii-Moriya, et on étudie la structure des minimiseurs. Enfin, grâce à ces résultats, nous déduisons la Gamma-convergence à l'ordre deux dans le modèle en trois dimensions.This thesis deals with the asymptotic analysis of a variational model for thin ferromagnetic films. We study the micromagnetic energy for three-dimensional maps with values into the unit sphere S^2, called magnetizations, by taking into account the antisymmetric effect of the Dzyaloshinskii-Moriya interaction. In the first chapter, we study the Gamma-convergence of the micromagnetic energy in a thin-film regime that favors boundary vortices of size epsilon>0, via a boundary penalization in the Gamma-limit energy. This limit is in fact defined for magnetizations that are invariant in the thickness of the film and take values into the unit circle S^1. It means that the general three-dimensional model reduces to a two-dimensional model. We then focus on local minimizers in the upper-half plane of the Gamma-limit energy. To do so, we begin with studying its critical points, that satisfy a nonlinear Neumann boundary value problem, similar to the Peierls-Nabarro problem. We deduce, under certain conditions, the uniqueness of the local minimizers of the energy in the sense of De Giorgi. These minimizers correspond to maps having a vortex of size epsilon>0 on the boundary of the domain. In the second chapter, we consider another thin-film regime for boundary vortices. Roughly speaking, this regime corresponds to the limit epsilon tends to 0 in the previous model. The study of the three-dimensional general model reduces here to an intermediate two-dimensional model for R^2-valued maps (not S^1-valued maps), that combines an interior penalization and a boundary penalization on the domain. First, we study this two-dimensional intermediate model. Using the notion of global Jacobian, we prove compactness results and an asymptotic expansion at the second order by Gamma-convergence for the micromagnetic energy. The first order term indicates that the singularities are located on the boundary of the domain, while the second order term is a renormalized energy, similar to the Ginzburg-Landau model, that measures the interactions between the boundary vortices. We compute explicitely this renormalized energy, that depends on the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, and study the structure of its minimizers. Finally, thanks to these results, we deduce the Gamma-convergence at the second order for the general three-dimensional model
Vortices, entropies and line-energies in micromagnetism
No full textCette thèse traite de questions mathématiques posées par des problèmes issus du micromagnétisme ; un thème central en est les champs de vecteur de rotationnel nul et de norme 1, qu'on voit naturellement apparaître comme configurations minimisant des énergies micromagnétiques. Le premier chapitre est motivé par la question suivante : peut-on, en dimension plus grande que deux, caractériser les champs de vecteur de rotationnel nul et de norme 1 par une formulation cinétique ?Une telle formulation a d'abord été introduite en dimension 2 dans l'article [Jabin_Otto_Perthame_Line_energy_2002] de Jabin, Otto et Perthame où elle apparaît naturellement dans le cadre de la minimisation d'une énergie de type Ginzburg-Landau. Ignat et De Lellis ont ensuite montré dans [DeLellis_Ignat_Regularizing_2014] qu'une telle formulation cinétique caractérise les champs de rotationnel nul et de norme 1 possédant une certaine régularité en dimension 2. Le premier chapitre de cette thèse est consacré à l'étude d'une formulation cinétique similaire en dimension quelconque ; le résultat principal en est qu'en dimension strictement plus grande que 2, cette fomulation cinétique ne caractérise non plus tous les champs de rotationnel nul et de norme 1, mais seulement les champs constants ou les vortex. La caractérsation cinétique des champs de vecteur de rotationnel nul et de norme 1 en dimension 2, prouvée par De Lellis et Ignat et que nous venons de mentionner reposait sur la notion d'entropie. Ayant obtenu une formulation cinétique en dimension quelconque, il était naturel de vouloir l'exploiter un tentant d'étendre également la notion d'entropie aux dimensions supérieures à 2. C'est ce à quoi est consacré le deuxième chapitre de cette thèse ; nous y définissons en particulier une notion d'entropie en dimension quelconque. Le point central en est la caractérisation de ces entropies par un système d'équations aux dérivées partielles, et leur description complète en dimension 3, ainsi que la preuve pour ces entropies de propriétés tout à fait semblables à celles des entropies deux dimensionnelles. Le troisième chapitre de cette thèse, qui expose les résultats d'un travail en collaboration avec Antonin Monteil, s'intéresse à la minimisation d'énergies de type Aviles-Giga de la forme I_f(m)=∫_{J(m)}f(|m⁺-m⁻|) où m est un champ de rotationnel nul et de norme 1 et où J(m) désigne les lignes de saut de m. Deux questions classiques se posent pour ce type d'énergie : la solution de viscosité de l'équation eikonale est-elle un minimiseur et l'énergie est-elle semi-continue inférieurement pour une certaine topologie. Le résutat principal de cette partie est un construction, qui nous permet en particulier de répondre par la négative à ces deux questions dans les cas où f(t)= t^p avec p ∈ ]0,1[ en donnant une condition nécessaire sur f pour que I_f soit semi-continue inférieurement. Enfin, le dernier chapitre de cette thèse est consacré à l'étude d'une variante de l'énergie de Ginzburg-Landau introduite par Béthuel, Brezis et Helein où on a remplacé la condition de bord par une pénalisation dépendant d'un paramètre. Nous y décrivons le comportement asymptotique de l'énergie minimale qui, suivant la valeur de ce paramètre, soit se comporte comme l'énergie de Ginzburg-Landau classique en privilégiant une configuration vortex, soit privilégie au contraire une configuration singulière suivant une ligne.This thesis is motivated by mathematical questions arising from micromagnetism. One would say that a central topic of this thesis is curl-free vector fields taking value into the sphere. Such fields naturally arise as minimizers of micromagnetic-type energies. The first part of this thesis is motivated by the following question : can we find a kinetic formulation caracterizing curl-free vector fields taking value into the sphere in dimension greater than 2 ? Such a formulation has been found in two dimension by Jabin, Otto and Perthame in [Jabin_Otto_Perthame_Line_energy_2002]. De Lellis and Ignat used this formulation in [DeLellis_Ignat_Regularizing_2014] to caracterize curl-free vector fields taking value into the sphere with a given regularity. The main result of this part is the generalization of their kinetic formulation in any dimension and the proof that if d≻2, this formulation caracterizes only constant vector fields and vorteces, i. e. vector fields of the form ± {x-P}/{|x-P|}. The second part of this thesis is devoted to a generalization of the notion of entropy, which plays a key role in the article of De Lellis and Ignat we talked about above. We give a definition of entropy in any dimension, and prove properties quite similar to those enjoyed by the classical two-dimensional entropy. The third part of this thesis, which is the result of a joint work with Antonin Monteil, is about the study of an Aviles-Giga type energy. The main point of this part is a necessary condition for such an energy to be lower semi continuous. We give in particular an example of energy of this type for which the viscosity solution of the eikonal equation is not a minimizer. The last part, finally is devoted to the study of a Ginzburg-Landau type energy where we replace the boundary condition of the classical Ginzburg-Landau energy introduced by Béthuel, Brezis and Helein by a penalization within the energy at the critical scaling depending on a parameter. The core result of this part is the description of the asymptotic of the minimal energy, which, depending on the parameter, favorizes vortices-like configuration like in the classical Ginzburg-Landau case, or configurations singular along a line
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Results of compactness and regularity in a non-local Ginzburg-Landau model resulting from micromagnetism. Poincaré lemma and domain regularity
No full textDans cette thèse, nous étudions des problèmes aux limites impliquant le modèle micro-magnétique et les formes différentielles. Dans la première partie, nous considérons un modèle non-local de Ginzburg-Landau apparaissant en micromagnétisme avec une condition au bord de type Dirichlet. Le modèle typique implique une fonctionelle d'énergie définie pour des applications des valeurs dans la sphère S² et qui depend de plusieurs paramètres, qui représentent des quantités physiques. Une première question concerne la compacité des aimantations ayant les énergies de quelques parois de Néel de longueur finie et des défauts topologiques lorsque ces paramètres convergent vers 0. Notre méthode utilise des techniques développées pour les problèmes de type Ginzburg-Landau sur la concentration d'énergie autour des vortex, avec un argument d'approximation des champs de vecteurs dans S² par des champs de vecteurs dans S¹ éloignés des vortex. Nous effectuons également en détail la preuve de la régularité C^infini à l'intérieur et la régularité C(^1,alpha) au bord, pour tous les alpha appartiennent à (0, 1/2 ), des points critiques du modèle. Dans la deuxième partie, nous étudions le lemme de Poincaré qui affirme que sur un domaine simplement connexe chaque forme fermée est exacte. Nous prouvons le lemme de Poincaré sur un domaine avec une condition aux limites de Dirichlet sous une hypothèse naturelle sur la régularité du domaine : une forme fermée ƒ dans l'espace C(^r,alpha) est la différentielle d'une forme C(^r+1,alpha) à condition que le domaine lui-même soit C(^r+1,alpha). La preuve est basée sur une construction par approximation, avec un argument de dualité. Nous établissons également le résultat correspondant dans le cadre d'espaces de Sobolev d'ordre supérieur.In this thesis, we study some boundary value problems involving micromagnetic models and differential forms. In the first part, we consider a nonlocal Ginzburg-Landau model arising in micromagnetics with an imposed Dirichlet boundary condition. The model typically involves S²-valued maps with an energy functional depending on several parameters, which represent physical quantities. A first question concerns the compactness of magnetizations having the energies of several Néel walls of finite length and topo- logical defects when these parameters converge to 0. Our method uses techniques developed for Ginzburg-Landau type problems for the concentration of energy on vortex balls, together with an approximation argument of S²-valued vector fields by S¹-valued vector fields away from the vortex balls. We also carry out in detail the proofs of the C^infinite regularity in the interior and C(^1,alpha) regularity up to the boundary, for all alpha belong to (0, 1/2), of critical points of the model. In the second part, we study the Poincaré lemma, which states that on a simply connected domain every closed form is exact. We prove the Poincaré lemma on a domain with a Dirichlet boundary condition under a natural assumption on the regularity of the domain: a closed form ƒ in the Hölder space C(^r,alpha) is the differential of a C(^r+1,alpha) form, provided that the domain itself is C(^r+1,alpha). The proof is based on a construction by approximation, together with a duality argument. We also establish the corresponding statement in the setting of higher order Sobolev spaces
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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