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Cette thèse est consacrée à l'étude des vases de cuisson d'époque romaine et byzantine du sud-est de l'Anatolie. Elle est basée principalement sur le matériel trouvé à Zeugma par les équipes archéologiques françaises entre 1996 et 2000. La céramique culinaire de Zeugma appartient à la production appelée brittle ware, largement diffusée en Syrie du Nord. La brittle ware était produite par plusieurs ateliers le long de l'Euphrate et en Syrie occidentale. Le répertoire est composé de formes complémentaires (pots, casseroles, plats), et tourné dans une pâte rouge finement dégraissée. La zone de diffusion de la production a été précisée : entre le 2e et le 7e s, la brittle ware domine complètement le marché de la céramique dans les limites de l'antique province de Syrie, mais uniquement à l'intérieur des terres ; elle est toujours associée à une occupation romaine ou byzantine. / This PhD. thesis is about Roman and Byzantine cooking ware in South-East Anatolia. It is mainly based on the material found in Zeugma by the French archeological teams between 1996 and 2000. Zeugma cooking ware belongs to the production called brittle ware, widely distributed in North Syria. Brittle ware was produced by several workshops located along the Euphrates and in West Syria. The shapes are complementary (pots, casseroles, pans), and made of iron-rich clay. The diffusion of the production zone has been specified : between the 2nd and the 7th century, the brittle ware controlled the market of cooking ceramics completly in the borderline of antic country of Syria. The production is dispersed over several hundred of kilometers, only in inner lands and always associated to a Roman or Byzantine occupation.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'occupation égyptienne en Nubie au Nouvel Empire a fait l'objet de nombreuses publications. Les sujets qui sont traités sont souvent historiques et archéologiques, mais se focalisent peu sur la culture matérielle en elle-même. Pourtant, la présence égyptienne a modifié les traditions de la civilisation nubienne, en laissant une empreinte importante sur la culture matérielle. L'étude des productions céramiques ne permet pas seulement d'appréhender l'Histoire commune de ces deux civilisations, mais aussi la rencontre et l'influence de deux cultures différentes. Elle permet de constater quels sont les emprunts et les héritages artistiques. / The Egyptian occupation of Nubia during the New Kingdom has been the subject of numerous publications. The topics that are covered are often historical and archaeological, but few focus on the material culture itself. However, the Egyptian presence changed the traditions of the Nubian civilization, leaving a significant imprint on the material culture. The study of pottery production can not only understand the common history of the two civilizations, but also the meeting and the influence of two different cultures. It reveals what loans and artistic heritage.

Dans le domaine des cellules solaires de type couches minces, les composés dérivés de Cu2ZnSnS4 (CZTS) suscitent un intérêt croissant au fil des années. Grâce à un composé CZTS pauvre en Cu et pour lequel une partie du sélénium est substituée par du soufre, le rendement photovoltaïque maximal obtenu est de 12.6%. Plusieurs études suggèrent que des défauts de type Cu/Zn produisent un changement de la structure cristallographique la faisant passer de kësterite (groupe d’espace I4) à kësterite désordonnée (groupe d’espace I42m). Le désordre Cu/Zn ainsi que la distribution S/Se peuvent agir sur les performances des cellules solaires. L'objectif de cette thèse est l'étude approfondie de la structure des composés Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe). Les échantillons étudiés ont été synthétisés par voie céramique et ont été caractérisés par les différentes techniques disponibles au laboratoire ainsi que par diffraction haute résolution et diffraction anomale sur monocristal au synchrotron SOLEIL. La combinaison de la diffraction des rayons-X, l’analyse élémentaire par dispersion d’énergie et la spectroscopie RMN ont permis d’en apprendre plus sur la structure et l’agencement des atomes en fonction du rapport S/(S+Se) ou de l’écart à la stoechiométrie CZTSSe. Les résultats principaux sont les suivants : les composés forment une solution solide de CZTSe à CZTS décrite dans la structure kësterite. De plus, bien qu’il soit possible d’observer des différences d’ordre à l’échelle locale, à longue distance, les anions et les atomes de cuivre et de zinc sont distribués aléatoirement, quelque soit le traitement thermique subi par l’échantillon ou l’écart à la stoechiométrie. / Cu2ZnSnS4-derived compounds (CZTS) show an increasing interest in the field of low-cost thin film solar cells. The best solar energy conversion efficiencies of CZTS-based devices, up to 12.6%, are obtained for both copper-poor and mixed S/Se compounds. Several studies suggest that Cu/Zn antisite defects can occur, leading to the modification of the kësterite structure (space group I4) to the so-called disordered kesterite which is of higher symmetry (space group I42m). In the mixed S/Se compounds, the question of the cationic and anionic disorder is of high importance for solar cells efficiency and as not been already addressed through a crystal structure point of view. This study is dealing with a thorough chemical crystallographic investigation of Cu2ZnSn(S,Se)4 compounds. The studied compounds have been synthesized via a ceramic route and have been characterized by the use of different techniques available in the laboratory and also with the use of the high resolution powder diffraction as well as the anomalous single crystal diffraction at the Synchrotron SOLEIL. Thanks to the combination of X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy and NMR spectroscopy, transmission electronic microscopy, precise information about the structure and the microstructure as a function of S/(S+Se) ratio or the actual deviation from the 2:1:1:4 stoichiometry is provided. The existence of a full solid solution between CZTSe and CZTS with the full disordered kesterite structure is definitely demonstrated. However, at the local scale, there is a difference of order between compounds according to the cooling or to the stoichiometric deviation.

La fiabilité des composants électroniques, surtout dans les technologies de pointe, prend de l’ampleur. Cela est notamment motivé par la réduction de volume demandée dans des structures fortement sollicitées et dont la durée de vie exigée peut atteindre plusieurs dizaines d’années. Nous considérons, ici, un substrat électronique. Il sert de support à un circuit d’électronique de puissance. Dans un tel circuit, les composants, comme les puces, s’échauffent. Cette augmentation de température au niveau de la puce se reporte sur le substrat. Il subira d’autre part des variations de températures environnementales, telles que le cycle jour/nuit dans les satellites ou imposée par l’ambiance comme dans un puits de forage. Le substrat utilisé est composé de plusieurs couches de céramique et de pistes de conduction en métal entre et à travers ses couches. Lorsque ces différents matériaux se dilatent, cela induit des concentrations et gradients de contraintes. Ces variations étant sur des grandes durées, elles peuvent mener le substrat à rupture par fatigue. Dans le cadre de cette étude, l’objectif est de comprendre les mécanismes de défaillances qui peuvent mener à rupture et les moyens de les éviter. Nous cherchons à déterminer des règles de conception simples permettant d’éviter ces défaillances, comme la taille et la distance entre les différentes pistes traversant la céramique. C’est grâce à l’application de la mécanique de la rupture sur le substrat et en fonction de l’utilisation décrite précédemment, que nous évaluerons les défaillances critiques. La modélisation mécanique du substrat dégagera ainsi des règles de dimensionnement permettant d’éviter ces défaillances. / The reliability of electronic compound, especially in advanced technologies, is becoming very important. This is motivated by the volume reduction asked in highly loaded structures. Moreover, its required lifetime can be about decades. Here, we have an electronic substrate. A power electronic circuit lays on it. In such circuit, compounds like chip are heating up. This rising of temperature from the chip propagates on the substrate. Furthermore others environmental amplitudes of temperature will be imposed like the day/night cycle for satellites or the rock temperature in well bores. The substrate is composed of several ceramic layers with metal conducting tracks inside and in between. When theses materials dilate it induces stress concentrations and gradients. Since theses changes are occuring on important durations, they cans lead the substrate to a fatigue failure. The point of this study is to understand the failure mechanisms leading to break and the means to avoid them. Then we seek to determine simple conception rules such as the size and the gap between different tracks going through the ceramic. Thanks to the use of the fracture mechanics on the substrate and according to the previously described use, we will evaluate the critical failures. Thus, the mechanical modelling of the substrate will generate some rules for the dimensions.

Les matériaux composites ayant une phase de matrice polymère dans lequel les particules de céramique (charge) à haute permittivité sont dispersés ont les avantages de ces deux matériaux et peuvent être un excellent choix pour des dispositifs diélectriques. Par exemple, la taille des particules céramiques, la fraction volumique ainsi que la manière dont ces particules sont dispersées dans la matrice déterminent les performances du dispositif. Les céramiques communes dans le domaine diélectrique comportent une permittivité de 2000. Le CaCu₃Ti₄O₁₂ (CCTO) est un oxyde mixte, présentant une constante diélectrique extraordinaire de 60000 et est habituellement synthétisé en mélangeant les oxydes simples, suivit d'un frittage à 950°C [1]. Le broyage à haute énergie (« High-Energy Ball Milling » ou HEBM) est une technique appropriée pour synthétiser le CCTO dans différentes tailles de particules. Dans ce travail, les paramètres ont un D50 d’environ 60 μm, 15 μm et 1.6 μm. La combinaison du broyage à haute et à basse énergie a été utilisée pour ajuster la taille des particules à 2,5 μm, 1,4 μm et 950 nm, et pour augmenter la surface spécifique des solides à 18 m²/g. L'évolution de la structure et de la composition chimique des matériaux, a été mesurée par XRD et XRF. Leur surface spécifique (modèle BET) ainsi que la distribution de taille des particules ont été mesurées. Les poudres synthétisées de CCTO ont été dispersées dans une matrice de résine d’époxy DER 332. Un composite à deux phases (CCTO-époxy) a été fabriqué et il a démontré une amélioration de la permittivité diélectrique. Les propriétés diélectriques des composites ont été mesurées par BDS (spectromètre diélectrique à large bande). La résistance à la rupture a également été mesurée. Il a été démontré que la permittivité du composite CCTO-époxy augmente en réduisant la taille des particules de charges CCTO. / Composite materials with a polymer matrix phase, in which high-permittivity ceramic particles are dispersed as the filler phase, take advantage of both materials and provide an excellent choice for dielectric devices. In addition to the intrinsic properties of matrix and filler phases, the process parameters may greatly affect the overall dielectric properties of the composite. For instance, the ceramic particles size and volume fraction and the way these particles are dispersed in the matrix determine, to a great extent, the device performance.The common ceramics in dielectric field comprise a permittivity of 2000. However, CaCu3Ti4O12 (CCTO) is a mixed oxide, exhibiting a wonderful dielectric constant of 60000 [1]. This compound is typically synthesized by mixing the simple oxides, followed by sintering at temperatures as high as 950 °C. High-Energy Ball Milling (HEBM) is a suitable technique to synthesize CCTO in different particle sizes. In this work, the synthesis parameters were optimized, aiming to synthesizing single-phase CaCu₃Ti₄O₁₂ powders, having a D50 around 60 μm, 1.6 μm and 15 μm. A combination of High- and Low-energy milling was used to adjust the particle size to 2.5 μm, 1.4 μm and 950 nm, and to increase the specific surface area of the fillers to 18 m²/g. The structural evolution and the chemical composition of the materials were measured by XRD and XRF, as well as their specific surface area (BET) and particle size distribution. The synthesized CCTO powders were dispersed in an epoxy resin DER 332 matrix, using heating plate and ultrasonication. A two phases composite (CCTO/epoxy) was fabricated and showed an improved dielectric permittivity. The dielectric properties of composites were reported, as measured by BDS (broadband dielectric spectrometer) and breakdown strength tester. It was shown that the permittivity of the CCTO-epoxy composite increases by reducing the particle size of CCTO fillers.

La production d'énergie décentralisée peut réduire à la fois les émissions, le coût énergétique, les pertes de transmission et de distribution associés aux grandes centrales énergétiques. Les microturbines, turbines à gaz inférieures à 1 MW, peuvent se développer dans le marché de la décentralisation à condition d'augmenter significativement leur efficacité. L’approche poursuivie est l’augmentation de la température de combustion de 1200 à 1600K dans un cycle récupéré. Le refroidissement de pales métalliques pour des microturbines récupérées nécessiterait une grande quantité d’air et réduirait l’efficacité. Le passage vers des matériaux réfractaires comme la céramique est nécessaire. Pour augmenter la fiabilité des turbines en céramique, les pales sont maintenues en compression par une jante en polymère renforcé de fibres de carbone dans un rotor renversé. La protection thermique du plastique est assurée par l'action combinée d'ailettes de refroidissement placées entre les pales et la jante et par un flux d'air froid purgé du compresseur vers les ailettes. L'étude présentée ici prédit les performances de cycle pour les turbines en céramique renversées. Un modèle numérique est construit à partir du cycle de Brayton dans lequel le bilan thermodynamique pour la turbine inclut les pertes énergétiques associées au concept. Les pertes modélisées sont les pertes de chaleur dans la turbine, la friction aérodynamique du rotor, les fuites d’air et de gaz, le pompage d’air de refroidissement. Les résultats montrent que l'efficacité du moteur peut atteindre 45% (avec un écart type de 1%), ce qui représente près de 8 points de gain sur les efficacités des microturbines commerciales (tous cycles thermodynamiques confondus). Les pertes associées au concept de turbine renversée ne dépassent pas 15 kW pour un moteur de 240 kW. Le débit d'air pour maintenir la jante à 600 K ne dépasse pas 6% de l'écoulement principal et la jante est soumise à 75% de la tension maximale tolérable par la fibre. Une turbine renversée est donc un concept qui offre le potentiel de révolutionner la production d'énergie distribuée en permettant d'égaler l'efficacité des génératrices Diesel.

1. Problèmes et limites. L'étude des céramiques régionales (les céramiques non attiques) pose au chercheur des problèmes particuliers, notamment pour l'attribution des vases. En Béotie, où les artisans empruntèrent à d'autres ateliers des éléments divers, aussi bien pour la forme que pour le décor des vases, il est parfois ardu de différencier la production locale de la production étrangère. Certains vases ne peuvent donc pas être attribués à un atelier en tenant compte uniquement de critères stylistiques, dans les cas litigieux, seule une analyse de l'argile peut nous renseigner. Les influences extérieures sur la céramique béotienne depuis le style géométrique jusqu'au style à figures rouges, originent de l’Attique, de Corinthe, de l’Eubée, de la Laconie et de la Grèce de l'Est. L'impact de tous ces centres de production ne fut pas égal. L'Attique, région sise au sud de la Béotie et principal producteur de céramique depuis l'époque archaïque jusqu'à la fin de l'époque classique, marque la céramique béotienne plus qu'aucun autre centre de production étranger. Dans le cadre de notre recherche, seule l'influence attique sera étudiée. Une étude globale des influences étrangères serait une trop vaste entreprise dans le cadre d'une thèse de maîtrise. Parmi les nombreux vases béotiens appartenant à des groupes ou attribués à des peintres, il était nécessaire d'établir un corpus. Les vases à figures noires ont été choisis de préférence aux vases à figures rouges parce qu'ils constituent un ensemble quantitativement plus important et que jusqu'ici, la recherche a davantage été orientée vers ce groupe et les a mieux fait connaître. La céramique béotienne à figures noires comprend cinq groupes majeurs de vases : le groupe de l'oiseau-cheval, des danseurs béotiens, des vases géométricisants, des lékanai orientalisantes et le groupe plus disparate des vases tardifs, sans compter plusieurs vases attribués à des peintres ou à des ateliers mais non rattachables à un groupe particulier. L'étude pouvait porter sur un de ces groupes, ou sur une forme spécifique de vase, sans tenir compte de l’appartenance à un groupement : cette dernière possibilité a été retenue. La décision fut prise principalement à cause de l'impossibilité qu'il y aurait eu de réaliser une étude morphologique sérieuse de plusieurs vases béotiens et attiques, vu l'état sommaire de certaines publications. Rappelons, par exemple, que dans la plupart des fascicules du Corpus Vasorum Antiquorum, les profils des vases ne sont pas donnés et que les dimensions mentionnées sont souvent incomplètes ; cela rendait difficile, voire même caduque, l'étude de certaines formes. Nous avons donc opté pour l'étude de la lékanè, forme qui connut en Béotie une remarquable popularité. Notre corpus comprend des vases qui s'échelonnent sur une cinquantaine d'années, soit de 570 à 520. Les premiers appartiennent à un groupe mineur, celui de la lékanè du Louvre CA 3667, il ne réunit que deux lékanai peu connues mais intéressantes, il date des environs de 570 ; le second, le groupe des lékanai orientalisantes rassemble 55 vases et date de 550 à 520. De plus, sans toutefois les étudier dans les détails, nous parlerons, tout au moins en ce qui concerne la forme des lékanai, du groupe des vases géométricisants, daté de 560 à 550. Notre étude aura donc pour but d'étudier les influences de la céramique attique sur une forme de vases béotiens : les lékanai. L'analyse permettra de déterminer jusqu'à quel point les artisans béotiens ont puisé chez leurs voisins et de quelle façon les éléments étrangers ont été intégrés à leur céramique. 2. La méthodologie Dépendant du type de céramique étudié, les approches varient énormément; nous avons choisi d'utiliser la méthode développée par J.D.Beazley. Le célèbre céramologue n'a pas expliqué dans un traité théorique sa façon de procéder; pour la comprendre, il faut faire appel à ses travaux, surtout à ses premiers articles et à ses catalogues. La méthode de Beazley consiste à étudier la forme du vase, l'iconographie, la composition du décor, le style du dessin et finalement les éléments décoratifs secondaires. Notre étude est divisée en cinq chapitres : un de présentation, trois d'analyse et un dernier qui apporte des renseignements complémentaires. Il est apparu nécessaire de présenter un historique des études concernant les deux groupes de vases de manière à mieux connaître le long cheminement qu'ont dû effectuer plusieurs de ces vases, attribués à toutes sortes d'ateliers, avant d'être reconnus comme béotiens. Seront également mentionnées les diverses théories émises sur la situation et la datation des groupes. Finalement, notre classification des lékanai sera exposée, elle a été conçue de façon à ce qu'on puisse y intégrer toutes les lékanai sans tenir compte des attributions antérieures. L'analyse des influences sera effectuée en trois phases : la première traitera des influences sur la forme et la composition du décor, la seconde de l'influence dans le choix et l'arrangement du décor principal et la troisième, du style du dessin. Le schéma général des analyses est le suivant : les vases béotiens sont décrits puis des comparaisons, permettant de voir s'il y a bien eu des influences, sont établies avec des vases attiques. Le dernier chapitre permettra d'évaluer l'importance des importations de céramique attique en Béotie et d'exposer le problème de la datation des lékanai. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2012