Étude DFT+U des phases structurales du La2CuO4

Ce mémoire traite des propriétés du La2CuO4 dopé en trous, le premier supraconducteur à haute température critique ayant été découvert. Les différentes phases électroniques du cristal y seront présentées, ainsi que le diagramme de phases en dopage de ce matériau. Les trois structures dans lesquelles on peut retrouver ce cristal seront décrites en détail, et leurs liens présumés avec les phases électroniques seront présentés. Il s’en suivra une étude utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité combinée au modèle de Hubbard (DFT+U) des différentes phases structurales, en plus des phases antiferromagnétiques et paramagnétiques. L’effet de la corrélation électronique sur la structure cristalline sera également étudié par l’intermédiaire du paramètre de Hubbard. Le but sera de vérifier si la DFT+U reproduit bien le diagramme de phases expérimentales, et sous quelles conditions. Une étude des effets de l’inclinaison des octaèdres d’oxygène sur la structure électronique sera également présentée.

Electrospinning and characterization of self-assembled inclusion complexies

L’électrofilage est une technique permettant de fabriquer des fibres polymériques dont le diamètre varie entre quelques nanomètres et quelques microns. Ces fibres ont donc un rapport surface/volume très élevé. Les fibres électrofilées pourraient trouver des applications dans le relargage de médicaments et le génie tissulaire, comme membranes et capteurs chimiques, ou dans les nanocomposites et dispositifs électroniques. L’électrofilage était initialement utilisé pour préparer des toiles de fibres désordonnées, mais il est maintenant possible d’aligner les fibres par l’usage de collecteurs spéciaux. Cependant, il est important de contrôler non seulement l’alignement macroscopique des fibres mais aussi leur orientation au niveau moléculaire puisque l’orientation influence les propriétés mécaniques, optiques et électriques des polymères. Les complexes moléculaires apparaissent comme une cible de choix pour produire des nanofibres fortement orientées. Dans les complexes d’inclusion d’urée, les chaînes polymères sont empilées dans des canaux unidimensionnels construits à partir d’un réseau tridimensionnel de molécules d’urée liées par des ponts hydrogène. Ainsi, les chaînes polymère sonts très allongées à l’échelle moléculaire. Des nanofibres du complexe PEO-urée ont été préparées pour la première fois par électrofilage de suspensions et de solutions. Tel qu’attendu, une orientation moléculaire inhabituellement élevée a été observée dans ces fibres. De tels complexes orientés pourraient être utilisés à la fois dans des études fondamentales et dans la préparation de matériaux hiérarchiquement structurés. La méthode d’électrofilage peut parfois aussi être utilisée pour préparer des matériaux polymériques métastables qui ne peuvent pas être préparés par des méthodes conventionnelles. Ici, l’électrofilage a été utilisé pour préparer des fibres des complexes stables (α) et "métastables" (β) entre le PEO et l’urée. La caractérisation du complexe β, qui était mal connu, révèle un rapport PEO:urée de 12:8 appartenant au système orthorhombique avec a = 1.907 nm, b = 0.862 nm et c = 0.773 nm. Les chaînes de PEO sont orientées selon l’axe de la fibre. Leur conformation est significativement affectée par les ponts hydrogène. Une structure en couches a été suggérée pour la forme β, plutôt que la structure conventionnelle en canaux adoptée par la forme α. Nos résultats indiquent que le complexe β est thermodynamiquement stable avant sa fonte et peut se transformer en forme α et en PEO liquide par un processus de fonte et recristallisation à 89 ºC. Ceci va dans le sens contraire aux observations faites avec le complexe β obtenu par trempe du complexe α fondu. En effet, le complexe β ainsi obtenu est métastable et contient des cristaux d’urée. Il peut subir une transition de phases cinétique solide-solide pour produire du complexe α dans une vaste gamme de températures. Cette transition est induite par un changement de conformation du PEO et par la formation de ponts hydrogène intermoléculaires entre l’urée et le PEO. Le diagramme de phases du système PEO-urée a été tracé sur toute la gamme de compositions, ce qui a permis d’interpréter la formation de plusieurs mélanges qui ne sont pas à l’équilibre mais qui sont été observés expérimentalement. La structure et le diagramme de phases du complexe PEO-thiourée, qui est aussi un complexe très mal connu, ont été étudiés en détail. Un rapport molaire PEO :thiourée de 3:2 a été déduit pour le complexe, et une cellule monoclinique avec a = 0.915 nm, b = 1.888 nm, c = 0.825 nm et β = 92.35º a été déterminée. Comme pour le complexe PEO-urée de forme β, une structure en couches a été suggérée pour le complexe PEO-thiourée, dans laquelle les molécules de thiourée seraient disposées en rubans intercalés entre deux couches de PEO. Cette structure en couches pourrait expliquer la température de fusion beaucoup plus faible des complexes PEO-thiourée (110 ºC) et PEO-urée de forme β (89 ºC) en comparaison aux structures en canaux du complexe PEO-urée de forme α (143 ºC).

Études de l’effet tunnel des spins quantiques macroscopiques

Dans cette thèse, nous présentons quelques analyses théoriques récentes ainsi que des observations expérimentales de l’effet tunnel quantique macroscopique et des tran- sitions de phase classique-quantique dans le taux d’échappement des systèmes de spins élevés. Nous considérons les systèmes de spin biaxial et ferromagnétiques. Grâce à l’approche de l’intégral de chemin utilisant les états cohérents de spin exprimés dans le système de coordonnées, nous calculons l’interférence des phases quantiques et leur distribution énergétique. Nous présentons une exposition claire de l’effet tunnel dans les systèmes antiferromagnétiques en présence d’un couplage d’échange dimère et d’une anisotropie le long de l’axe de magnétisation aisé. Nous obtenons l’énergie et la fonc- tion d’onde de l’état fondamentale ainsi que le premier état excité pour les systèmes de spins entiers et demi-entiers impairs. Nos résultats sont confirmés par un calcul utilisant la théorie des perturbations à grand ordre et avec la méthode de l’intégral de chemin qui est indépendant du système de coordonnées. Nous présentons aussi une explica- tion claire de la méthode du potentiel effectif, qui nous laisse faire une application d’un système de spin quantique vers un problème de mécanique quantique d’une particule. Nous utilisons cette méthode pour analyser nos modèles, mais avec la contrainte d’un champ magnétique externe ajouté. La méthode nous permet de considérer les transitions classiques-quantique dans le taux d’échappement dans ces systèmes. Nous obtenons le diagramme de phases ainsi que les températures critiques du passage entre les deux régimes. Nous étendons notre analyse à une chaine de spins d’Heisenberg antiferro- magnétique avec une anisotropie le long d’un axe pour N sites, prenant des conditions frontière périodiques. Pour N paire, nous montrons que l’état fondamental est non- dégénéré et donné par la superposition des deux états de Néel. Pour N impair, l’état de Néel contient un soliton, et, car la position du soliton est indéterminée, l’état fondamen- tal est N fois dégénéré. Dans la limite perturbative pour l’interaction d’Heisenberg, les fluctuations quantiques lèvent la dégénérescence et les N états se réorganisent dans une bande. Nous montrons qu’à l’ordre 2s, où s est la valeur de chaque spin dans la théorie des perturbations dégénérées, la bande est formée. L’état fondamental est dégénéré pour s entier, mais deux fois dégénéré pour s un demi-entier impair, comme prévu par le théorème de Kramer

Understanding the Main Phases of Developing a Maturity Assessment Model

Practitioners and academics have developed numerous maturity models for many domains in order to measure competency. These initiatives have often been influenced by the Capability Maturity Model. However, an accumulative effort has not been made to generalize the phases of developing a maturity model in any domain. This paper proposes such a methodology and outlines the main phases of generic model development. The proposed methodology is illustrated with the help of examples from two advanced maturity models in the domains of Business Process Management and Knowledge Management.

The ecological dynamics of 1v1 sub-phases in association football

This paper analyzes effects of different practice task constraints on heart rate (HR) variability during 4v4 smallsided football games. Participants were sixteen football players divided into two age groups (U13, Mean age: 12.4±0.5 yrs; U15: 14.6±0.5). The task consisted of a 4v4 sub-phase without goalkeepers, on a 25x15 m field, of 15 minutes duration with an active recovery period of 6 minutes between each condition. We recorded players’ heart rates using heart rate monitors (Polar Team System, Polar Electro, Kempele, Finland) as scoring mode was manipulated (line goal: scoring by dribbling past an extended line; double goal: scoring in either of two lateral goals; and central goal: scoring only in one goal). Subsequently, %HR reserve was calculated with the Karvonen formula. We performed a time-series analysis of HR for each individual in each condition. Mean data for intra-participant variability showed that autocorrelation function was associated with more short-range dependence processes in the “line goal” condition, compared to other conditions, demonstrating that the “line goal” constraint induced more randomness in HR response. Relative to inter-individual variability, line goal constraints demonstrated lower %CV and %RMSD (U13: 9% and 19%; U15: 10% and 19%) compared with double goal (U13: 12% and 21%; U15: 12% and 21%) and central goal (U13: 14% and 24%; U15: 13% and 24%) task constraints, respectively. Results suggested that line goal constraints imposed more randomness on cardiovascular stimulation of each individual and lower inter-individual variability than double goal and central goal constraints.

A Raman spectroscopic study of the different vanadate-groups in solid-state compounds, model case : mineral phases vésigniéite, BaCu3(VO4)2(OH)2, and volborthite, Cu3V2O7(OH)2•2H2O

Raman spectroscopy has been used to study vanadates in the solid state. The molecular structure of the vanadate minerals vésigniéite [BaCu3(VO4)2(OH)2] and volborthite [Cu3V2O7(OH)2·2H2O] have been studied by Raman spectroscopy and infrared spectroscopy. The spectra are related to the structure of the two minerals. The Raman spectrum of vésigniéite is characterized by two intense bands at 821 and 856 cm−1 assigned to ν1 (VO4)3− symmetric stretching modes. A series of infrared bands at 755, 787 and 899 cm−1 are assigned to the ν3 (VO4)3− antisymmetric stretching vibrational mode. Raman bands at 307 and 332 cm−1 and at 466 and 511 cm−1 are assigned to the ν2 and ν4 (VO4)3− bending modes. The Raman spectrum of volborthite is characterized by the strong band at 888 cm−1, assigned to the ν1 (VO3) symmetric stretching vibrations. Raman bands at 858 and 749 cm−1 are assigned to the ν3 (VO3) antisymmetric stretching vibrations; those at 814 cm−1 to the ν3 (VOV) antisymmetric vibrations; that at 508 cm−1 to the ν1 (VOV) symmetric stretching vibration and those at 442 and 476 cm−1 and 347 and 308 cm−1 to the ν4 (VO3) and ν2 (VO3) bending vibrations, respectively. The spectra of vésigniéite and volborthite are similar, especially in the region of skeletal vibrations, even though their crystal structures differ.

An examination of the predictors of blood donors' intentions to donate during two phases of an avian influenza outbreak

BACKGROUND: Data from prior health scares suggest that an avian influenza outbreak will impact on people’s intention to donate blood; however research exploring this is scarce. Using an augmented theory of planned behavior (TPB), incorporating threat perceptions alongside the rational decision-making components of the TPB, the current study sought to identify predictors of blood donors’ intentions to donate during two phases of an avian influenza outbreak. STUDY DESIGN AND METHODS: Blood donors (N = 172) completed an on-line survey assessing the standard TPB predictors as well as measures of threat perceptions from the health belief model (HBM; i.e., perceived susceptibility and severity). Path analyses examined the utility of the augmented TPB to predict donors’ intentions to donate during a low- and high-risk phase of an avian influenza outbreak. RESULTS: In both phases, the model provided a good fit to the data explaining 69% (low risk) and 72% (high risk) of the variance in intentions. Attitude, subjective norm, and perceived susceptibility significantly predicted donor intentions in both phases. Within the low-risk phase, gender was an additional significant predictor of intention, while in the high-risk phase, perceived behavioral control was significantly related to intentions. CONCLUSION: An augmented TPB model can be used to predict donors’ intentions to donate blood in a low-risk and a high-risk phase of an outbreak of avian influenza. As such, the results provide important insights into donors’ decision-making that can be used by blood agencies to maintain the blood supply in the context of an avian influenza outbreak.

The developmental and acute phases of insulin-induced laminitis involve minimal metalloproteinase activity

Metalloproteinases have been implicated in the pathogenesis of equine laminitis and other inflammatory conditions, through their role in the degradation and remodelling of the extracellular matrix environment. Matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors are present in normal equine lamellae, with increased secretion and activation of some metalloproteinases reported in horses with laminitis associated with systemic inflammation. It is unknown whether these enzymes are involved in insulin-induced laminitis, which occurs without overt systemic inflammation. In this study, gene expression of MMP-2, MMP-9, MT1-MMP, ADAMTS-4 and TIMP-3 was determined in the lamellar tissue of normal control horses (n = 4) and horses that developed laminitis after 48 h of induced hyperinsulinaemia (n = 4), using quantitative Real Time-Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). Protein concentrations of MMP-2 and MMP-9 were also examined using gelatin zymography in horses subject to prolonged hyperinsulinaemia for 6 h (n = 4), 12 h (n = 4), 24 h (n = 4) and 48 h (n = 4), and in normal control horses (n = 4). The only change in gene expression observed was an upregulation of MMP-9 (p < 0.05) in horses that developed insulin-induced laminitis (48 h). Zymographical analysis showed an increase (p < 0.05) in pro MMP-9 during the acute phase of laminitis (48 h), whereas pro MMP-2 was present in similar concentration in the tissue of all horses. Thus, MMP-2, MT1-MMP, TIMP-3 and ADAMTS-4 do not appear to play a significant role in the pathogenesis of insulin-induced laminitis. The increased expression of MMP-9 may be associated with the infiltration of inflammatory leukocytes, or may be a direct result of hyperinsulinaemia. The exact role of MMP-9 in basement membrane degradation in laminitis is uncertain as it appears to be present largely in the inactive form.

Inhibitors of human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase target distinct phases of early reverse transcription

Early HIV-1 reverse transcription can be separated into initiation and elongation phases. Here we show, using PCR analysis of negative-strand strong-stop DNA [(−)ssDNA] synthesis in intact virus, that different reverse transcriptase (RT) inhibitors affect distinct phases of early natural endogenous reverse transcription (NERT). The effects of nevirapine on NERT were consistent with a mechanism of action including both specific and nonspecific binding events. The nonspecific component of this inhibition targeted the elongation reaction, whereas the specific effect seemed principally to be directed at very early events (initiation or the initiation-elongation switch). In contrast, foscarnet and the nucleoside analog ddATP inhibited both early and late (−)ssDNA synthesis in a similar manner. We also examined compounds that targeted other viral proteins and found that Ro24-7429 (a Tat antagonist) and rosmarinic acid (an integrase inhibitor) also directly inhibited RT. Our results indicate that NERT can be used to identify and evaluate compounds that directly target the reverse transcription complex.

Poorly characterized phases in C2M carbonaceous chondrites : proposed structures and significance

Poorly characterized phases (PCP's) may constitute up to 30 volume percent of some C2M carbonaceous chondrite matrices [1] and are an important key to an understanding of matrix evolution. PCPs are usually fine-grained (detailed description of Fe-S-Ni-0 phases in the matrix of Murchison. Ramdohr [3] described a similar Fe-S-C phase with trace amounts of Ni in five carbonaceous chondrites and proposed that this mineral has a layer structure. Both the Fe-S-Ni-0 and Fe-S-Ni-C phases have similar optical properties and are conveniently described by the generic term PCP [1]. On the basis of recent high resolution electron microscopy (HREM) studies [4-9], we propose that these PCP's form at least two ordered, stable structures based upon alternating sequences of mackinawite- and brucite- (or amakinite-) type layers.

Proposed structures for poorly characterized phases in C2M carbonaceous chondrite meteorites

Structure and chemistry of poorly characterized phases (PCP). We suggest here that approximately 10 angstrom PCP, a dominant matrix variety, has a structure equivalent to iron-rich tochilinite [6Fe (sub 0.9) S 5(Fe, Mg) (OH) (sub 2) ] which consists of coherently interstratified mackinawite and brucite sheets. approximately 17 angstrom PCP, previously described as an SBB-type mixed-layer structure, is a commensurate intergrowth of serpentine and tochilinite layers. A wide range of cation substitutions is possible within both tochilinite and serpentine-tochilinite structural types. Various forms of PCP observed in carbonaceous chondrites are intergrowths of tochilinite, serpentine, serpentine-tochilinite and/or valleriite-type minerals.--Modified journal abstract.