Défauts et diffusion dans le silicium amorphe

Nous avons observé une augmentation ‘’transient’’du taux de cristallisation interfacique de l’a-Si lorsqu’on réimplante du Si à proximité de l’interface amorphe/cristal. Après amorphisation et traitement thermique à 650°C pendant 5s de la couche a-Si crée par implantation ionique, une partie a été réimplantée. Les défauts produits par auto-réimplantation à 0.7MeV se trouvent à (302±9) nm de l’interface initiale. Cela nous a permis d’étudier d’avantage la variation initiale de la vitesse SPE (Épitaxie en phase solide). Avec des recuit identiques de 4h à 500°C, nous avons déterminé les positions successives des interfaces et en déduit les taux de cristallisation SPE. La cristallisation débute à l’interface et continue graduellement vers la surface. Après le premier recuit, (252±11) nm s’est recristallisé dans la zone réimplantée soit un avancement SPE de 1.26x10^18at./cm2. Cette valeur est environ 1.50 fois plus importante que celle dans l’état relaxé. Nous suggérons que la présence de défauts à proximité de l’interface a stimulé la vitesse initiale. Avec le nombre de recuit, l’écart entre les vitesses diminue, les deux régions se cristallisent presque à la même vitesse. Les mesures Raman prises avant le SPE et après chaque recuit ont permis de quantifier l’état de relaxation de l’a-Si et le transfert de l’état dé-relaxé à relaxé.

Diffusion phenomena of the oxygen and nitrogen in niobium by mechanical spectroscopy

The short-range diffusion phenomenon (Snoek Effect) was investigated by mechanical spectroscopy measurements between 300 K and 650 K, in a polycrystalline niobium sample, containing oxygen and nitrogen, using a torsion pendulum. Experimental spectra of anelastic relaxation were obtained under three conditions: as-received sample; annealed sample and subsequently annealed in an oxygen atmosphere for three hours at 1170 K in partial pressure of 5°10 -5mbar. The experimental spectra obtained were decomposed in elementary Debye peaks and the anelastic relaxation processes were identified. With anelastic relaxation parameters and the lattice parameters, the interstitial diffusion coefficients of the oxygen and nitrogen in niobium were calculated for each kind of preferential occupation (octahedral and tetrahedral). The results were compared with the literature data, and confirmed that the best adjustment is for the preferential occupation octahedral model for low concentrations of interstitial solutes, but at higher concentration of oxygen were observed deviations of experimental data for the interstitial diffusion coefficients of oxygen in niobium when compared with the literature data, this could be related to the possible occurrence of a double occupation of interstitial sites in the niobium lattice by oxygen interstitials. © (2010) Trans Tech Publications.

Simulation of humidity fields in concrete: experimental validation and parameter estimation

The moisture content in concrete structures has an important influence in their behavior and performance. Several vali-dated numerical approaches adopt the governing equation for relative humidity fields proposed in Model Code 1990/2010. Nevertheless there is no integrative study which addresses the choice of parameters for the simulation of the humidity diffusion phenomenon, particularly in concern to the range of parameters forwarded by Model Code 1990/2010. A software based on a Finite Difference Method Algorithm (1D and axisymmetric cases) is used to perform sensitivity analyses on the main parameters in a normal strength concrete. Then, based on the conclusions of the sensi-tivity analyses, experimental results from nine different concrete compositions are analyzed. The software is used to identify the main material parameters that better fit the experimental data. In general, the model was able to satisfactory fit the experimental results and new correlations were proposed, particularly focusing on the boundary transfer coeffi-cient.

Finite-size particles, advection, and chaos: A collective phenomenon of intermittent bursting

We consider finite-size particles colliding elastically, advected by a chaotic flow. The collisionless dynamics has a quasiperiodic attractor and particles are advected towards this attractor. We show in this work that the collisions have dramatic effects in the system's dynamics, giving rise to collective phenomena not found in the one-particle dynamics. In particular, the collisions induce a kind of instability, in which particles abruptly spread out from the vicinity of the attractor, reaching the neighborhood of a coexisting chaotic saddle, in an autoexcitable regime. This saddle, not present in the dynamics of a single particle, emerges due to the collective particle interaction. We argue that this phenomenon is general for advected, interacting particles in chaotic flows.

Study on diffusion and flow of benzene, n-hexane and CCl4 in activated carbon by a differential permeation method

In this paper the diffusion and flow of carbon tetrachloride, benzene and n-hexane through a commercial activated carbon is studied by a differential permeation method. The range of pressure is covered from very low pressure to a pressure range where significant capillary condensation occurs. Helium as a non-adsorbing gas is used to determine the characteristics of the porous medium. For adsorbing gases and vapors, the motion of adsorbed molecules in small pores gives rise to a sharp increase in permeability at very low pressures. The interplay between a decreasing behavior in permeability due to the saturation of small pores with adsorbed molecules and an increasing behavior due to viscous flow in larger pores with pressure could lead to a minimum in the plot of total permeability versus pressure. This phenomenon is observed for n-hexane at 30degreesC. At relative pressure of 0.1-0.8 where the gaseous viscous flow dominates, the permeability is a linear function of pressure. Since activated carbon has a wide pore size distribution, the mobility mechanism of these adsorbed molecules is different from pore to pore. In very small pores where adsorbate molecules fill the pore the permeability decreases with an increase in pressure, while in intermediate pores the permeability of such transport increases with pressure due to the increasing build-up of layers of adsorbed molecules. For even larger pores, the transport is mostly due to diffusion and flow of free molecules, which gives rise to linear permeability with respect to pressure. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Being ahead of its time the consumer resistance phenomenon: A comparative case study research

Double Degree.

Policy Diffusion: An Agent-Based Approach

Methods like Event History Analysis can show the existence of diffusion and part of its nature, but do not study the process itself. Nowadays, thanks to the increasing performance of computers, processes can be studied using computational modeling. This thesis presents an agent-based model of policy diffusion mainly inspired from the model developed by Braun and Gilardi (2006). I first start by developing a theoretical framework of policy diffusion that presents the main internal drivers of policy diffusion - such as the preference for the policy, the effectiveness of the policy, the institutional constraints, and the ideology - and its main mechanisms, namely learning, competition, emulation, and coercion. Therefore diffusion, expressed by these interdependencies, is a complex process that needs to be studied with computational agent-based modeling. In a second step, computational agent-based modeling is defined along with its most significant concepts: complexity and emergence. Using computational agent-based modeling implies the development of an algorithm and its programming. When this latter has been developed, we let the different agents interact. Consequently, a phenomenon of diffusion, derived from learning, emerges, meaning that the choice made by an agent is conditional to that made by its neighbors. As a result, learning follows an inverted S-curve, which leads to partial convergence - global divergence and local convergence - that triggers the emergence of political clusters; i.e. the creation of regions with the same policy. Furthermore, the average effectiveness in this computational world tends to follow a J-shaped curve, meaning that not only time is needed for a policy to deploy its effects, but that it also takes time for a country to find the best-suited policy. To conclude, diffusion is an emergent phenomenon from complex interactions and its outcomes as ensued from my model are in line with the theoretical expectations and the empirical evidence.Les méthodes d'analyse de biographie (event history analysis) permettent de mettre en évidence l'existence de phénomènes de diffusion et de les décrire, mais ne permettent pas d'en étudier le processus. Les simulations informatiques, grâce aux performances croissantes des ordinateurs, rendent possible l'étude des processus en tant que tels. Cette thèse, basée sur le modèle théorique développé par Braun et Gilardi (2006), présente une simulation centrée sur les agents des phénomènes de diffusion des politiques. Le point de départ de ce travail met en lumière, au niveau théorique, les principaux facteurs de changement internes à un pays : la préférence pour une politique donnée, l'efficacité de cette dernière, les contraintes institutionnelles, l'idéologie, et les principaux mécanismes de diffusion que sont l'apprentissage, la compétition, l'émulation et la coercition. La diffusion, définie par l'interdépendance des différents acteurs, est un système complexe dont l'étude est rendue possible par les simulations centrées sur les agents. Au niveau méthodologique, nous présenterons également les principaux concepts sous-jacents aux simulations, notamment la complexité et l'émergence. De plus, l'utilisation de simulations informatiques implique le développement d'un algorithme et sa programmation. Cette dernière réalisée, les agents peuvent interagir, avec comme résultat l'émergence d'un phénomène de diffusion, dérivé de l'apprentissage, où le choix d'un agent dépend en grande partie de ceux faits par ses voisins. De plus, ce phénomène suit une courbe en S caractéristique, poussant à la création de régions politiquement identiques, mais divergentes au niveau globale. Enfin, l'efficacité moyenne, dans ce monde simulé, suit une courbe en J, ce qui signifie qu'il faut du temps, non seulement pour que la politique montre ses effets, mais également pour qu'un pays introduise la politique la plus efficace. En conclusion, la diffusion est un phénomène émergent résultant d'interactions complexes dont les résultats du processus tel que développé dans ce modèle correspondent tant aux attentes théoriques qu'aux résultats pratiques.

Why do scientists migrate? A diffusion model

The article is intended to improve our understanding of the reasons underlying the intellectual migration of scientists from well-known cognitive domains to nascent scientific fields. To that purpose we present, first, a number of findings from the sociology of science that give different insights about this phenomenon. We then attempt to bring some of these insights together under the conceptual roof of an actor-based approach linking expected utility and diffusion theory. Intellectual migration is regarded as the rational choice of scientists who decide under uncertainty and on the base of a number of decision-making variables, which define probabilities, costs, and benefits of the migration.

Comment on "Kinetics of spinodal decomposition in the ising model with vacancy diffusion"

In a recent paper [Phys. Rev. B 50, 3477 (1994)], P. Fratzl and O. Penrose present the results of the Monte Carlo simulation of the spinodal decomposition problem (phase separation) using the vacancy dynamics mechanism. They observe that the t1/3 growth regime is reached faster than when using the standard Kawasaki dynamics. In this Comment we provide a simple explanation for the phenomenon based on the role of interface diffusion, which they claim is irrelevant for the observed behavior.

Hepatic hemangiomas: Factors associated with T2 shine-through effect on diffusion-weighted MR sequences.

PURPOSE: To determine the frequency and factors associated with the presence of T2 shine-through effect in hepatic hemangiomas on diffusion-weighted (DW) magnetic resonance (MR) sequences. MATERIALS AND METHODS: This retrospective study was approved by institutional review board with waiver of informed consent. One hundred forty-nine consecutive patients with 388 hepatic hemangiomas who underwent a liver MR between January 2010 and November 2011 were included. MR analysis evaluated the lesion characteristics (signal intensities and enhancement patterns (classical, rapidly filling, delayed filling)), the presence of T2 shine-through effect on DW sequences (b values of 0, 150, and 600s/mm(2)), and apparent diffusion coefficient (ADC) values. Multivariate analysis was performed to study the factors associated with the T2 shine-through effect. RESULTS: T2 shine-through effect was observed in 204/388 (52.6%) of hepatic hemangiomas and in 100 (67.1%) patients. Mean ADC value of hemangiomas with T2 shine-through effect was significantly lower than hemangiomas without (2.0±0.48 vs 2.38±0.45, P<.0001). On multivariate analysis, high signal intensity on fat-suppressed T2-weighted fast spin-echo images, hemangiomas with classical or delayed enhancement, and the ADC of the liver were the only significant factors associated with T2 shine-through effect. CONCLUSION: T2 shine-through effect is commonly observed in hepatic hemangiomas and is related to hemangiomas characteristics. Radiologists should be aware of this phenomenon which could lead to misdiagnosis. Its presence should not question the diagnosis of hemangiomas when typical MR findings are found.

Simulation of stromatolite growth using diffusion-limited aggregation and a discrete model of biogeochemical exchanges in microbial mat

Resume : Mieux comprendre les stromatolithes et les tapis microbiens est un sujet important en biogéosciences puisque cela aide à l'étude des premières formes de vie sur Terre, a mieux cerner l'écologie des communautés microbiennes et la contribution des microorganismes a la biominéralisation, et même à poser certains fondements dans les recherches en exobiologie. D'autre part, la modélisation est un outil puissant utilisé dans les sciences naturelles pour appréhender différents phénomènes de façon théorique. Les modèles sont généralement construits sur un système d'équations différentielles et les résultats sont obtenus en résolvant ce système. Les logiciels disponibles pour implémenter les modèles incluent les logiciels mathématiques et les logiciels généraux de simulation. L'objectif principal de cette thèse est de développer des modèles et des logiciels pour aider a comprendre, via la simulation, le fonctionnement des stromatolithes et des tapis microbiens. Ces logiciels ont été développés en C++ en ne partant d'aucun pré-requis de façon a privilégier performance et flexibilité maximales. Cette démarche permet de construire des modèles bien plus spécifiques et plus appropriés aux phénomènes a modéliser. Premièrement, nous avons étudié la croissance et la morphologie des stromatolithes. Nous avons construit un modèle tridimensionnel fondé sur l'agrégation par diffusion limitée. Le modèle a été implémenté en deux applications C++: un moteur de simulation capable d'exécuter un batch de simulations et de produire des fichiers de résultats, et un outil de visualisation qui permet d'analyser les résultats en trois dimensions. Après avoir vérifié que ce modèle peut en effet reproduire la croissance et la morphologie de plusieurs types de stromatolithes, nous avons introduit un processus de sédimentation comme facteur externe. Ceci nous a mené a des résultats intéressants, et permis de soutenir l'hypothèse que la morphologie des stromatolithes pourrait être le résultat de facteurs externes autant que de facteurs internes. Ceci est important car la classification des stromatolithes est généralement fondée sur leur morphologie, imposant que la forme d'un stromatolithe est dépendante de facteurs internes uniquement (c'est-à-dire les tapis microbiens). Les résultats avancés dans ce mémoire contredisent donc ces assertions communément admises. Ensuite, nous avons décidé de mener des recherches plus en profondeur sur les aspects fonctionnels des tapis microbiens. Nous avons construit un modèle bidimensionnel de réaction-diffusion fondé sur la simulation discrète. Ce modèle a été implémenté dans une application C++ qui permet de paramétrer et exécuter des simulations. Nous avons ensuite pu comparer les résultats de simulation avec des données du monde réel et vérifier que le modèle peut en effet imiter le comportement de certains tapis microbiens. Ainsi, nous avons pu émettre et vérifier des hypothèses sur le fonctionnement de certains tapis microbiens pour nous aider à mieux en comprendre certains aspects, comme la dynamique des éléments, en particulier le soufre et l'oxygène. En conclusion, ce travail a abouti à l'écriture de logiciels dédiés à la simulation de tapis microbiens d'un point de vue tant morphologique que fonctionnel, suivant deux approches différentes, l'une holistique, l'autre plus analytique. Ces logiciels sont gratuits et diffusés sous licence GPL (General Public License). Abstract : Better understanding of stromatolites and microbial mats is an important topic in biogeosciences as it helps studying the early forms of life on Earth, provides clues re- garding the ecology of microbial ecosystems and their contribution to biomineralization, and gives basis to a new science, exobiology. On the other hand, modelling is a powerful tool used in natural sciences for the theoretical approach of various phenomena. Models are usually built on a system of differential equations and results are obtained by solving that system. Available software to implement models includes mathematical solvers and general simulation software. The main objective of this thesis is to develop models and software able to help to understand the functioning of stromatolites and microbial mats. Software was developed in C++ from scratch for maximum performance and flexibility. This allows to build models much more specific to a phenomenon rather than general software. First, we studied stromatolite growth and morphology. We built a three-dimensional model based on diffusion-limited aggregation. The model was implemented in two C++ applications: a simulator engine, which can run a batch of simulations and produce result files, and a Visualization tool, which allows results to be analysed in three dimensions. After verifying that our model can indeed reproduce the growth and morphology of several types of stromatolites, we introduced a sedimentation process as an external factor. This lead to interesting results, and allowed to emit the hypothesis that stromatolite morphology may be the result of external factors as much as internal factors. This is important as stromatolite classification is usually based on their morphology, imposing that a stromatolite shape is dependant on internal factors only (i.e. the microbial mat). This statement is contradicted by our findings, Second, we decided to investigate deeper the functioning of microbial mats, We built a two-dimensional reaction-diffusion model based on discrete simulation, The model was implemented in a C++ application that allows setting and running simulations. We could then compare simulation results with real world data and verify that our model can indeed mimic the behaviour of some microbial mats. Thus, we have proposed and verified hypotheses regarding microbial mats functioning in order to help to better understand them, e.g. the cycle of some elements such as oxygen or sulfur. ln conclusion, this PhD provides a simulation software, dealing with two different approaches. This software is free and available under a GPL licence.

A generalized 1D particle transport method for convection diffusion reaction model

This work is devoted to the development of numerical method to deal with convection diffusion dominated problem with reaction term, non - stiff chemical reaction and stiff chemical reaction. The technique is based on the unifying Eulerian - Lagrangian schemes (particle transport method) under the framework of operator splitting method. In the computational domain, the particle set is assigned to solve the convection reaction subproblem along the characteristic curves created by convective velocity. At each time step, convection, diffusion and reaction terms are solved separately by assuming that, each phenomenon occurs separately in a sequential fashion. Moreover, adaptivities and projection techniques are used to add particles in the regions of high gradients (steep fronts) and discontinuities and transfer a solution from particle set onto grid point respectively. The numerical results show that, the particle transport method has improved the solutions of CDR problems. Nevertheless, the method is time consumer when compared with other classical technique e.g., method of lines. Apart from this advantage, the particle transport method can be used to simulate problems that involve movingsteep/smooth fronts such as separation of two or more elements in the system.

La romanisation de l'Afrique romaine à travers la diffusion et l'évolution de la citoyenneté romaine, de la République à Caracalla: les cas de Thugga et Lepcis Magna

Le phénomène de la romanisation étant des plus complexe, il est donc nécessaire de se concentrer sur un seul de ses aspects, mais aussi sur un espace géographique restreint : la diffusion de la citoyenneté romaine en Afrique proconsulaire. Quels sont ses mécanismes et ses processus? Quels sont les motifs pour Rome ou pour les indigènes? Finalement, quels sont les impacts de cette diffusion sur les individus ainsi que sur leur cité? Ultimement, y a-t-il eu une romanisation de l’Afrique par la diffusion de la citoyenneté romaine? Voilà les questions qui ont été posées à travers l’étude des cas de Thugga et de Lepcis Magna. Finlement, il semble que l’empereur ainsi que les notables locaux furent des moteurs importants de cette diffusion, que les motifs pouvaient être stratégiques ou culturels pour l’empereur, mais surtout fiscaux pour les notables et que le principal impact, autant sur les individus que sur la cité, fut bel et bien la transformation, voire la romanisation juridique, de l’Afrique romaine.

The Transnational Diffusion of Contemporary Violent Resistance : The Case of New Insurrectionalism

Ce mémoire vise à comprendre la diffusion transnationale du phénomène du 'nouvel insurrectionalisme'. C'est une forme novatrice de contestation violente, basée dans la philosophie anarchiste, s'opposant à la domination de systèmes étatiques et capitalistes. L'intérêt pour ce sujet porte sur le fait que c'est une manière inédite d'organiser une lutte révolutionnaire, et que le nouvel insurrectionalisme relève de formes et interprétations novatrices d'action violente. Nous situons l'étude dans le contexte contemporain de la mondialisation, car c'est son accroissement qui contribuerait à l'émergence du nouvel insurrectionalisme. Pour démontrer cela, seront examinés plusieurs types de littératures : écrits portant sur la diffusion transnationale de luttes ; analyses de violence terroriste et insurrectionaire; et les communiqués et publications émis par les acteurs et penseurs insurrectionalistes. La méthodologie relève de l'étude qualitative d'un phénomène transnational, en la forme d'une étude comparative de cinq pays (Italie, Grèce, Mexique, Chili et Indonésie). Le cadre analytique est 'l'approche compréhensive', placée dans la diffusion transnationale, qui cherche à comprendre un mouvement social de l'intérieur, donnant parole à ceux qui y participent. Le nouvel insurrectionalisme est une lutte transnationale, au miroir de son adversaire la mondialisation économique et politique, et il se diffuse aisément à travers des contextes variés car portant en lui des idéaux plus aptes à être partagés du fait de leur flexibilité, de la primauté des luttes locales, la décentralisation, les relations horizontales, et la lutte contre la hiérarchie, la domination et l'exploitation.

Comment on "Kinetics of spinodal decomposition in the ising model with vacancy diffusion"

In a recent paper [Phys. Rev. B 50, 3477 (1994)], P. Fratzl and O. Penrose present the results of the Monte Carlo simulation of the spinodal decomposition problem (phase separation) using the vacancy dynamics mechanism. They observe that the t1/3 growth regime is reached faster than when using the standard Kawasaki dynamics. In this Comment we provide a simple explanation for the phenomenon based on the role of interface diffusion, which they claim is irrelevant for the observed behavior.