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Study and analysis of the fundamental properties of rubidium dititanate for energy storage applications
No full textUn système memristif est un composant dont la valeur de la résistance est fonction de tout l’historique électrique, soit des charges ou du flux qui l’a traversé. Cette propriété peut être employée pour le stockage de l’information et dans certaines conditions de l’énergie. Or, le dititanate de rubidium (RTO) présente des propriétés memristives et de stockage intrinsèques. Cette thèse a pour objet l’étude et l’analyse des propriétés fondamentales du RTO pour des applications de stockage d’énergie. L’étude fondamentale a été conduite par l’intermédiaire d’expériences de résonance magnétique nucléaire, de spectroscopie d’impédance ou encore de distribution de charge. Elle a permis la mise en évidence de propriétés intrinsèques telles que l’accumulation d’espèces ioniques négatives à l’interface anodique associée à l’existence d’une cathode virtuelle et le rôle fondamental de l’eau dans les propriétés remarquables du RTO. Ces résultats expérimentaux, associés à une étude théorique, ont permis d’aboutir à un modèle microscopique de dissociation de l’eau et de conduction des espèces mobiles au sein du RTO via un mécanisme de Grotthuss. Des dispositifs analogues à des supercondensateurs pour le stockage de l’énergie électrique ont été réalisés et caractérisés. Les résultats obtenus confirment l’intérêt du RTO pour ce genre d’application avec de nombreuses pistes d’améliorations possibles.A so-called memristive system is a component whose resistance value is a function of all the electrical history, which is to say of all the charges or the flow that has passed through it. This property is likely to be used for information storage and under certain conditions for energy storage. However, rubidium dititanate (RTO) has intrinsic memristive and storage properties. The purpose of this thesis is to study and analyze the fundamental properties of RTO for energy storage applications. The fundamental study was carried out through nuclear magnetic resonance experiments, impedance spectroscopy or even charge distribution. It has allowed the demonstration of intrinsic properties such as the accumulation of negative ionic species at the anodic interface associated with the existence of a virtual cathode and the fundamental role of water in the remarkable properties of RTO. These experimental results, combined with a theoretical study, led to a microscopic model of water dissociation and conduction of mobile species within the RTO via a Grotthuss-type mechanism. Supercapacitor-like devices for electrical energy storage were then developed and characterized. The results obtained confirm the interest of RTO for this type of application with many possible avenues for improvement
Effet Josephson et fluctuations dans les supraconducteurs à haute température critique
No full textCe rapport rassemble un certain nombres d’expériences poursuivies depuis fin 1995 autour des supraconducteurs à haute température critique (SHTC). Nous avons essentiellement étudié l’effet Josephson (intrinsèque ou bien ex- trinsèque), l’injection d’un courant polarisé en spin dans un supraconducteur par différentes techniques et le régime de fluctuations des SHTC à la transi- tion en température ou bien en champ magnétique.Nous nous sommes tout d’abord intéressés à l’effet Josephson intrinsèque dans des monocristaux de Bi2Sr2CaCu2O8+d sur lesquels nous avons réalisé des mesas. Ce phénomène, tout-à-fait remarquable, intéressait beaucoup la communauté des SHTC tant du point de vue des possibilités qu’il ouvrait en termes d’applications (oscillateurs, détecteurs à effet Josephson) que du point de vue de la physique fondamentale. Nous avons mis en évidence la présence à champ nul de vortex Josephson dus au courant de mesure qui ont pour effet de diminuer le courant critique d’un mesa et de produire du "flux-flow" (chapitre 1).Si ces mesures présentent un certain intérêt pour l’étude de jonctions Jo- sephson couplées, en revanche elles se sont révélées moins intéressantes pour l’étude du diagramme de phase des SHTC et en particulier du pseudogap. En effet, lorsque l’on fait varier le dopage, on modifie non seulement le nombre de porteurs de charge dans les plans Cu-O mais également la conductance des "barrières Josephson" que sont les blocs réservoirs. On modifie donc non seulement l’objet de l’étude mais l’instrument également.Nous avons ensuite étudié des super-réseaux supraconducteur /isolant du type (Y Ba2Cu3O7−δ )n /( P rBa2Cu3−xGaxO7 )m, travail que nous ne présentons pas ici pour ne pas alourdir le manuscrit. Dans ces super-réseaux, nous avons mis en évidence un sous-dopage des couches supraconductrices qui varie avec les épaisseurs de PrBa2Cu3−xGaxO7. Des effets qui avaient été attribués à un cross-over 3D/2D en fonction des épaisseurs relatives des couches ont été démontrés se trouver dus à un effet de diffusion d’oxygène de Y Ba2Cu3O7−δ vers P rBa2Cu3−xGaxO7 [72].Nous nous sommes ensuite tournés vers le problème de l’injection de spin dans les supraconducteurs à haute température critique. Des équipes avaient annoncé avoir réalisé la réduction d’un courant critique par l’injec- tion d’un courant polarisé en spin. Dans le contexte de l’émergence de la spintronique, cette expérience ouvrait la perspective alléchante d’un dispo- sitif à trois bornes. Nous avons montré qu’avec les géométries décrites dans la littérature, il était impossible d’observer un tel effet à moins de dispo- ser de longueur de relaxation de spin millimétriques dans les SHTC, alors que la meilleure estimation donnait 0.1μm [93]. Nous avons reproduit l’expé- rience dans une géométrie mieux contrôlée et montré que les effets observés ne pouvaient qu’être des effets thermiques[30]. Voir chapitre 2.Nous avons alors cherché à revenir à un système modèle et nous avons tout d’abord mesuré par spectroscopie tunnel la densité d’état d’un supra- conducteur conventionnel (Nb) soumis à l’injection d’un courant polarisé en spin. Nous avons observé des effets hors-équilibre de quasiparticules chaudes lorsque l’électrode d’injection était ferromagnétique et des effets beaucoup plus faibles lorsque l’électrode était non magnétique. Nous avons conclu à un effet de "spin bottleneck", c’est-à-dire de blocage de la recombinaison par la polarisation en spin. Nous avons montré que cet effet n’est observable qu’en raison de la séparation spin-charge, inhérente aux quasiparticules de Bogoliubov [74]. Voir chapitre 3.Deux longs chapitres (4 et 5) sont ensuite consacrés à la description de diverses expériences de mesure de la paraconductivité dans les SHTC. En effet, dans le régime sous-dopé des cuprates supraconducteurs, un gap dans le spectre des excitations de l’état normal s’ouvre à haute température, bien au-dessus de la température critique. Diverses théories sont proposées pour rendre compte de ce phénomène, dont certaines supposent que les paires de Cooper sont en réalité "préformées" à plus haute température et n’acquièrent de cohérence à longue portée qu’à TC . La forme que revêtent alors les fluctuations thermodynamiques au-dessus de TC est cruciale pour distinguer entre fluctuations de phase et fluctuations de l’amplitude du paramètre d’ordre.Nous avons réalisé des expériences dans des films minces d’Y Ba2Cu3O7−δ proches du dopage optimal, ainsi que dans des films de La2−xSrxCuO4 très sous dopés (x=0.09). Pour ces derniers, nous avons utilisé un champ magné- tique intense pulsé pour détruire la supraconductivité et connaître la résisti- vité de l’état normal, en collaboration avec J. Vanacken et V.V. Moshchalkov à l’Université Catholique de Leuven. Dans tous les cas, nous avons observé des fluctuations gaussiennes de l’amplitude du paramètre d’ordre. Et par ailleurs nous avons mis en évidence une loi de puissance en T pour ces fluc- tuations à haute température, que nous avons montrée être équivalente à une coupure en énergie dans le spectre des fluctuations [73] [76].En collaboration avec M. Grilli et S. Caprara de l’université de La Sapienza à Rome, nous avons étudié les conditions d’universalité des fluctua- tions supraconductrices gaussiennes à deux dimensions (chapitre 4).Nous avons enfin étudié, toujours en collaboration avec l’université de Leuven, la transition supraconducteur/isolant sous champ magnétique intense et montré que l’on ne peut exclure pour cette transition l’existence d’un point critique quantique, ce qui est présenté au chapitre 6.En collaboration avec T.K Ng (Université de Hong-Kong) et C.M. Varma (UC Riverside, USA), nous avons montré que des supraconducteurs qui brisent simultanément la symétrie par renversement du temps et la symétrie centrale sont le siège d’un effet Josephson "extraordinaire" dont le courant critique os- cille mais ne décroît pas avec le champ, ce qui est exposé au chapitre 7. Cette expérience permet donc d’établir un couplage mixte singulet/triplet dans cer- tains matériaux. (En effet l’absence de centre de symétrie rend caduque la distinction entre couplage singulet et triplet.) Ceci trouve des applications pour le composé à fermions lourds non-centrosymétrique CePt3Si mais aussi fort probablement pour la phase sous-dopée des cuprates supraconducteurs [75]
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
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
Study of the dielectric properties of the rubidium dititanate : Rb2Ti2O5
No full textLes travaux présentés dans ce manuscrit traitent de l'étude du dititanate de rubidium de stœchiométrie Rb2Ti2O5. Ce matériau a été synthétisé dans les laboratoires du LPEM, en collaboration avec l'Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes. Le procédé de synthèse par voie chimique est présenté de façon détaillée dans le manuscrit. Une caractérisation par diffraction de rayons X en fonction de la température, réalisée sur poudre et monocristal a montré que le groupe d'espace du composé est C2/m. Des calculs de relaxation structurale utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) par méthode ab initio sont venus confirmer ces résultats. Une étude des modes vibratoires du réseau cristallin par spectroscopie Raman et IR en fonction de la température est aussi présentée dans ce manuscrit. Des calculs DFT sur les modes vibratoires du Rb2Ti2O5 sont également présentés pour compléter l'étude spectroscopique. Des études par Microscope Électronique à Transmission ainsi que Microscope Électronique à Balayage viennent ajouter des informations sur la structure cristalline et la topographie du matériau. La majeure partie des travaux présentés dans ce manuscrit concerne des mesures de transport réalisées sur ce composé. Cette étude se compose d'un ensemble de mesures comportant des cycles I-V, Q-V et des mesures de permittivité en fréquence, le tout sur une large plage de température (100K-400K). Une valeur colossale de la permittivité relative (10⁸) avec une variation de six ordres de grandeurs entre les basses et hautes fréquences, ainsi que des signatures dans les courants de polarisation de déplacement attestant d'un comportement de type ferroélectrique ont été mis en évidence. Nous avons montré que les échantillons de Rb2Ti2O5 sont très faiblement conducteurs électroniquement mais de bons conducteurs ioniques. Nous avons mis en évidence des propriétés d'accumulation de charge ionique donnant lieu à des macro-dipôles expliquant une valeur colossale de la constante diélectrique. Ces propriétés s'activent dans une plage de température comprise entre 200K et 330K. Nous avons de surcroît démontré que ce matériau offrait de manière intrinsèque les propriétés d'un système de permittivité.The work described in this thesis report deals with the dielectric investigation of the rubidium peroxititanate with stoechiometry Rb2Ti2O5. This material has been synthetized in the LPEM (ESPCI Paris) with the collaboration of Institut des Matériaux Jean Rouxel (Nantes, France). The synthesis process is based on chemical solid state reactions and is detailed in this report. An X-Ray diffraction caracterization as function of the temperature was realized on powders and single cristals and showed that the material structure is C2/m. Structural relaxation computations using Density Functional Theory (DFT) confirmed these results. A deep investigation of the phonon modes by means of Raman and Infrared spectroscopy as function of temperature was also performed and results are presented and discussed in the thesis. DFT computations of the phonon modes of the Rb2Ti2O5 are also displayed to finalize the structural study. Transverse Electron Miscroscopy and Scanning Electron Microscopy also brought useful information concerning the crystal structure and the topography of the materials. The main part of the work presented in this thesis is related to electrical transport measurements performed on Rb2Ti2O5 crystals. This study consists of a temperature dependence investigation of I-V and Q-V cycles as well as permittivity measurements as function of frequency. We report a colossal relative permittivity (10⁸) with a variation of almost six order of magnitude between low and high frequencies, and signatures in the displacement currents attesting of a huge variation of polarization due to ferroelectic-like behavior. We showed that the samples of Rb2Ti2O5 are very weak electronic conductors but very good ionic conductors . We have evidenced ionic charge accumulation properties giving rise to macro-dipoles explaining this colossal dielectric constant value. These properties were found to be activated within a temperature range of 200K-330K. In addition it was demonstrated that this material genuinely behaves as a memristive system
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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