Etude théorique des propriétés électroniques et optiques des super-réseaux de Si/SiO2

FRANCAIS: L'observation d'une intense luminescence dans les super-réseaux de Si/SiO2 a ouvert de nouvelles avenues en recherche théorique des matériaux à base de silicium, pour des applications éventuelles en optoélectronique. Le silicium dans sa phase cristalline possède un gap indirect, le rendant ainsi moins intéressant vis-à-vis d'autres matériaux luminescents. Concevoir des matériaux luminescents à base de silicium ouvrira donc la voie sur de multiples applications. Ce travail fait état de trois contributions au domaine. Premièrement, différents modèles de super-réseaux de Si/SiO2 ont été conçus et étudiés à l'aide de calculs ab initio afin d'en évaluer les propriétés structurales, électroniques et optiques. Les deux premiers modèles dérivés des structures cristallines du silicium et du dioxyde de silicium ont permis de démontrer l'importance du rôle de l'interface Si/SiO2 sur les propriétés optiques. De nouveaux modèles structurellement relaxés ont alors été construits afin de mieux caractériser les interfaces et ainsi mieux évaluer la portée du confinement sur les propriétés optiques. Deuxièmement, un gap direct dans les modèles structurellement relaxés a été obtenu. Le calcul de l'absorption (par l'application de la règle d'or de Fermi) a permis de confirmer que les propriétés d'absorption (et d'émission) du silicium cristallin sont améliorées lorsque celui-ci est confiné par le SiO2. Un décalage vers le bleu avec accroissement du confinement a aussi été observé. Une étude détaillée du rôle des atomes sous-oxydés aux interfaces a de plus été menée. Ces atomes ont le double effet d'accroître légèrement le gap d'énergie et d'aplanir la structure électronique près du niveau de Fermi. Troisièmement, une application directe de la théorique des transitions de Slater, une approche issue de la théorie de la fonctionnelle de la densité pour des ensembles, a été déterminée pour le silicium cristallin puis comparée aux mesures d'absorption par rayons X. Une très bonne correspondance entre cette théorie et l'expérience est observée. Ces calculs ont été appliqués aux super-réseaux afin d'estimer et caractériser leurs propriétés électroniques dans la zone de confinement, dans les bandes de conduction.

Mécanismes de déformation de nanoparticules d’Au par irradiation ionique

Résumé Dans la présente thèse, nous avons étudié la déformation anisotrope par bombardement ionique de nanoparticules d'or intégrées dans une matrice de silice amorphe ou d'arséniure d’aluminium cristallin. On s’est intéressé à la compréhension du mécanisme responsable de cette déformation pour lever toute ambigüité quant à l’explication de ce phénomène et pour avoir une interprétation consistante et unique. Un procédé hybride combinant la pulvérisation et le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma a été utilisé pour la fabrication de couches nanocomposites Au/SiO2 sur des substrats de silice fondue. Des structures à couches simples et multiples ont été obtenues. Le chauffage pendant ou après le dépôt active l’agglomération des atomes d’Au et par conséquent favorise la croissance des nanoparticules. Les nanocomposites Au/AlAs ont été obtenus par implantation ionique de couches d’AlAs suivie de recuit thermique rapide. Les échantillons des deux nanocomposites refroidis avec de l’azote liquide ont été irradiés avec des faisceaux de Cu, de Si, d’Au ou d’In d’énergie allant de 2 à 40 MeV, aux fluences s'étendant de 1×1013 à 4×1015 ions/cm2, en utilisant le Tandem ou le Tandetron. Les propriétés structurales et morphologiques du nanocomposite Au/SiO2 sont extraites en utilisant des techniques optiques car la fréquence et la largeur de la résonance plasmon de surface dépendent de la forme et de la taille des nanoparticules, de leur concentration et de la distance qui les séparent ainsi que des propriétés diélectriques du matériau dans lequel les particules sont intégrées. La cristallinité de l’arséniure d’aluminium est étudiée par deux techniques: spectroscopie Raman et spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford en mode canalisation (RBS/canalisation). La quantité d’Au dans les couches nanocomposites est déduite des résultats RBS. La distribution de taille et l’étude de la transformation de forme des nanoparticules métalliques dans les deux nanocomposites sont déterminées par microscopie électronique en transmission. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail ont fait l’objet de trois articles de revue. La première publication montre la possibilité de manipuler la position spectrale et la largeur de la bande d’absorption des nanoparticules d’or dans les nanocomposites Au/SiO2 en modifiant leur structure (forme, taille et distance entre particules). Les nanoparticules d’Au obtenues sont presque sphériques. La bande d’absorption plasmon de surface (PS) correspondante aux particules distantes est située à 520 nm. Lorsque la distance entre les particules est réduite, l’interaction dipolaire augmente ce qui élargit la bande de PS et la déplace vers le rouge (602 nm). Après irradiation ionique, les nanoparticules sphériques se transforment en ellipsoïdes alignés suivant la direction du faisceau. La bande d’absorption se divise en deux bandes : transversale et longitudinale. La bande correspondante au petit axe (transversale) est décalée vers le bleu et celle correspondante au grand axe (longitudinale) est décalée vers le rouge indiquant l’élongation des particules d’Au dans la direction du faisceau. Le deuxième article est consacré au rôle crucial de la déformation plastique de la matrice et à l’importance de la mobilité des atomes métalliques dans la déformation anisotrope des nanoparticules d’Au dans les nanocomposites Au/SiO2. Nos mesures montrent qu'une valeur seuil de 2 keV/nm (dans le pouvoir d'arrêt électronique) est nécessaire pour la déformation des nanoparticules d'or. Cette valeur est proche de celle requise pour la déformation de la silice. La mobilité des atomes d’Au lors du passage d’ions est confirmée par le calcul de la température dans les traces ioniques. Le troisième papier traite la tentative de formation et de déformation des nanoparticules d’Au dans une matrice d’arséniure d’aluminium cristallin connue pour sa haute résistance à l’amorphisation et à la déformation sous bombardement ionique. Le résultat principal de ce dernier article confirme le rôle essentiel de la matrice. Il s'avère que la déformation anisotrope du matériau environnant est indispensable pour la déformation des nanoparticules d’or. Les résultats expérimentaux mentionnés ci-haut et les calculs de températures dans les traces ioniques nous ont permis de proposer le scénario de déformation anisotrope des nanoparticules d’Au dans le nanocomposite Au/SiO2 suivant: - Chaque ion traversant la silice fait fondre brièvement un cylindre étroit autour de sa trajectoire formant ainsi une trace latente. Ceci a été confirmé par la valeur seuil du pouvoir d’arrêt électronique. - L’effet cumulatif des impacts de plusieurs ions conduit à la croissance anisotrope de la silice qui se contracte dans la direction du faisceau et s’allonge dans la direction perpendiculaire. Le modèle de chevauchement des traces ioniques (overlap en anglais) a été utilisé pour valider ce phénomène. - La déformation de la silice génère des contraintes qui agissent sur les nanoparticules dans les plans perpendiculaires à la trajectoire de l’ion. Afin d’accommoder ces contraintes les nanoparticules d’Au se déforment dans la direction du faisceau. - La déformation de l’or se produit lorsqu’il est traversé par un ion induisant la fusion d’un cylindre autour de sa trajectoire. La mobilité des atomes d’or a été confirmée par le calcul de la température équivalente à l’énergie déposée dans le matériau par les ions incidents. Le scénario ci-haut est compatible avec nos données expérimentales obtenues dans le cas du nanocomposite Au/SiO2. Il est appuyé par le fait que les nanoparticules d’Au ne se déforment pas lorsqu’elles sont intégrées dans l’AlAs résistant à la déformation.

"Rien que de très banal" : l'expérience urbaine chez Michel Beaulieu

Ce mémoire se penche sur l’expérience urbaine dans les recueils de poèmes Kaléidoscope ou Les aléas du corps grave et Trivialités de Michel Beaulieu. L’objectif de cette étude est d’analyser comment la ville contribue à orienter Beaulieu vers le récit au sein même du poème et produit de ce fait une hétérogénéité générique dans ses recueils. Le premier chapitre montre que, dans Kaléidoscope, le sujet parvient à transformer son rapport à la ville natale, Montréal, en élaborant une véritable poétique du regard qui lui permet de faire l’expérience d’une temporalité kaléidoscopique, laquelle engendre du récit dans le poème. Le second chapitre analyse, dans Trivialités, le parcours mental qu’effectue le sujet poétique dans sa ville natale dans le but de mettre en récit les événements marquants de sa vie. À partir de la théorie de l’énonciation, le dernier chapitre étudie les modalités du récit dans les deux recueils de Beaulieu et montre que la cohabitation des régimes d’énonciation du « discours » et du « récit » oblige à reconsidérer la nature du sujet qui s’énonce dans le recueil en repoussant les frontières entre autobiographie et lyrisme.

Le système et la législation archivistiques en Russie : 20 ans après la fin de l’Union Soviétique

Ce mémoire a été réalisé dans le cadre d'un séjour de recherche à l'Université d'État des Sciences Humaines de Russie (RGGU), Moscou.

Les aménagements hydro-agricoles des vallées de la Néma et de Médina Djikoye comme stratégies d’adaptation aux changements climatiques. Espoirs et vulnérabilités du socio-hydrosystème

Les déficits pluviométriques sévères enregistrés entre 1968 et 1999 ont entrainé la baisse remarquable de la production agricole et des revenus des paysans au Sénégal. En effet, l’agriculture est essentiellement pluviale, donc sensible aux aléas pluviométriques. C'est dans ce contexte climatique défavorable que des aménagements hydro-agricoles ont été réalisés dans les vallées humides de la Néma et de Médina Djikoye en vue de développer une agriculture irriguée intensive et diversifiée. L’Etat du Sénégal avait ainsi bénéficié de l’appui des partenaires du développement qui avaient intégralement financé et aménagé les ouvrages hydro-agricoles, les périmètres irrigués. Chaque intervenant avait conçu un aménagement à l’aune des ambitions du projet. Mais, le manque de cohérence entre les objectifs des intervenants et les logiques paysannes ont abouti à l’abandon de cinq périmètres aménagés. Depuis 1999, les effets durables des déficits pluviométriques persistent encore et justifient la construction de digues anti-sel. Les populations bénéficiaires participent à l’effort d’aménagement et initient une gouvernance collective des ouvrages. Les potentialités agroécologiques des vallées ont attiré les acteurs exogènes de plusieurs catégories socioprofessionnelles. Leurs stratégies d’accès au foncier ont conduit à la perte des terres de paysans.

La vulnérabilité face au risque cyclonique : le cas du wilayat Bawshar en Oman

L’objectif de ce mémoire est de réaliser une étude descriptive et évaluative de la vulnérabilité du wilayat Bawshar (district du gouvernorat Mascate, capitale du Sultanat d’Oman), face au risque cyclonique et ce, dans le but de promouvoir la prévention et l’adaptation. À partir des diverses méthodes d’analyse de la vulnérabilité, présentées dans le cadre théorique, nous souhaitons développer une méthode basée sur la prémisse que la vulnérabilité est un système composé de plusieurs facteurs. Cette méthode sera ensuite adaptée au contexte du wilayat Bawshar en lien avec le risque cyclonique. Cette approche est réalisée autour de trois dimensions de la vulnérabilité : physique, sociale et institutionnelle. À la suite de l’application à notre cas d'étude des différentes théories et méthodes analytiques, réalisée grâce à une analyse qualitative et quantitative, générée par une recherche documentaire, des entrevues semi-dirigées, des données statistiques et géomatiques, une observation directe du terrain d’étude ainsi qu’un sondage, voici les importants résultats que nous avons obtenus : les cyclones affectant le gouvernorat de Mascate génèrent d’importants dommages tels que les pertes de vies humaines, la destruction des maisons et des principaux réseaux de transport, ainsi que d’autres perturbations, ceci dû principalement aux inondations émanant des cyclones. Cet endommagement s’explique par la combinaison et l’interaction de plusieurs facteurs tels que les changements océanographiques et atmosphériques affectant le pays ainsi que la topographie et l’hydrologie du site. Les facteurs tels que l’étalement urbain, l’urbanisation de zones à risques, l’explosion démographique, la non diversification de l’économie ainsi que les conditions socio-économiques amplifient la vulnérabilité face au risque cyclonique. Toutefois d’autres facteurs et changements réalisés par le Sultanat d’Oman dans les dernières années diminuent la vulnérabilité de sa population et réduisent l’endommagement à la suite de tels aléas. Parmi eux, nous retrouvons le développement que le pays a soutenu depuis 1970 dans plusieurs secteurs tels que la santé, l’éducation, les infrastructures et l’instauration de politiques de développement durable visant à diversifier l’économie. Depuis le passage des cyclones Gonu et Phet au Sultanat d’Oman, la gestion des risques est au centre même des priorités gouvernementales.

Maurice Sand, un créateur fantastique méconnu : la transversalité, brisant d’une œuvre au 19e siècle

Sauf par des regards fugitifs et distraits sur son travail d’illustrateur et son théâtre de marionnettes, l’histoire culturelle et littéraire n’a en général retenu de Maurice Sand que son état de fils bien-aimé de la plus célèbre écrivaine du 19e siècle. Étudiée pour elle-même, son œuvre multidisciplinaire - qui allie peinture, dessin, illustration, théâtre, histoire de l’art, sciences naturelles - se propose pourtant avec cohérence, marque d’une création soutenue plutôt que du dilettantisme où son souvenir s’est incrusté. Maurice Sand apparaît alors comme un de ces individus situés aux interstices des récits majeurs de la littérature et des arts qui, bien qu’ayant figure de minores, amènent à des réflexions nuancées sur la constitution de ces récits. Explorer son cas permet ainsi de scruter de plus près les mécanismes de la méconnaissance qui a pu et peut encore affecter un créateur et une œuvre soumis aux arbitrages mémoriels. Discrets angles morts de l’histoire, certains de ces mécanismes jalonnent clairement son parcours et les aléas de sa trace posthume. D’une part le vaste corpus des études sur George Sand, notamment des écrits biographiques et autobiographiques, fait voir à l’œuvre le mode déformant de la constitution de la mémoire d’un être saisi à partir des positions d’autrui : son existence devient cliché, elle se réduit peu à peu au rôle d’adjuvant dans des débats, passés ou actuels, qui font l’impasse sur le cours autonome de sa carrière, voire de sa vie. D’autre part la mise au jour de son œuvre, enfin vue comme un ensemble, dévoile une cause encore plus déterminante de sa méconnaissance. Presque tous les travaux de Maurice Sand sont traversés par une ligne de fantastique, au surplus connotée par son intérêt pour les sciences liées à la métamorphose, de l’ethnogénie à l’entomologie. Réinvention constante du passé, sa démarche cognitive et créatrice ignore les frontières disciplinaires, son objet est hybride et composé. L’œuvre se constitue ainsi par transversalité, trait et trame irrecevables en un siècle qui n’y perçut que dispersion, mais paradoxalement marque supérieure de qualité dans le champ éclaté où se déploient les arts de notre temps.

Social capital and natural hazards : trust and cohesion in the eastern visayas of the Philippines

Cette thèse porte sur le capital social et les mesures prises afin de se préparer aux aléas naturels aux Philippines. L’archipel est régulièrement soumis à de nombreux risques de catastrophe, générant parfois des conséquences désastreuses pour la population et le patrimoine économique du pays. Par ailleurs, ces îles portent un lourd héritage colonial rendant omniprésents les inégalités socioéconomiques, le manque de solidarité et la pauvreté. Le concept du capital social demeure encore très polémique, cependant nous croyons qu'il peut s'avérer utile afin de mieux réfléchir à la façon dont les sociétés humaines interagissent avec les aléas naturels. Nos recherches mettent en avant l’importance des inégalités socioéconomiques, du contexte et de l'échelle géographique dans l’analyse du capital social et de la préparation aux aléas. Elles soulignent d'autre part que la compréhension des dynamiques sociales, telles que la confiance et la participation communautaire, ne peut être atteinte sans une considération des contextes politiques. Nous avons porté une attention particulière à l'examen des contextes et des différentes formes de capital social, et ce, à plusieurs niveaux géographiques (village, municipalité, région, pays). Un nombre croissant d'études montre que l'inégalité économique entraîne des conséquences néfastes sur le capital social. Des recherches récentes ont également commencé à interroger les rapports entre le capital social et les catastrophes dites « naturelles ». Notre thèse établit un lien entre ces deux approches en couplant une analyse générale de la situation des Philippines à une étude approfondie d'une municipalité rurale isolée de la région des Visayas orientales. L'argument central de cette thèse est que l'inégalité économique produit des effets néfastes sur le capital social, entraînant des répercussions négatives sur la prévention des catastrophes « naturelles ». Par le biais de l'analyse de plusieurs échelles géographiques, cette thèse entend montrer comment les inégalités, de par leur impact sur le capital social, contribuent à augmenter les chances de voir les aléas naturels se constituer en désastres. Nous avançons qu'un usage circonspect du concept de capital social, prenant en compte les complexités politiques, historiques, et géographiques du contexte auquel il s'applique, a la capacité d'améliorer la manière dont les gens se préparent collectivement afin d'éviter que les aléas ne se transforment en catastrophes.

Governmentality and exclusion in post-disaster spaces : conducting the conduct of the survivors of Typhoon Sendong in Cagayan de Oro, Philippines

Lorsque les aléas naturels se déroulent en catastrophes, les réponses des religieux, de l’Etat, et d’autres acteurs puissants dans une société révèlent à la fois les relations complexes entre ces parties et leur pouvoir dans la production des espaces auxquelles les survivants accèdent. La réponse en cas de catastrophe comprend la création d’espaces post-catastrophes, tels que des centres d’évacuation, des logements de transition et des sites de réinstallation permanente, qui ciblent spécifiquement un sous-ensemble particulier de survivants, et visent à les aider à survivre, à faire face, et à se remettre de la catastrophe. Les acteurs puissants dans une société dirigent les processus de secours, de récupération et de reconstruction sont des acteurs puissants qui cherchent à problématiser et à rendre un problème technique dans des termes qu’ils sont idéalement placés pour aborder à travers une variété d'interventions. Ce projet de recherche vise à répondre à la question: où les survivants d'une catastrophe reconstruisent-ils leurs vies et leurs moyens de subsistance? Il enquête sur un cas spécifique de la migration environnementale dans laquelle des dizaines de milliers d'habitants ont été déplacés de façon permanente et temporaire de leurs résidences habituelles après le typhon Sendong à Cagayan de Oro, Philippines en 2011. La recherche est basée sur des entretiens avec les acteurs puissants et les survivants, des vidéos participatives réalisées par des survivants pauvres urbains, et des activités de cartographie. L’étude se fonde sur la théorie féministe, les études de migration, les études dans la gouvernementalité, la recherche sur les changements de l’environnement planétaire, et les études régionales afin de situer les diverses expériences de la migration dans un contexte géographique et historique. Cette thèse propose une topographie critique dans laquelle les processus et les pratiques de production d’espaces post-catastrophe sont exposés. Parce que l’espace est nécessairement malléable, fluide, et relationnelle en raison de l'évolution constante des activités, des conflits, et des expériences qui se déroulent dans le paysage, une analyse de l'espace doit être formulée en termes de relations sociales qui se produisent dans et au-delà de ses frontières poreuses. En conséquence, cette étude explore comment les relations sociales entre les survivants et les acteurs puissants sont liées à l’exclusion, la gouvernementalité, la mobilité, et la production des espaces, des lieux et des territoires. Il constate que, si les trajectoires de migration de la plupart des survivants ont été confinés à l'intérieur des limites de la ville, les expériences de ces survivants et leur utilisation des espaces urbains sont très différentes. Ces différences peuvent être expliquées par des structures politiques, économiques, et sociales, et par les différences religieuses, économiques, et de genre. En outre, il fait valoir que les espaces post-catastrophe doivent être considérés comme des «espaces d’exclusion» où les fiduciaires exercent une rationalité gouvernementale. C’est-à-dire, les espaces post-catastrophe prétendument inclusives servent à marginaliser davantage les populations vulnérables. Ces espaces offrent aussi des occasions pour les acteurs puissants dans la société philippine d'effectuer des interventions gouvernementales dans lesquelles certaines personnes et les paysages sont simplifiées, rendues lisibles, et améliorés.