Les réactions 136Xe + p et 136Xe + 12C à 1 GeV par nucléon d’énergie cinétique du projectile dans le centre de masse ont été étudiées en cinématique inverse à l’aide du dispositif expérimental SPALADIN, installé auprès de l’accélérateur d’ions lourds de GSI. Ma thèse décrit l’analyse de ces collisions réalisées au printemps 2009. La détection en coïncidence des fragments de l’état final (résidu du projectile, neutrons et fragments légers chargés) avec une grande efficacité géométrique est obtenue par la combinaison de la cinématique inverse, d’un aimant dipolaire de grande ouverture physique et de l’utilisation de grands détecteurs. Ces coïncidences, mesurées événement par événement, nous ont permis de sélectionner, indépendamment du modèle de désexcitation, le pré-fragment, noyau excité issu de la cascade intranucléaire en fonction de son énergie d’excitation. Ainsi, nous avons pu étudier l’évolution du mécanisme de désexcitation (par exemple, l’évaporation de particules légères, la cassure binaire asymétrique ou la fragmentation multiple simultanée) en fonction de l’énergie d’excitation du pré-fragment. Les données de la réaction 136Xe + p sont comparées principalement à trois modèles de désexcitation (SMM, GEMINI++ et ABLA07) couplés au code de cascade intranucléaire INCL4. Si ces modèles semblent décrire globalement les observables de notre expérience, des désaccords significatifs sont apparus notamment en ce qui concerne la production des fragments de masse intermédiaire (IMF). La comparaison des données 136Xe + 12C avec celles de la réaction 136Xe + p fait apparaître une grande similitude dans la désexcitation des pré-fragments qui laisse entrevoir que la cascade intranucléaire mène, dans les deux cibles, aux mêmes types de pré-fragments sur la plage d’énergie d’excitation commune aux deux réactions (0 à 4 MeV par nucléon). Le régime d’excitation au-dessus de 4 MeV par nucléon, accessible uniquement pour la réaction 136Xe + 12C, montre une différence qualitative dans la désexcitation du pré-fragment, avec notamment une production beaucoup plus importante d’IMF, avec des multiplicités élevées par événement, qui croît avec l’énergie d’excitation. / The collision of 136Xe with the proton and with 12C at 1 GeV per nucleon of projectile kinetic energy in the centre of mass has been studied in inverse kinematics using the SPALADIN experimental setup at the GSI facility. This manuscript describes the analysis of these collisions realized in spring 2009. The detection in coincidence of the final state fragments (projectile residues, neutrons and light charged fragments) with a large geometrical efficiency is provided by the inverse kinematics combined with a large aperture dipole magnet and large detectors. Such a coincidence, measured on an event basis, allows selecting, in a model-independent way, the prefragment, the excited nuclear system formed after the intranuclear cascade as a function of its excitation energy. Hence, we were able to study the evolution of the prefragment deexcitation mechanism (evaporation of light particles, asymmetric binary decay, multiple fragmentation…) as a function of its excitation energy. The data of the 136Xe + p reaction have been compared mainly to three deexcitation models (SMM, GEMINI++ and ABLA07) coupled to the intranuclear cascade code INCL4. Despite the relatively good and global agreement between these models and our data, significant discrepancies appeared concerning in particular the production of intermediate mass fragments (IMF). Comparison between the 136Xe + 12C and the 136Xe + p data exhibits an important similarity in the deexcitation of the pre-fragments. This suggests that the nuclear cascade leads, for both targets, to similar prefragment types in the range of excitation energy (0 to 4 MeV per nucleon) common to both reactions. Higher excitation energies, reached only in the 136Xe + 12C reaction, show a qualitative difference in the deexcitation of the pre-fragment, with much higher multiplicities of IMF per event, increasing with the excitation energy.

Dans cette thèse, nous étudions le couplage électron-phonon dans le graphène, et en particulier l’influence du substrat. Il s’agit de quantifier par des mesures opto-électroniques le couplage des électrons avec les modes de phonons du substrat, que ce soit les modes de phonons polaritons de surface (SPP) pour les substrats isotropes comme le SiO2 ou les modes de phonons polaritons hyperboliques pour les substrats fortement anisotropes comme le h-BN. Pour ce faire, nous commençons par une revue générale du couplage électron-phonon dans le graphène avant de détailler les différentes méthodes expérimentales utilisées durant la thèse. Puis, nous détaillons les différents régimes de couplage pour un échantillon de graphène sur SiO2 et nous mettons en évidence la nécessité d’étudier des substrats ultra-propres. Nous présentons enfin les résultats obtenus pour un échantillon de graphène sur h-BN dans lequel nous mettons en évidence, en plus du couplage aux HPP,un régime de couplage nouveau qui consiste en l’émission de phonons-polaritons hyperboliques dans un régime d’effet tunnel Zener-Klein / In this thesis we study the electron-phonon coupling in graphene and in particular theinfluence of the substrate in the aforementioned coupling. We want to quantify by optoelectronicalmeasurements the coupling between the phonon modes of the substrate. It might be the couplingwith Surface Phonon Polaritons (SPPs) in case of isotropic substrates as SiO2 or Hyperbolic PhononPolaritons (HPPs) in case of highly anisotropic substrates. We start by a review about the state of theart on electron phonon coupling in graphene. Then we introduce the different experimental methodsused during this thesis. We present experimental results on an graphene on SiO2 sample. We identifythe different coupling regimes and point out the necessity of working on ultra clean samples toinvestigate the high energy regimes. Finally we prensent experimental results on a graphene on BNsample where we identify a new coupling regime consisting in HPP emission in a Zener-Klein transportregime

Le bassin-versant de l’Yerres (1030 km²) est localisé au sud-est de l’agglomération parisienne et s’étend sur le plateau de Brie au relief très modéré. Ses caractéristiques physiographiques et sa situation géographique confèrent au lit de l’Yerres une très faible pente (0,009 %), entravée par une forte segmentation longitudinale (0,5 ouvrage/km). Cette dernière est ancienne (moulins hydrauliques) ou plus récente (barrages mobiles) et s’est généralement accompagnée d’une chenalisation du lit. Les perturbations engendrées par ces ouvrages et les modifications morphologiques du lit ont provoqué une altération considérable de la dynamique fluviale et de la diversité morphologique du cours d’eau. Dans ce contexte d’un cours d’eau de faible énergie (< 10 W/m²) fortement artificialisé, notre recherche s’est attachée à évaluer l’efficience de l’effacement de trois barrages à clapets mobiles (h < 3 m) sur la restauration hydromorphologique du lit. À cet effet, des suivis topographique et sédimentologique à haute résolution spatio-temporelle ont été mis en œuvre entre 2015 et 2017 afin d’appréhender les réajustements du système fluvial à partir de l’évolution des caractéristiques morphologiques et granulométriques de son lit. Ils ont dévoilé un remblaiement alluvial se produisant principalement sous la forme de banquettes latérales de vases, à l’exception du site d’Ozouer (le plus en amont). Sur ce dernier le remblaiement alluvial sableux est plus généralisé. À la suite des abaissements hivernaux, celui-ci a fait l’objet des changements morphologiques les plus prononcés, caractérisés par une érosion marquée du fond du lit de la retenue et un faible alluvionnement en aval. Les réajustements morphologiques restent toutefois modérés compte tenu des débits exceptionnellement forts sur la période de suivi et semblent par ailleurs être subordonnés à la présence de substrats sableux. Ainsi, si les abaissements améliorent indubitablement les conditions hydro-éco-morphologiques (i.e. la diversité des faciès d’écoulement), la restauration physique du lit fortement dégradé de l’Yerres se limite au rétablissement du transport du matériel de fond sableux. / The Yerres catchment (1030 km²) is located at the southeast border of the Paris conurbation and spreads on the low relief Brie Plateau. Topographical characteristics and geographical location provide the Yerres River with a very low gradient (0,009 %) and a high longitudinal partitioning (0,5 dam/km). Cross-structures are either ancient (medieval watermills) or more recent (mobile dams) and often associated with river channelling. Dam perturbation on sediment fluxes and bed morphological modifications have led to a significant degradation of the river fluvial dynamic and morphological diversity. In this context of a much artificialized low-energy river (< 10 W/m²), we aimed at assessing the efficiency of three mobile dam (h < 3 m) lowering on bed hydromorphological restoration. For that purpose, high spatial and temporal resolution monitoring of bed topography and sediment-size were carried out between 2015 and 2017, in order to document fluvial system adjustment to dam lowering through morphological and grain-size change. Before dam lowering, fine sediment had mainly deposited in channel margins forming mud banks, except for Ozouer impoundment (the more upstream study site). For the latter, sand sedimentation had been extended to the whole channel width. After dam lowering, it also experienced the more pronounced morphological change, characterised by significant bed erosion upstream and little bed aggradation downstream. However, morphological response to dam lowering remained moderate given the high discharges over the monitoring period. Channel adjustments also appeared to be linked to sand-bed. Thus, while dam lowering undoubtedly improve hydro-eco-morphological conditions (i.e. flow facies diversity), physical restoration of the highly degraded Yerres riverbed is restricted to the sand bed material transport restoration.

Le gaz est non seulement l’un des principaux piliers de l’économie russe mais aussi un instrument majeur de la politique extérieure du Kremlin. Depuis l’arrivé de V. Poutine au pouvoir, la Russie utilise son industrie gazière pour soutenir son économie et maintenir les recettes budgétaires de l’Etat ainsi que pour retrouver sa place de grande puissance sur la scène politique mondiale. Malgré les reformes du marché intérieur du gaz, ce dernier ne pourra pas remplacer tous les avantages liés aux exportations. La nouvelle stratégie russe en matière de gaz vise à promouvoir la Russie comme un grand pays producteur, exportateur et partenaire. Ces trois caractéristiques feront l’objet de cette Thèse. Malgré la recherche de nouveaux débouchés pour les exportations gazières russes, le marché européen reste une cible privilégiée de Moscou à l’heure actuelle. La stratégie de Gazprom visant à sécuriser les routes existantes et à multiplier des nouvelles voies d’exportation de gaz vers l’Europe en témoigne. Les liens énergétiques qui se sont tissés entre l’Europe et la Russie depuis plus de quarante ans ont mené à une forte interdépendance entre les deux partenaires. Cette interdépendance n’est pas alarmante, encore moins dangereuse, elle doit surtout servir de signal pour la mise en place d’un partenariat énergétique fiable. Les deux acteurs ont certes des intérêts divergents mais l’avancement de la coopération bilatérale dépendra de leur capacité de s’adapter à cette situation d’interdépendance. / Natural gas is not only a mainstay of the Russian economy, but also a major instrument of the Kremlin’s foreign policy. For Russia, the gas industry is used not only to sustain its economy and maintain high fiscal revenues but also to regain its place as a great power in world politics. Despite recent reforms, the domestic gas market in Russia still cannot substitute all benefits from exports. The new Russian gas strategy intends to promote Russia as a major producer, exporter and partner. These three characteristics will be the subject to this thesis. The European market remains a prime target for Moscow today, despite the efforts for exports diversification. This is proved by Gazprom's strategy of securing existing pipelines and building new gas routes to Europe. Energy links, established more than forty years ago, between Europe and Russia have led to a strong interdependence between the two partners. This interdependence is neither alarming, nor dangerous, it has to serve as a motivation for the establishment of a reliable energy partnership. Even though the two partners have divergent interests, the progress of the bilateral cooperation depends on their ability to adapt to this situation of interdependence.

Les systèmes éoliens seront certainement amenés, à court terme, à contribuer aux services systèmes (compensation de la puissance réactive, stabilité du plan de tension,…) comme le font actuellement les alternateurs de centrales classiques. Ils seront également amenés à participer à l'amélioration de la qualité de l'énergie électrique, filtrage des courants harmoniques en particulier. De plus, vu l'augmentation de la puissance éolienne installée et fournie au réseau électrique, les éoliennes devront certainement assurer, à plus long terme, une continuité de service suite à un défaut électrique sur le réseau ou sur un des éléments de la chaîne de conversion électromécanique (interrupteurs de puissance, capteurs,…) afin d'améliorer leur fiabilité. Dans ces travaux de thèse, nous avons montré dans un premier temps qu'un système éolien basé sur une Machine Asynchrone à Double Alimentation (MADA) possédant un gain d'amplification entre les courants rotoriques et statoriques peut participer efficacement à l'amélioration de la qualité de l'énergie électrique en compensant simultanément de la puissance réactive et des courants harmoniques présents sur le réseau, sans pour autant nécessiter un surdimensionnement des éléments de la chaîne de conversion électromécanique. Ensuite, nous avons étudié des topologies dites “fault tolerant” de convertisseurs statiques triphasés et leurs commandes associées, permettant de garantir la continuité de service en présence de défauts éventuels d'un semi-conducteur ou d'un capteur de courant. Pour réduire autant que possible le temps de détection de défaut, nous avons ciblé un composant FPGA (Field Programmable Gate Array) pour le contrôle/commande “fault tolerant”. Les résultats de simulation, de prototypage “FPGA in the loop” et expérimentaux démontrent les performances des méthodes proposées / Wind Energy Conversion Systems (WECS) will probably be intended, in a short term, to provide ancillary services such as reactive power compensation, as done by conventional generators of power plants and/or participate in improving electric power quality by filtering harmonic currents. Furthermore, by considering the increased installed wind power, connected to the grid, WECS will certainly ensure, in long term, the continuity of service following an electrical fault on the grid or on one of elements of the electromechanical conversion (power switches, sensors…) to ensure their reliability. In this thesis, we have studied in the first part a WECS based on Doubly Fed Induction Generator (DFIG) with an amplification gain between the stator and rotor currents. We have demonstrated that such a WECS can efficiently improving the electric power quality by compensating simultaneously reactive power and harmonic currents on the grid, without requiring any oversized elements in the electromechanical conversion chain. Then, we studied fault tolerant converter topologies and associated controls, ensuring the continuity of service in the presence of possible faults of a semiconductor or a current sensor. To minimize the time fault detection, we used an FPGA (Field Programmable Gate Array) to implement the fault tolerant controller. Simulation, “FPGA in the loop” prototyping and experimental results have validated the performances of the proposed methods and fault tolerant topologie

L’intégration de semiconducteurs III-V à gap direct sur silicium est un enjeu de taille pour le développement de l’optoélectronique. En effet, si le silicium est aujourd’hui à la base de la microélectronique, la nature indirecte de son gap en fait un très mauvais émetteur de lumière. Parmi les matériaux candidats à l’intégration, l’In(Ga)As présente l’avantage d’un gap direct plus faible que le silicium, favorisant un comportement de puits de potentiel pour les paires électrons-trous. En revanche, le fort désaccord paramétrique entre les deux matériaux fait de la croissance épitaxiale d’In(Ga)As sur silicium un sérieux défi pour le physicien. Cette thèse est focalisée sur l’étude par faisceaux d’ions de boîtes quantiques (BQs) d’In(Ga)As épitaxiées sur silicium et de leur encapsulation ultérieure par du silicium. L’analyse par rétrodiffusion élastique à haute énergie (RBS) a permis de quantifier la composition des îlots d’In(Ga)As et de la couche cap de Si. Des phénomènes d’exo-diffusion d’indium et la présence d’espèces en excès ont été mis en évidence. En pratiquant l’analyse en géométrie de canalisation (RBS-C), nous avons pu caractériser l’épitaxie des BQs sur le substrat ainsi que celle de la couche cap. La deuxième technique utilisée dans ce travail est l’analyse par rétrodiffusion élastique à moyenne énergie (MEIS), qui permet de profiler composition, défauts cristallins, et déformation avec une résolution sub-nanométrique au voisinage de la surface de la cible. Les spectres MEIS en modes aléatoire et canalisé ont permis d’obtenir le profil de composition et de défauts du plan de BQs. Enfin, la déformation du cristal d’In(Ga)As par rapport au monocristal de silicium du substrat a été étudiée grâce à l’effet de blocage du flux d’ions rétrodiffusés qui permet d’observer les ombres des axes et des plans cristallographiques. / The integration on silicon of direct band gap materials such as some semiconductors from the III-V group is of a rising interest for tomorrow's optoelectronic devices. Although silicon is the raw material for many microelectronic devices, it has a poor light emitting efficiency due to his indirect band gap. Among the III-V family, the In(Ga)As compounds present the advantage of a smaller band gap than silicon, which encourage the confinement of electron-hole pairs. However, the large lattice mismatch between silicon and In(Ga)As is a serious limitation for the epitaxial integration. This PhD work has been focused on the ion beam study of In(Ga)As quantum dots (QDs) grown by epitaxy on silicon and of the QD capping by silicon. Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) has been used to quantify composition of both QDs and cap layer. Exo-diffusion and excess issues of some elements have been pointed out. The epitaxial relation between QDs and substrate have been investigated by ion channelling (RBS-C). Medium Energy Ion Scattering (MEIS) has also been used to obtain high resolution profiles of composition, defects and strain for both the QD plane and the capping layer. Direct space mapping of both crystals has also been achieved by MEIS thanks to the blocking effect.

Les recherches menées au cours de cette thèse visent à améliorer la qualité de prédiction des structures secondaires d'ARN avec pseudo-nœuds par l'approche thermodynamique. Elles se sont focalisées sur ses deux composantes essentielles : le modèle d'énergie libre qui paramètre les repliements de l'ARN et l'algorithme qui propose les repliements les plus vraisemblables. Bien que la question du modèle d'énergie libre soit considérée comme close à l'heure actuelle, il m'est apparu nécessaire et possible de repenser la manière dont il est calibré. Le principe de TT2NE, un nouvel algorithme de prédiction, est également exposé. Son efficacité repose sur une nouvelle classification des pseudo-nœuds à l'aide du genre, un indice topologique dont j'illustre par ailleurs la pertinence par une analyse qualitative et quantitative des bases de données disponibles. Au final, sans être arrivé au terme de tous les développements possibles des travaux engagés, les résultats obtenus sont prometteurs et améliorent l'état de l'art de ce problème.

L'alimentation séquentielle (AS), qui consiste à distribuer de manière cyclique deux aliments différents, permet de recréer partiellement les conditions d'une alimentation plus variée. L'objectif de la thèse a été de mieux comprendre comment le poulet nourri en AS adapte son ingestion, en fonction du temps et des caractéristiques énergétique et protéique des aliments. Quatre expériences ont été réalisées avec des poulets de chair mâles à croissance rapide. L'AS a été pratiquée avec des cycles de 48 h et des couples d'aliments variant par leur caractéristiques énergétique (2800 (E-) et 3200 kcal/kg (E+)) et/ou protéique (230 (P+) et 150 g/kg (P-)), et a été comparée à une alimentation complète C (3000 kcal/kg et 190 g/kg de protéines). Une première expérience indique que le poulet n'adapte pas sa consommation à la teneur énergétique de l'aliment à l'échelle de 24h et est très lent à adapter sa consommation à la teneur en protéine (plus d'une semaine). L'âge d'introduction de l'AS (10 et 18 j) n'a pas modifié ces réactions. Nous avons ensuite évalué si les variations d'ingestion sont liées à des préférences alimentaires (Exp. 2 et 3). Le poulet apprend à reconnaître l'aliment le plus énergétique qu'il préfère nettement, contrairement à l'animal naïf. Par ailleurs, il n'exprime pas clairement de préférence entre les aliments variant en protéines. Des interactions entre les propriétés nutritionnelles et sensorielles des aliments pourraient expliquer ces résultats. Enfin, nous avons observé (Exp. 4) que, même si le poulet exprime une préférence pour l'aliment le plus dur, la reconnaissance de l'aliment le plus énergétique ne repose pas uniquement sur cette caractéristique. Le poulet développe ainsi très vite une préférence pour l'énergie, acquise lors d'expositions successives. Cette préférence alimentaire guide la consommation d'un jour à l'autre, aboutissant à un équilibrage du fait de la symétrie des apports. La variation de la teneur en protéines engendre quant à elle des effets plus faibles sur l'ingestion et après une période d'exposition plus longue. Pour adapter leur ingestion, les poulets apprennent à reconnaître les aliments, en associant les caractéristiques sensorielles aux effets post-ingestifs perçus. Ces sensorialités, et notamment celles faisant intervenir la vision et le toucher, ne sont pas encore bien évaluées et nécessitent des investigations supplémentaires.

Dans cette thèse, nous étudions la dynamique d'un automate a mémoire dont la fonction de transition est une fonction a seuil. Au chapitre 1, on présente différentes propriétés qui permettent de reconnaitre ou de réaliser une fonction a seuil donnée. Au chapitre 2 nous rappelons les résultats essentiels concernant la dynamique des automates a mémoire linéaires. Le chapitre 3 est consacre a l'étude de deux familles d'automates: automates a mémoire palindromiques et automates réversibles. Aux chapitres 4 et 5, on s'intéresse a la dynamique des automates a mémoire géométriques. Au chapitre 6, on ramène l'étude de la dynamique d'un automate a mémoire a seuil a la résolution d'un programme linéaire. On présente un algorithme qui pour un couple (k,p) permet de construire, s'il en existe, un automate a mémoire a seuil de taille de mémoire k admettant un cycle de longueur p. Cet algorithme nous a permis de construire des familles d'automates admettant des cycles de longueurs supérieures au double de la taille de la mémoire

Cette thèse présente quelques applications des théories alternatives de la gravitation relativiste. Nous étudions en particulier le mouvement à deux corps dans une théorie purement scalaire de la gravitation et la production d'ondes gravitationnelles par les systèmes binaires. Nous obtenons nombre de résultats analytiques et numériques relatifs à ce problème. Nous étudions également en détail la théorie MOND (pour \textit{Modified Newtonian Dynamics}) qui cherche à expliquer, en particulier, les courbes de rotation des galaxies en terme d'une modification des lois de la gravitation, et non à l'aide d'un surplus de matière inconnue et invisible, la matière noire. Cela nécessite de recourir à une théorie qui diffère de la relativité générale au moins dans le régime non-relativiste et des champs faibles, ie. qui ne se réduise pas à la théorie de Newton dans cette limite. La construction d'une telle théorie est l'objet d'une partie de cette thèse. Nous présentons quelques modèles alternatifs à la relativité générale susceptibles de rendre compte de la phénoménologie souhaitée, en proposons de nouveaux, et les analysons en détail à la lumière des contraintes les plus importantes que doit satisfaire toute théorie raisonnable : accord avec l'expérience, stabilité, causalité, localité, en plus d'être naturelle. Nous montrons que des problèmes théoriques imposent de modifier significativement la phénoménologie usuelle de MOND, au moins dans les cadres formels les plus usités. Nous proposons également un modèle de l'anomalie Pioneer, et montrons enfin comment expliquer la vitesse d'échappement à la galaxie sans recours à un quelconque halo de matière noire.