Haut PDF Effet de la pression sur les propriétés structurales et élastiques du MgSe

Effet de la pression sur les propriétés  structurales et élastiques  du MgSe

Effet de la pression sur les propriétés structurales et élastiques du MgSe

A Cause de l’importance des matériaux à l’application technologique, il devient nécessaire d’étudier leurs comportement sous l’effet d’une perturbation extérieure (température, pression, champ électrique etc.…). L’étude théorique ou expérimentale des propriétés physiques des matériaux sous l’effet des pressions élevées a débuté depuis longtemps [10,11] est éprouvée une très grande activité. La difficulté expérimentale de cette étude a été élevée par le développement de la cellule à enclume de diamant (DAC, Diamand-Anvil Cells) [12]. La haute pression peut avoir des effets sur les propriétés chimiques et physiques de la matière [13] et souvent des nouvelles phases cristallines qui apparaissent. Sous pression les propriétés structurales sont étroitement déterminées par les constantes élastiques, puisque ces derniers constituent le lien et la liaison entre le comportement mécanique et dynamique du cristal. Par conséquent peut nous informer sur la nature des forces existant dans le matériau et par suite de sa structure. Donc l’étude des propriétés structurales et élastiques a un rôle très important dans la science de la matière condensée et notamment, la prédiction des propriétés des matériaux sous des conditions externes [14]. C’est dans ce cadre qu’il s’inscrit notre travail, qui vise à étudier l’effet de la pression hydrostatique sur les propriétés structurales et élastiques du semi-conducteur MgSe. Nous essayons à mener une simple contribution pour la caractérisation de ce système.
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Contribution à l’étude des propriétés structurales électroniques et élastiques de la famille des chalcogénures de calcium CaX (X= S, Se et Te)

Contribution à l’étude des propriétés structurales électroniques et élastiques de la famille des chalcogénures de calcium CaX (X= S, Se et Te)

5 I NTRODUCTION es composés II-VI constituent une classe de matériaux semiconducteurs qui, par certaines de leurs propriétés, peuvent se comparer aux semiconducteurs III-V (GaAs-InP). Jusqu’à présent leurs développement s'est trouvé principalement lié aux besoins de la détection et de l'imagerie infrarouge, et plus récemment dans les longueurs d'onde correspondant aux transmissions optiques, ainsi à la réalisation des composants électroluminescents et optoélectroniques. Ces composés se distinguent des autres semiconducteurs par leurs capacités à supporter des environnements extrêmes en pression, température et puissance dissipée [1-4]. On peut ainsi penser pouvoir mieux mettre à profit tout un ensemble de propriétés remarquables pour la réalisation de nouveaux dispositifs.
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Investigation des propriétés élastiques et thermiques de films nanostructurés

Investigation des propriétés élastiques et thermiques de films nanostructurés

OBLIQUE 1.2.1/ D ´ EP OT PAR PULV ˆ ERISATION ´ La m ´ethode de pulv ´erisation consiste `a bombarder une surface solide par des particules ´energ ´etiques, en g ´en ´eral des ions d’argon pour g ´en ´erer m ´ecaniquement de la vapeur. Une diff ´erence de potentiel est appliqu ´ee entre la cathode (la cible) et l’anode (le substrat) dans une enceinte sous vide contenant un gaz plasmag `ene. Cette diff ´erence de potentiel initie un plasma entre la cathode et l’anode qui sera ensuite auto-entretenu. Sous l’effet du champ ´electrique, les ions positifs cr ´e ´es sont acc ´el ´er ´es et attir ´es par la cible, pola- ris ´ee n ´egativement, et entrent en collision avec cette derni `ere. La mati `ere pulv ´eris ´ee sous forme atomique, est transport ´ee en phase gazeuse et vient se condenser sur le substrat pour former des rev ˆetements [20]. L’avantage de cette m ´ethode est la grande vari ´et ´e des mat ´eriaux `a d ´eposer, qui peuvent ˆetre des m ´etaux, des alliages ou des oxydes [21, 22]. D’autres avantages sont aussi la bonne adh ´esion de la couche au substrat, la grande maˆıtrise des ´epaisseurs et l’uniformit ´e des d ´ep ˆots [23]. La plus grande majorit ´e des ´etudes portant sur les d ´ep ˆots PVD concerne le lien entre les conditions op ´eratoires et les microstructures obtenues sous incidence normale. Le mod `ele de Thornton [24] pr ´edit qualitativement la structure des films. Il est couramment utilis ´e en raison des param `etres exp ´erimentaux simples qu’il fait intervenir. C’est un mod `ele de classification structural appel ´e aussi mod `ele de zone de structure (Structure Zone Model SZM), qui permet de corr ´eler les propri ´et ´es de la couche avec les conditions d’ ´elaboration : la pression et la temp ´erature. Comme le montre la figure 1.1, diff ´erentes structures allant de gros grains `a de fines colonnes, peuvent ˆetre obtenues. Ce mod `ele relie les m ´ecanismes de crois- sance aux conditions de d ´ep ˆot, qui sont des param `etres clefs afin d’obtenir diff ´erentes zones structurales.
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Propriétés structurales, élastiques et optiques de semiconducteurs à grand gap : Les composés B-V, les alliages Zn x Cd 1-x Se et ZnSe 1-x Te x , le β-SiC

Propriétés structurales, élastiques et optiques de semiconducteurs à grand gap : Les composés B-V, les alliages Zn x Cd 1-x Se et ZnSe 1-x Te x , le β-SiC

13 2.1 Introduction La théorie quantique des solides a pour objet l’étude des propriétés physiques des solides a partir de leurs constituants microscopiques. Il s’agit de décrire et ou de prédire les propriétés d’un solide à partir de sa structure microscopique, et des interactions entre particules qui le composent. Pour comprendre le lien entre ces interactions au sein d’un solide et les propriétés observées qui en découlent, des expériences sont nécessaires. Il est aussi important de recourir à une modélisation, c’est-à-dire à l’élaboration de théories qui permettent non seulement de mieux comprendre les propriétés de ces composés mais aussi de les prédire. Ainsi, on peut proposer et évaluer des structures de solides ayant une dureté et une inertie chimique proche du diamant ou supérieure. On peut aussi chercher les conditions dans lesquelles on peut avoir un semiconducteur à gap direct qui correspondrait à une fréquence ou couleur bien choisie pour l’utiliser dans les lasers, les photodétecteurs, …, en simulant par exemple différentes compositions chimiques d’alliages.
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Contribution à l'étude des propriétés structurales et thermodynamique des composes definis à base de

Contribution à l'étude des propriétés structurales et thermodynamique des composes definis à base de

Conclusion Générale Page 126 Un des plus grands défis affrontant les calculs dans la science des matériaux est la capacité à concevoir un nouveau matériau, l'optimisation de sa composition et le traiter sur des étapes dans l'ordre d’obtenir les propriétés requises pour des technologies spécifiques. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire d'avoir une compréhension approfondie de la façon dont les caractéristiques atomiques influencent le comportement macroscopique. En particulier, il faut comprendre comment les propriétés de l'alliage peuvent changer avec la composition, la température et la pression. L’approche CALPHAD a été très réussie dans l'étude de ces effets sur les propriétés des alliages et à calculer les équilibres de phases pour les différents alliages. D’autre part la théorie ab-initio de la structure électronique vise à comprendre les propriétés des matériaux à partir d'un point de vue ‘mécanique quantique’, tout en conservant la complexité et la spécificité des matériaux réels, sans perdre de vue les lois fondamentales de la physique.
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Investigation théorique des propriétés structurales et électroniques des systèmes binairesCeX, LaX,

Investigation théorique des propriétés structurales et électroniques des systèmes binairesCeX, LaX,

Les premiers méthodes « quantiques » développés ce but, sont celles de Hartree et de Hartree-Fock, on transforme l’équation de Schrödinger en un système d’équation que numériquement l’on peut résoudre. La DFT est restée de loin la plus utilisée et la plus efficace pendant plusieurs années. D’ailleurs, son avantage réside dans le fait qu’elle peut traiter un grand nombre d’atomes. Ce dernier atteint actuellement une dizaine de centaines et pourrait atteindre une centaine de milliers dans les prochaines années. Contrairement aux méthodes empiriques ou semi- empiriques qui utilisent des valeurs expérimentales pour ajuster les paramètres de départ, la méthode des ondes planes augmentées linéarisées (FP-LAPW) dans le cadre de la DFT n’utilise que les propriétés intrinsèques des matériaux.
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Effet de la pression sur le phénomène de cloquage des films minces

Effet de la pression sur le phénomène de cloquage des films minces

de la cloque par FIB se traduit par une instabilité mécanique (étape 4→5), la déflexion δ augmente significativement de quelques dizaines de nanomètres en passant brutalement de la courbe donnée pour Δp < 0 à celle donnée pour Δp = 0 (point 5). La valeur de ce saut dépend du niveau des contraintes internes σ 0 (zone grisée en Figure ( 1.10 )). Cette valeur de saut est en bon accord avec celle expérimentale obtenue par comparaison des profils AFM de la ride, avant et après découpe. La découpe a donc permis d’égaliser la pression contenue à l’intérieur de la ride avec la pression atmosphérique s’exerçant dessus. Nous pouvons donc en déduire qu’il y avait préalablement à la découpe une zone de très faibles pressions sous la cloque, qui peut être assimilée à du "vide". Si l’on souhaitait décrire l’évolution du film en prenant en compte la valeur expérimentale de la contrainte interne (σ 0 = 1, 9 GPa), il faudrait aussi tenir compte de l’effet du substrat. L’élasticité du substrat polycarbonate se traduit en effet par un décalage de la courbe d’Euler (Δp = 0) vers les faibles contraintes, mais aussi par une déflexion ampli- fiée [ 21 ]. Cet effet d’élasticité du substrat peut expliquer la différence quantitative entre nos résultats expérimentaux et nos modélisations, mais ne remet pas en cause l’explication proposée. Nous avons cherché les solutions analytiques permettant de trouver les valeurs de la nouvelle contrainte seuil σ c ∗ , ainsi que la déflexion δ ∗ associée. Dans le cas où Δp = 0, la structure cloquée est réduite au cas classique de la colonne d’Euler, cas pour lequel la déflexion maximum est donnée par [ 1 ] :
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Propriétés structurale, élastiques et électronique d'alliages de nitrure des métaux de transitions

Propriétés structurale, élastiques et électronique d'alliages de nitrure des métaux de transitions

Introduction générale 1 Introduction générale Depuis cette dernière décennie, une grande quantité d'études expérimentales et théoriques ont été consacrées à l'étude des couches minces de nitrure des métaux de transition : XN (où X=Ti, Zr, Hf, Nb, Ta …). Ils forment une structure cubique de type «NaCl» lorsque le métal de transition appartient au groupe IVb ou Vb du tableau périodique. À l'échelle nanométrique, ils peuvent présenter de manière plus ou moins prononcée, un mélange des trois types de liaison interatomique: métallique, ionique ou covalente. Cette combinaison inhabituelle de ces interactions électroniques se manifeste dans leurs propriétés macroscopiques, par exemple mécanique (élasticité, solidité, ductilité,…). L'ajout d'un deuxième élément de métal de transition appartenant au même groupe forme habituellement une solution solide ternaire. Quelques exemples de ces solutions solides ternaires sont : TiZrN, NbTiN, TiMgN, CrAlN…. Ces solutions solides ternaires de nitrure ont un grand nombre de propriétés dont la dureté, une température de fusion, une résistance à la corrosion, … qui dépendent de la nature et de la concentration du 3 e élément additionnel. Cette ingénierie du choix de l’élément chimique et de sa concentration doit permettre l’optimisation et le contrôle des propriétés de ces matériaux. La compréhension de ces effets est essentielle pour permettre le choix des matériaux et de leur composition en vue d’applications industrielles dans les domaines des traitements de surface.
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Propriétés élastiques et fusion homogène d'un cristal de sphères dures

Propriétés élastiques et fusion homogène d'un cristal de sphères dures

Chapitre 5 Mécanisme microscopique de la nucléation d’une goutte critique Le modèle de Monte-Carlo cinétique (MCC) conçu à partir du mécanisme réac- tionnel proposé dans le chapitre 4 reproduit assez fidèlement les résultats de dy- namique moléculaire concernant l’évolution temporelle du nombre total de particules liquides dans le système. Or, le modèle de Monte-Carlo cinétique est potentiellement capable de prédire bien plus que le nombre total de sites liquides. Il peut en parti- culier prédire les détails de la dynamique microscopique qui entraînent la fusion du système. Afin de déterminer la fiabilité du modèle de MCC, ses prédictions doivent être comparées aux résultats correspondants de dynamique moléculaire. D’après la théorie classique de la nucléation, la présence d’une goutte de liquide de taille cri- tique est nécessaire à la fusion de l’ensemble du système et l’existence de cette goutte entraîne avec la même probabilité, soit la fusion complète, soit le retour dans l’état métastable proche de l’état solide. Il s’agit ici de reprendre le concept de goutte cri- tique et de lui donner un sens dans les simulations de Monte-Carlo cinétique et de dynamique moléculaire. Pour cela, il est nécessaire d’identifier une configuration mi- croscopique ayant une chance sur deux d’évoluer vers le système totalement liquide et une chance sur deux de retourner dans un système essentiellement solide. Dans ce but, une attention particulière est portée à la densité de probabilité du temps de fusion, défini comme le temps d’attente entre l’état initial et l’augmentation brusque du nombre de sites ou de particules liquides dans le système. Différents états initi- aux sont considérés, soit entièrement solides, soit contenant déjà quelques sites ou particules liquides. Les caractéristiques de la densité de probabilité du temps de fu- sion sont discutées en fonction de l’état initial, dans les simulations de Monte-Carlo cinétique et de dynamique moléculaire. Une des propriétés identifiées sur la den- sité de probabilité du temps de fusion est reliée à l’existence d’une goutte critique.
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Influence du revenu sur l'évolution des propriétés mécaniques et structurales de l'alliage ALSi9Cu2Zn2Mg

Influence du revenu sur l'évolution des propriétés mécaniques et structurales de l'alliage ALSi9Cu2Zn2Mg

Le comportement mécanique de l’alliage étudié à l’état brut de coulée est dû peut être aux hétérogénéités de concentration de (Si, Cu, Zn), c’est à dire la répartition non uniforme de l’élément de soluté (Si) dans la matrice mère; en effet comme il a été expliqué: les dendrites primaires contiennent moins de (Si) à cause du refroidissement non uniforme lors de la solidification du matériau. En plus de ces hétérogénéités la forme et la taille des dendrites ont une grande influence sur le comportement mécanique des matériaux. La présence des défauts internes du métal, constituants intermétalliques et inclusions, la répartition non uniforme des éléments d’addition et la forme et la dimension des dendrites rendent irrégulier la distribution des contraintes en conditionnant leur concentration, cette distribution irrégulière des contraintes servant d’obstacles pour le mouvement de dislocations et provoque un effet d’entaille favorisant l’amorçage de la rupture.
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Propriétés structurales, électroniques et magnétiques des couches minces Fe/Cu

Propriétés structurales, électroniques et magnétiques des couches minces Fe/Cu

II. Notions sur les multicouches magnétiques. II.1. Les couches minces : Est une fine pellicule d'un matériau déposée sur un autre matériau, appelé « substrat ». Le but de film mince est de donner des propriétés distinctes à la surface que du massif tout en bénéficiant des propriétés massives du substrat. Les couches minces ferromagnétiques et ferrimagnétiques sont largement utilisées comme support et têtes d'enregistrement, dans des transformateurs et des inductances, dans des dispositifs à magnéto impédance géante et aussi on les trouve fréquemment dans les dispositifs d’hyperfréquences. C'est pourquoi la caractérisation des propriétés magnétiques (perméabilité de haute fréquence, gyromagnétisme, cycle d'hystérésis) des couches minces est indispensable pour le développement et l'optimisation de ces différentes applications. La diversité des applications signifie que la nature des matériaux mis en jeu est très variée (matériaux doux ou matériaux durs, conducteurs ou isolants) ainsi
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Propriétés élastiques des minéraux hydratés : applications à l'anisotropie sismique dans les zones de subduction

Propriétés élastiques des minéraux hydratés : applications à l'anisotropie sismique dans les zones de subduction

avons pu ainsi relier le décalage des ondes S aux retards observés par sismique dans la zone de subduction de Ryukyu (Japon). Les observations sismiques montrent que la serpentine est présente dans les zones où la sismicité est faible et apparaît non seulement comme un minéral essentiel des zones de subduction mais en plus comme un "lubrifiant" permettant aux couches de glisser les unes sur les autres sans engendrer de séismes. Pour le glaucophane, les schistes bleus présentent une anisotropie plus élevée que les éclogites à glaucophane mais ces roches sont toutefois difficiles à détecter avec la profondeur, du fait de leurs vitesses élevées comparables à celles du manteau environnant. Nos calculs par méthode ab initio portent sur un analogue de l'antigorite, la lizardite pour laquelle nous avons établi les constantes élastiques à diverses pressions et en présence de fer ou non. Nous avons mis en évidence une anomalie élastique vers 5 GPa pour la lizardite et 7 GPa pour l'antigorite, que nous avons confirmée ensuite par des mesures de spectroscopies Brillouin et Raman à haute pression. Elastic properties of hydrated minerals: applications to the seismic anisotropy in the subduction zones.
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Morphologie et propriétés élastiques de phases hexatiques dans des films monomoléculaires d'acides gras

Morphologie et propriétés élastiques de phases hexatiques dans des films monomoléculaires d'acides gras

D'autre part, Selinger [30] a fait remarquer que l'apparition de spirales résulte d'une brisure spontanée de symétrie. Comme les molécules de l'acide étudié ne sont pas chirales, Selinger attribue cette brisure de symétrie à la chiralité de la phase. Or, la phase L 2 qui forme à priori ces spirales n'est pas chirale. La seule phase chirale est la phase inclinée L' 1 . Cette phase qui existe dans les mélanges d'acides gras et d'esters aurait été observée récemment par diffraction de rayons X, dans une monocouche d'acide arachidique pur [20]. Elle a été localisée dans la phase L 2 à température plus basse que la phase Ov et à pression de surface supérieure à 10 mN/m. Or dans ce cas, il n'y a pas de transition directe entre cette région du diagramme de phases et la phase liquide expansé L 1 . Soit la phase chirale L' 1 existe dans le diagramme de phases des acides gras et s'étend sur une région du diagramme plus grande et la phase inclinée que l'on observe serait alors cette phase, soit l'hypothèse de Selinger sur la brisure de symétrie n'est pas correcte. En fait, il ne semble pas que l'hypothèse d'une phase chirale soit nécessaire pour expliquer les spirales observées. Si un minimum d'énergie est obtenu pour des bandes parallèles de largeur fixée ( ≈ 75 µm), autour d'un point de défaut, elles ne peuvent que s'organiser en spirale, avec un espacement constant des branches.
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Comportement fragile des roches : dégradation des propriétés élastiques et anisotropie induite par les contraintes

Comportement fragile des roches : dégradation des propriétés élastiques et anisotropie induite par les contraintes

Pourtant, pour des essais en laboratoire, même en présence d'un champ des contraintes isotrope on obtient rarement pas plus souvent une rupture isotrope mais une rupture de type symétr[r]

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Pépite | Influence de la microstructure sur les propriétés élastiques de composites renforcés de fibres unidirectionnelles

Pépite | Influence de la microstructure sur les propriétés élastiques de composites renforcés de fibres unidirectionnelles

Lado, Bounds on the Effective Transport and Elastic Properties of a Random Array of Cylindrical Fibers in a Matrix, 1988, Journal of Applied Mechanics, Vol.. Torquato 1991 [ S.Torquato, [r]

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Effet de la pression temporelle sur la cognition dans une tâche de jeu informatisé

Effet de la pression temporelle sur la cognition dans une tâche de jeu informatisé

Pression temporelle 11 Résumé La pression temporelle peut avoir différents effets sur les processus impliqués lors d'une prise de décision. Ainsi, elle semble davantage affecter le s-mode, qui constitue un mode de traitement sélectif de l'information, utilisant la mémoire de travail abstraite, se prêtant à un rapport verbal à posteriori et donc considéré comme davantage relié à un apprentissage explicite. De plus, l'entraînement à une tâche peut amoindrir les effets de la pression du temps. Soixante sujets effectuent une tâche de jeu informatisé où deux modes de traitement de l'information sont mis en relief. De plus, différentes périodes d'entraînement au jeu sont présentes. Les résultats démontrent que la pression temporelle semble effectivement avoir un effet plus grand au niveau de la composante explicite (s-mode) du jeu. Par ailleurs, l'entraînement à la tâche ne semble pas affecter la performance au jeu lors de la présence de pression du temps.
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Propriétés interfaciales du CO2 : application aux écoulements en pression et en température.

Propriétés interfaciales du CO2 : application aux écoulements en pression et en température.

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Etude par dynamique moléculaire des propriétés structurales, dynamiques et thermodynamiques d'agrégats moléculaires

Etude par dynamique moléculaire des propriétés structurales, dynamiques et thermodynamiques d'agrégats moléculaires

Ces auteurs ont montré que la méthode NCC-DFTB donne des résultats suffisamment bons pour décrire les propriétés des composés de carbone. Plus tard, en collaboration avec Widany et Uhlmann, la gamme de molécules traitées pour tester la méthode NCC-DFTB a été élargie avec l’étude des caractéristiques structurales, des énergies de cohésion et des modes de vibration de BN-H n (par exemple, H-BN-H et H 2 -BN-H 2 ) et C i N j H k ou encore des systèmes Si et Si- H à plusieurs échelles, allant des petits agrégats jusqu’à l’état solide [90, 91]. La méthode a également été appliquée pour décrire la reconstruction des surfaces de SiC (110), Ge (100), GaAs (110), (100) et (111) [92, 93, 94]. Tous les auteurs ont noté que malgré sa simplicité, la tansférabilité de la méthode NCC-DFTB était satisfaisante et sa précision comparable à des méthodes plus sophistiquées et notamment à l’approximation LDA de la DFT. La méthode NCC-DFTB décrit bien la structure polyatomique de systèmes dont la densité électronique ne s’éloigne pas trop des densités atomiques, c’est à dire des densités de référence. Cependant, dans les systèmes où la contribution des charges atomiques joue un rôle important, tels que les semi-conducteurs polaires ou les molécules hétéronucléaires, l’erreur de l’approche NCC-DFTB est considérablement augmentée. Par conséquent, afin d’améliorer le calcul des énergies totales et des forces et ainsi améliorer la transférabilité des potentiels DFTB, les auteurs de cette méthode l’ont étendu en prenant en compte les termes de second ordre qui sont négligés dans la formulation NCC-DFTB.
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Etude des propriétés structurales et électroniques des nanofil semiconducteurs III-V

Etude des propriétés structurales et électroniques des nanofil semiconducteurs III-V

potentielles en opto- et nano-électronique. La physique des nanoils et en particulier des matériaux à la base est dificile à caractériser. Dans ce contexte, la simulation numérique peut apporter des réponses quantitatives aux problèmes posés par ces objets et aider à explorer leur potentiel. En particulier, leur cristallisation se fait dans une phase hexagonale wurtzite mais avec des fautes d’empilement qui donnent lieu à des insertions de séquence cubique. La structure cubique blende de zinc a été largement étudiée, les différents aspects physiques des semiconducteurs l’adoptant sont bien illustrés dans la littérature. Par contre, ils sont mal compris en phase wurtzite. C’est pourquoi, l’étude des propriétés structurales et électroniques des cristaux III-V et hétérostructures wurtzite a fait l’objet du présent travail. En particulier, je me suis intéressée à déterminer les paramètres structuraux et électroniques d’ InAs et InP.
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Elastographie haute-résolution pour l'évaluation des propriétés élastiques de la cornée et de la peau

Elastographie haute-résolution pour l'évaluation des propriétés élastiques de la cornée et de la peau

2.1. Introduction Au cours des dernières années, la technique d’élastographie par Supersonic Shear wave Imaging (SSI) a démontré son potentiel clinique sur de nombreux organes. Diverses applications ont été testées avec succès telles que la détection de tumeurs du sein [1], l’évaluation de la fibrose du foie [2], ou encore l’évaluation des propriétés élastiques lors de la contraction de muscles comme le biceps [3] et le myocarde [4]. L’objectif de cette thèse est d’augmenter la résolution spatiale de la technique SSI afin de la transférer vers des organes aux dimensions millimétriques : œil, peau, petit animal. Pour cela, il est nécessaire d’implémenter la technique à de plus hautes fréquences ultrasonores (jusqu’à 20MHz). Il a donc fallu faire fabriquer des barrettes échographiques émettant à 20MHz ainsi qu’adapter et réaliser la programmation des séquences d’un nouveau prototype d’échographe comportant des cartes électroniques capables d’échantillonner ces signaux ultrasonores.
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