Truncation identities for the small polaron fusion hierarchy

We study a one-dimensional lattice model of interacting spinless fermions. This model is integrable for both periodic and open boundary conditions; the latter case includes the presence of Grassmann valued non-diagonal boundary fields breaking the bulk U(1) symmetry of the model. Starting from the embedding of this model into a graded Yang-Baxter algebra, an infinite hierarchy of commuting transfer matrices is constructed by means of a fusion procedure. For certain values of the coupling constant related to anisotropies of the underlying vertex model taken at roots of unity, this hierarchy is shown to truncate giving a finite set of functional equations for the spectrum of the transfer matrices. For generic coupling constants, the spectral problem is formulated in terms of a functional (or TQ-)equation which can be solved by Bethe ansatz methods for periodic and diagonal open boundary conditions. Possible approaches for the solution of the model with generic non-diagonal boundary fields are discussed.

Utilisation d'une méthode de correction de retards pour la vérification d'un assemblage de fonctions RTL par rapport à un assemblage de fonctions au niveau fonctionnel

National audience

Zbadanie prądu tunelowego w złączach typu metal-nadprzewodnik trypletowy dla wybranych symetrii parametru porządku

Wydział Fizyki: Zakład Teorii Ciała Stałego

Measurement of target single-spin asymmetry in charged kaon electroproduction on a transversely polarized 3He target

The subject of quark transverse spin and transverse momentum distribution are two current research frontier in understanding the spin structure of the nucleons. The goal of the research reported in this dissertation is to extract new information on the quark transversity distribution and the novel transverse-momentum-dependent Sivers function in the neutron. A semi-inclusive deep inelastic scattering experiment was performed at the Hall A of the Jefferson laboratory using 5.9 GeV electron beam and a transversely polarized ^{3}He target. The scattered electrons and the produced hadrons (pions, kaons, and protons) were detected in coincidence with two large magnetic spectrometers. By regularly flipping the spin direction of the transversely polarized target, the single-spin-asymmetry (SSA) of the semi-inclusive deep inelastic reaction ^{3}He^{uparrow}(e,e'h^{\pm})X was measured over the kinematic range 0.13 < x < 0.41 and 1.3 < Q^{2} < 3.1 (GeV)^{2}. The SSA contains several different azimuthal angular modulations which are convolutions of quarks distribution functions in the nucleons and the quark fragmentation functions into hadrons. It is from the extraction of the various ``moments'' of these azimuthal angular distributions (Collins moment and Sivers moment) that we obtain information on the quark transversity distribution and the novel T-odd Sivers function. In this dissertation, I first introduced the theoretical background and experimental status of nucleon spins and the physics of SSA. I will then present the experimental setup and data collection of the JLab E06-010 experiment. Details of data analysis will be discussed next with emphasis on the kaon particle identification and the Ring-Imaging Cherenkov detector which are my major responsibilities in this experiment. Finally, results on the kaon Collins and Sivers moments extracted from the Maximum Likelihood method will be presented and interpreted. I will conclude with a discussion on the future prospects for this research.

Etude de la chaine de commercialisation du poisson: Lac Ntomba, section du fleuve Congo (Ngombe) et marchés de Mbandaka et Kinshasa

Cette étude a été réalisée par le WorldFish Center dans le cadre de sa collaboration avec le WWF et le projet CARPE de l’USAID. La chaîne de commercialisation du poisson a été suivie des zones de production jusqu’au principal marché final. La région au centre de cette étude est le lac Ntomba ainsi qu’une partie du fleuve Congo. Ceci correspond à la partie nord de la section du Paysage Lac Télé - Lac Tumba de la République Démocratique du Congo. Toutes les étapes de la chaîne de commercialisation du poisson ont été prises en compte dans cette étude. Les stratégies des acteurs présents à chaque étape ainsi que les dynamiques les associant à la chaîne ont été utilisées pour refléter le fonctionnement de la chaîne de commercialisation du poisson et identifier ses spécificités. La pêche est une activité saisonnière de grande importance dans la région du lac Ntomba et la partie proche du fleuve Congo. La majorité des habitants de la région constituent leurs moyens d’existence d’un panachage d’activités, dont la séquence semble être rythmée essentiellement par l’opportunité et le climat. Presque aucun service n’est offert dans cette région où les activités économiques sont réduites et n’ont le plus souvent qu’une faible productivité. Cependant, la chaîne de commercialisation du poisson supporte un large éventail d’acteurs différents et représente un secteur d’une grande importance pour la région. Cette région périphérique est reliée au reste de l’économie nationale par une série de marchés et de nombreux différents types d’acteurs. Assurer ce lien représente de sérieuses difficultés et comporte des risques importants tandis que les marges de profits sont le plus souvent minces. Cependant, il semblerait que, de manière générale, le marché se développe et les liens se renforcent, même si cette évolution est plus discrète dans les lieux les plus isolés.

Perspectives esthétique et compositionnelle d’une dialectique entre le son et la musique

Visant à contribuer à la pérennité de la musique d’art instrumentale, cette thèse aborde plusieurs sujets la concernant, autant sur les plans théorique et esthétique que pratique et compositionnel. Les deux principaux contextes observés sont ceux de la modernité et de l’économie de marché. Le premier, par le triomphe de la raison technicienne, aurait conduit à l’autonomie de l’art désormais confronté aux risques de l’autoréférence. Le deuxième, par la pression exercée sur le compositeur à la base de la chaîne création-production-diffusion, compromettrait cette autonomie qu’elle avait pourtant contribuée à rendre possible. Or, l’autonomie de l’art, en tant que conquête sur les plans esthétique, social, politique, économique et intellectuel, représente un enjeu de taille, puisque d’éventuelles compromissions envers des impératifs extérieurs impliquent un recul sur tous ces plans. Pour répondre à cette problématique, la thèse explore des pistes de réflexions et d’opérations pour réaffirmer – en le revendiquant – ce que la musique d’art possède en propre et qui mérite encore d’être entendu, militant ainsi pour la survie de ce qui la rend possible. Plus précisément, la dialectique du son et de la musique que je développe ici me permet, dans un premier temps, d’aborder les médiations successives conduisant des ondes mécaniques à se structurer dans notre conscience jusqu’à se transmettre à nous sous forme de patrimoine; puis, dans un deuxième temps, de décrire ma propre intention de communication par la musique en analysant deux œuvres de ma composition : Musique d’art pour quintette à cordes et Musique d’art pour orchestre de chambre II (partie 1.). Musique d’art pour quintette à cordes est une œuvre-concert de soixante-cinq minutes pour quatuor à cordes et contrebasse, spatialisation, traitement et mise en espace des musiciens. Il s’agit d’un projet de recherche-création de mon initiative que j’ai aussi mené à titre de producteur. Musique d’art pour orchestre de chambre II (partie 1.) est une œuvre de commande de quatorze minutes. Le retour critique portant sur l’ensemble des composantes caractéristiques du média ouvre la voie à une corrélation plus étroite entre son contenu et sa forme privilégiée de présentation, le concert. Cette corrélation peut amener le public à désirer visiter les œuvres et apprécier leur signification, préservant la musique d’art comme mode spécifique de connaissance du monde.

La déconstruction de l'onto-théologie par Jacques Derrida : détour littéraire et mise en relief de la matrice langagière comme "différance"

Le mouvement derridien de la différance marque la rupture avec l'affirmation de la métaphysique de la présence, avec l'autorité du signifié transcendantal. Dans cet univers mouvant de signifiants qui se renvoient perpétuellement les uns aux autres, la logique d'univocité se disloque. La "présence" n'est que fantomatique, s'esquissant au sein d'une chaîne ininterrompue de signifiants et se laissant toujours creuser par la marque d'un irréductible manque. Face au logocentrisme, corollaire de l'affirmation de la présence, l'écriture se veut siège et articulation de la trace, d'une origine qui ne peut être que raturée, véhicule d'une irrémédiable fêlure. La volet littéraire de la déconstruction a pour but de mettre en évidence le fonctionnement de l'"indécidabilité" du discours, soit une certaine ambivalence dans la signification qui caractérise tout texte. L'objectif principal de la présente recherche est de fournir une compréhension plus approfondie de la déconstruction en insistant sur l'ancrage langagier de tout texte. Le discours philosophique n'échappe ainsi pas au mécanisme différentiel du langage et de la dérive métaphorique. La parenté entre la perspective déconstructiviste derridienne et la conception mallarméenne du langage poétique semble frappante. La mise en oeuvre, par Mallarmé, d'une dislocation de l'espace textuel, son minutieux "creusement" du vers après renoncement à toute quête d'"Idéal", la mise en relief du leurre de l'appropriation langagière, voilà qui trouve un écho particulier dans les thèses derridiennes. La "mimésis" platonicienne se voit au travers du prisme de la "mimique" mallarméenne. La déconstruction poursuit son travail de "luxation" de l'oreille philosophique, insérant les philosophèmes dans la matrice langagière, les livrant ainsi au hasard du cheminement textuel et les confrontant à l'aporie. La philosophie n'a alors d'autre choix que d'abandonner ses prétentions transcendantales. La marche de la "différance" instaure une inexorable distance qui prive le sujet de tout rapport direct avec une origine assurée et lui ôte toute possibilité de maîtrise sur le monde. Au travers de la langue, se profile la question de l'altérité, de la relation dissymétrique qui nous lie à cet "autre", ce "tout-autre" qui nous fonde et nous constitue. L'accueil inconditionnel de cette altérité nous mènera à l'étude de la "religion", la déconstruction se tournant vers le "religieux" tout en effectuant un "retournement" habile de tout credo essentialiste.

Secular and tidal evolution of circumbinary systems

We investigate the secular dynamics of three-body circumbinary systems under the effect of tides. We use the octupolar non-restricted approximation for the orbital interactions, general relativity corrections, the quadrupolar approximation for the spins, and the viscous linear model for tides. We derive the averaged equations of motion in a simplified vectorial formalism, which is suitable to model the long-term evolution of a wide variety of circumbinary systems in very eccentric and inclined orbits. In particular, this vectorial approach can be used to derive constraints for tidal migration, capture in Cassini states, and stellar spin–orbit misalignment. We show that circumbinary planets with initial arbitrary orbital inclination can become coplanar through a secular resonance between the precession of the orbit and the precession of the spin of one of the stars. We also show that circumbinary systems for which the pericenter of the inner orbit is initially in libration present chaotic motion for the spins and for the eccentricity of the outer orbit. Because our model is valid for the non-restricted problem, it can also be applied to any three-body hierarchical system such as star–planet–satellite systems and triple stellar systems.

Changements climatiques et écologiques dans le nord de l’Alaska au cours de la glaciation du Wisconsinien : le Yedoma de la rivière Itkillik

Le climat continental et froid de la Béringie lors de la glaciation du Wisconsinien a conduit à la formation d’une forme relique de pergélisol syngénétique nommé yedoma. Ces dépôts ont permis la préservation d’indicateurs environnementaux très diversifiés qui peuvent être employés pour reconstituer la dynamique climatique et écologique de la Béringie avant le dernier maximum glaciaire. À ce jour, peu d’études ont été réalisées au nord de la chaîne de montagnes Brooks (Alaska) et l’hétérogénéité écologique régionale de la Béringie Est lors de la glaciation du Wisonsinien reste mal définie. Ce mémoire porte sur une reconstitution paléoenvironnementale de plus de 39 ka du nord de l’Alaska réalisée à partir de sédiments provenant du Yedoma de la rivière Itkillik. Les objectifs sont (1) de reconstituer l’histoire de la végétation avec l’analyse pollinique; (2) de reconstituer les températures de juillet, le contraste de température saisonnier et l’ensoleillement de juillet avec la technique des analogues modernes et (3) de mettre les données biogéochimiques et glaciologiques du site en lien avec le climat reconstitué. L’étude montre que vers 35 ka BP (Interstade du Wisconsinien Moyen), des conditions climatiques semblables à l’actuel ont favorisé l’accumulation de tourbe riche en carbone organique. À partir de 29,7 ka BP, les températures de juillet reconstituées diminuent, alors que la continentalité du climat semble augmenter. Le contenu en glace des sédiments est plus alors plus faible et la pluie pollinique devient dominée par Poaceae, Artemisia et autres herbacés non graminoïdes. Ces indicateurs suggèrent des conditions environnementales plus xériques qu’aujourd’hui. Les anomalies isotopiques de 18O, 2H et l’excès de deutérium confirment un épisode d’avancée glaciaire (Wisconsinien Tardif). Après 17,9 ka BP (Tardiglaciaire), les températures de juillet et le contraste saisonnier augmentent. Les valeurs de contenu en carbone organique des sédiments sont plus élevées et la plus grande disponibilité en eau favorise l’établissement d’un couvert herbacé moderne dominé par les Cyperaceae.

Excitonic behaviour in polymeric semiconductors : the effect of morphology and composition in heterostructures

La compréhension des interrelations entre la microstructure et les processus électroniques dans les polymères semi-conducteurs est d’une importance primordiale pour leur utilisation dans des hétérostructures volumiques. Dans cette thèse de doctorat, deux systémes diffèrents sont étudiés ; chacun de ces systèmes représente une approche diffèrente pour optimiser les matériaux en termes de leur microstructure et de leur capacité à se mettre en ordre au niveau moléculaire. Dans le premier système, j’ai effectué une analyse complète des principes de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque hybride à base des nanocristaux d’oxyde de zinc (ZnO) et du poly (3-hexylthiophène) (P3HT) par absorption photoinduite en régime quasi-stationnaire (PIA) et la spectroscopie PIA en pompage modulé dépendant de la fréquence. L’interface entre le donneur (le polymère P3HT) et l’accepteur (les nanoparticules de ZnO), où la génération de charges se produit, joue un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques hybrides. Pour améliorer le mécanisme de génération de charges du P3H: ZnO, il est indispensable de modifier l’interface entre ses constituants. Nous avons démontré que la modification d’interface moléculaire avec cis-bis (4, 40 - dicarboxy-2, 20bipyridine) ruthénium (II) (N3-dye) et a-Sexithiophen-2 yl-phosphonique (6TP) a améliorée le photocourant et la performance dans les cellules P3HT: ZnO. Le 6TP et le N3 s’attachent à l’interface du ZnO, en augmentant ainsi l’aire effective de la surface donneur :accepteur, ce qui contribue à une séparation de charge accrue. De plus, le 6TP et le N3 réduisent la densité de pièges dans le ZnO, ce qui réduit le taux de recombinaison des paires de charges. Dans la deuxième partie, jai introduit une matrice hôte polymérique de polystyréne à masse molaire ulra-élevée, qui se comporte comme un solide pour piéger et protéger une solution de poly [2-méthoxy, 5- (2´-éthyl-hexoxy) -1,4-phénylènevinylène- PPV] (MEHPPV) pour utilisation dans des dispositifs optoèlectroniques quantiques. Des travaux antérieurs ont montré que MEH-PPV en solution subit une transition de conformation, d’une conformation enroulé à haute température (phase bleue) à une conformation de chaîne étendue à basse température (phase rouge). La conformation de la chaîne étendue de la solution MEH-PPV favorise les caractéristiques nécessaires à l’amélioration des dispositifs optoélectroniques quantiques, mais la solution ne peut pas être incorporées dans le dispositif. J’ai démontré que la caractéristique de la phase rouge du MEH-PPV en solution se maintient dans une matrice hôte polymérique de polystyrène transformé de masse molaire très élevée, qui se comporte comme un solide (gel de MEH-PPV/UHMW PS), par le biais de la spectroscopie de photoluminescence (PL) dépendant de la température (de 290K à 80 K). La phase rouge du gel MEH-PPV/UHMW PS se manifeste par des largeurs de raie étroites et une intensité augmentée de la transition 0-0 de la progression vibronique dans le spectre de PL ainsi qu’un petit décalage de Stokes entre la PL et le spectre d’absorption à basse température. Ces approches démontrent que la manipulation de la microstructure et des propriétés électroniques des polymères semi-conducteurs ont un impact direct sur la performance de dispositifs pour leurs développements technologiques continus.

Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

CATARINA 2012-Leg 1 - CTD-O2 Data report

The CATARINA Leg1 cruise was carried out from June 22 to July 24 2012 on board the B/O Sarmiento de Gamboa, under the scientific supervision of Aida Rios (CSIC-IIM). It included the occurrence of the OVIDE hydrological section that was performed in June 2002, 2004, 2006, 2008 and 2010, as part of the CLIVAR program (name A25) ), and under the supervision of Herlé Mercier (CNRSLPO). This section begins near Lisbon (Portugal), runs through the West European Basin and the Iceland Basin, crosses the Reykjanes Ridge (300 miles north of Charlie-Gibbs Fracture Zone, and ends at Cape Hoppe (southeast tip of Greenland). The objective of this repeated hydrological section is to monitor the variability of water mass properties and main current transports in the basin, complementing the international observation array relevant for climate studies. In addition, the Labrador Sea was partly sampled (stations 101-108) between Greenland and Newfoundland, but heavy weather conditions prevented the achievement of the section south of 53°40’N. The quality of CTD data is essential to reach the first objective of the CATARINA project, i.e. to quantify the Meridional Overturning Circulation and water mass ventilation changes and their effect on the changes in the anthropogenic carbon ocean uptake and storage capacity. The CATARINA project was mainly funded by the Spanish Ministry of Sciences and Innovation and co-funded by the Fondo Europeo de Desarrollo Regional. The hydrological OVIDE section includes 95 surface-bottom stations from coast to coast, collecting profiles of temperature, salinity, oxygen and currents, spaced by 2 to 25 Nm depending on the steepness of the topography. The position of the stations closely follows that of OVIDE 2002. In addition, 8 stations were carried out in the Labrador Sea. From the 24 bottles closed at various depth at each stations, samples of sea water are used for salinity and oxygen calibration, and for measurements of biogeochemical components that are not reported here. The data were acquired with a Seabird CTD (SBE911+) and an SBE43 for the dissolved oxygen, belonging to the Spanish UTM group. The software SBE data processing was used after decoding and cleaning the raw data. Then, the LPO matlab toolbox was used to calibrate and bin the data as it was done for the previous OVIDE cruises, using on the one hand pre and post-cruise calibration results for the pressure and temperature sensors (done at Ifremer) and on the other hand the water samples of the 24 bottles of the rosette at each station for the salinity and dissolved oxygen data. A final accuracy of 0.002°C, 0.002 psu and 0.04 ml/l (2.3 umol/kg) was obtained on final profiles of temperature, salinity and dissolved oxygen, compatible with international requirements issued from the WOCE program.

Engineering a Quantum Many-body Hamiltonian with Trapped Ions

While fault-tolerant quantum computation might still be years away, analog quantum simulators offer a way to leverage current quantum technologies to study classically intractable quantum systems. Cutting edge quantum simulators such as those utilizing ultracold atoms are beginning to study physics which surpass what is classically tractable. As the system sizes of these quantum simulators increase, there are also concurrent gains in the complexity and types of Hamiltonians which can be simulated. In this work, I describe advances toward the realization of an adaptable, tunable quantum simulator capable of surpassing classical computation. We simulate long-ranged Ising and XY spin models which can have global arbitrary transverse and longitudinal fields in addition to individual transverse fields using a linear chain of up to 24 Yb+ 171 ions confined in a linear rf Paul trap. Each qubit is encoded in the ground state hyperfine levels of an ion. Spin-spin interactions are engineered by the application of spin-dependent forces from laser fields, coupling spin to motion. Each spin can be read independently using state-dependent fluorescence. The results here add yet more tools to an ever growing quantum simulation toolbox. One of many challenges has been the coherent manipulation of individual qubits. By using a surprisingly large fourth-order Stark shifts in a clock-state qubit, we demonstrate an ability to individually manipulate spins and apply independent Hamiltonian terms, greatly increasing the range of quantum simulations which can be implemented. As quantum systems grow beyond the capability of classical numerics, a constant question is how to verify a quantum simulation. Here, I present measurements which may provide useful metrics for large system sizes and demonstrate them in a system of up to 24 ions during a classically intractable simulation. The observed values are consistent with extremely large entangled states, as much as ~95% of the system entangled. Finally, we use many of these techniques in order to generate a spin Hamiltonian which fails to thermalize during experimental time scales due to a meta-stable state which is often called prethermal. The observed prethermal state is a new form of prethermalization which arises due to long-range interactions and open boundary conditions, even in the thermodynamic limit. This prethermalization is observed in a system of up to 22 spins. We expect that system sizes can be extended up to 30 spins with only minor upgrades to the current apparatus. These results emphasize that as the technology improves, the techniques and tools developed here can potentially be used to perform simulations which will surpass the capability of even the most sophisticated classical techniques, enabling the study of a whole new regime of quantum many-body physics.

New search for the Neutron Electric Dipole Moment using ultracold neutrons at the Spallation Neutron Source

This document introduces the planned new search for the neutron Electric Dipole Moment at the Spallation Neutron Source at the Oak Ridge National Laboratory. A spin precession measurement is to be carried out using Ultracold neutrons diluted in a superfluid Helium bath at T = 0.5 K, where spin polarized 3He atoms act as detector of the neutron spin polarization. This manuscript describes some of the key aspects of the planned experiment with the contributions from Caltech to the development of the project.

Techniques used in the design of magnet coils for Nuclear Magnetic Resonance were adapted to the geometry of the experiment. Described is an initial design approach using a pair of coils tuned to shield outer conductive elements from resistive heat loads, while inducing an oscillating field in the measurement volume. A small prototype was constructed to test the model of the field at room temperature.

A large scale test of the high voltage system was carried out in a collaborative effort at the Los Alamos National Laboratory. The application and amplification of high voltage to polished steel electrodes immersed in a superfluid Helium bath was studied, as well as the electrical breakdown properties of the electrodes at low temperatures. A suite of Monte Carlo simulation software tools to model the interaction of neutrons, 3He atoms, and their spins with the experimental magnetic and electric fields was developed and implemented to further the study of expected systematic effects of the measurement, with particular focus on the false Electric Dipole Moment induced by a Geometric Phase akin to Berry’s phase.

An analysis framework was developed and implemented using unbinned likelihood to fit the time modulated signal expected from the measurement data. A collaborative Monte Carlo data set was used to test the analysis methods.

Étude du rôle de la membrane basale spécialisée dans la maturation de l'émail

Les cellules épithéliales qui produisent l’émail, les améloblastes, sont séparées de l'émail au niveau de la zone de maturation par une membrane basale spécialisée (MBS) enrichie en laminine 332 (LM-332). Cette protéine hétérotrimérique (composée des chaînes α3, ß3 et γ2) assure l'intégrité structurelle des membranes basales (MB) et influence divers processus cellulaires épithéliaux tels que l'adhésion et la différenciation cellulaire. Des modèles de souris « knockout » (KO), où les gènes codant pour LM-332 ont été supprimés, meurent peu après la naissance. Néanmoins, ce phénotype létal peut être contourné en substituant chez la souris le gène produisant la chaîne γ2 de la laminine (LAMC2) par sa forme humaine, sous le contrôle de l’expression du promoteur-rtTA, de la cytokératine 14, inductible par la prise de doxycycline (Dox) - (Tet-on). Le but de ce projet est d’examiner si l’utilisation de cette protéine humaine chez la souris a un effet sur la structuration de la MBS ainsi que sur la maturation de l'émail. La phase de maturation de l’organe de l’émail chez la souris transgénique a été sévèrement altérée par rapport à une souris normale (WT). La MBS n’est plus visible, une matrice dystrophique s’est formée dans la couche d'émail dans la phase de maturation, et la présence d’une matrice résiduelle de l'émail est observée durant la phase tardive de maturation. Des micro-analyses tomographiques ont révélé une usure excessive des surfaces occlusales des molaires, un écroulement de l'émail sur les pointes des incisives et une hypominéralisation de l'émail. Cependant, aucune altération structurale due à cette recombinaison transgénique n’a été observée dans d'autres sites épithéliaux, tels que la peau, le palais et la langue. Ces résultats indiquent que, bien que ce modèle de souris humanisée soit capable de rétablir ses fonctions dans divers tissus épithéliaux, il est incapable de soutenir la structuration d'une MBS à l'interface entre les améloblastes et l’émail en maturation. Cet échec peut être lié à la composition spécifique de la MBS dans la phase de maturation et supporte l’hypothèse que la MBS est essentielle pour la maturation adéquate de l'émail.