Dans cette étude, nous proposons d’utiliser la compression in situ dans le MET afin de caractériser les propriétés mécaniques de nanoparticules céramiques dont la taille caractéristique est de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres. Nous appliquerons cette méthode à des nanocubes monocristallins de MgO, une céramique modèle dont la plasticité est bien connue dans le matériau massif. Les essais de nanocompression montrent que les nanocubes de MgO se déforment de façon homogène jusqu’à de grandes déformations (>50%) sans fissure apparente. L’analyse des résultats est assistée par des méthodes de corrélation d’images numériques et simulations de type dynamique moléculaire. Le mécanisme de déformation et l'effet de taille sur la limite élastique sont identifiés. Dans une deuxième partie de la thèse, nous présentons une étude sur des nanoparticules d’alumine de transition compactée en CED (Cellule à Enclumes en Diamant) à température ambiante, sous plusieurs pressions (5 GPa, 15 GPa et 20 GPa). Des lames minces préparées par FIB ont été étudiées en MET. Des images HRTEM montrent une texture cristallographique qui devient plus importante à des pressions plus élevées. Une orientation cristallographique préférentielle est observée, avec les plans {220} de la phase gamma de l’alumine la plupart du temps parallèles à la surface de contact avec une particule voisine. Ce comportement mécanique est cohérent avec un système de glissement, connu pour les structures spinelles. Une corrélation de ce comportement avec les tests in situ MET réalisés sur des nanoparticules similaires, par Emilie Calvié lors de sa thèse, est présentée. Enfin, des clichés de diffraction de type Debye Scherrer sont réalisés sur ces lames minces de nanoparticules d’alumine de transition compactées en CED à différentes pressions. L’analyse quantitative de ces clichés montre une transformation de phase de ces nanoparticules d’alumine de phase gamma en phase delta, de manière croissante avec la pression. / In this study, we propose an innovative mechanical observation protocol of ceramics nanoparticles in the 100nm size range. This Protocol consists of in situ TEM nanocompression tests of isolated nanoparticles. Load–real displacements curves, obtained by Digital Image Correlation, are analyzed and these analyses are correlated with Molecular Dynamics simulations. By this protocol a constitutive law with its mechanical parameters (Young modulus, Yield stress...) of the studied material at the nano-scale can be obtained. In situ TEM nano-compression tests on magnesium oxide nanocubes are performed. Magnesium oxide is a model material and its plasticity is very well known at bulk. The MgO nanocubes show large plastic deformation, more than 50% of plastic strain without any fracture. The TEM results are correlated to MD simulations and the deformation mechanism can be identified.The size effect and the electron beam effect on the yield strength are investigated. In a second part of the dissertation, we present a study on transition alumina nanoparticles compacted in a Diamond Anvil Cell at different uniaxial pressures. Thin Foils of these compacted nanoparticles are prepared by FIB for HRTEM Observations. Their analysis reveals the plastic deformation of the nanoparticles. The crystallographic texture observed inthese compacted nanoparticles in DAC shows a preferred orientation of the {110} lattice planes, orientated perpendicular to the compression direction. This is compatible with the slip system. This argument was reinforced with a preferred orientation of slip bands observed during in situ TEM nano-compression tests. Moreover, electron diffraction patterns (Debye Scherrer) analysis on these compacted transition alumina nanoparticles reveals the decrease of the presence of gamma-alumina and the increase of delta-alumina with increasing pressure. This reveals the phase transformation with increasing pressure from gamma to delta* alumina.

Ce travail de thèse a porté sur de nouveaux implants intervertébraux en céramique. Au cours du projet dans son ensemble (projet européen Longlife), un nouveau matériau et de nouveaux designs d’implants ont été développés, ainsi qu’un nouveau test destiné à simuler les sollicitations subies in vivo par les implants afin d’estimer leur durée de vie. Le nouveau matériau développé est un composite triphasé composé d’une matrice de zircone dopée à l’oxyde de cérium (pour sa résistance au vieillissement), d’une phase globulaire d’alumine α (pour affiner la microstructure) et d’une phase allongée composée d’aluminates de strontium (pour augmenter la ténacité). La première partie du travail a consisté à caractériser ce matériau afin de connaître son comportement en termes de résistance mécanique, stabilité thermique, et de résistance à la stérilisation. Une deuxième partie a été consacrée au développement d’un test multiphysique regroupant les différentes sollicitations attendues par une prothèse in vivo (fatigue axiale, micro-séparation, vieillissement et usure). Il a fallu pour cela s’appuyer sur des simulations numériques qui ont permis de développer le système. Les données de la littérature ont été utilisées afin de choisir les paramètres du test (durée, fréquence, milieu d’essai). Enfin, la dernière partie de ce travail a été la mise à l’épreuve de différents prototypes à travers le test multiphysique et leur caractérisation en cours d’essai. Les principaux résultats de ce travail de thèse sont les suivants : le composite montre un comportement pseudo-plastique sous charge, avec une nette transformation de phase avant rupture, ce qui est positif dans le cadre de son utilisation. De plus, il ne semble pas affecté par la stérilisation. Du point de vue des implants développés, peu passent le test multiphysique. Le design, ainsi que la géométrie (notamment la clearance des échantillons) sont des leviers d’amélioration qui permettront d’augmenter la fiabilité des implants. / This work deals with the development of new intervertebral prostheses, made with ceramics. A whole European project, Longlife, was dedicated to the development of such implants. To achieve this goal, several axes have been followed: the synthesis of a new material, the development of new designs of intervertebral bodies, and the set-up of a new test aimed at reproducing in vitro the different solicitations undergone by an intervertebral implant in vivo. The new material developed is a triphasic composite composed of a matrix of ceria-doped zirconia (insensitive to ageing), a secondary globular phase of α-alumina (to reduce the grain size), and a third, elongated phase composed of strontium aluminates platelets (in order to improve fracture toughness). The first part of this work was to characterize this new material in order to forecast its behaviour under mechanical solicitation, thermal stability and resistance to sterilization. Secondly, the set-up of the new test is exposed. Different steps were chosen (axial fatigue, micro-separation, ageing and wear) in order to reproduce the “real-life” solicitations. To achieve this goal, Finite Elements simulations were performed, allowing the development of specific specimen holders that mimic the fixation of the implants in the vertebrae. The parameters of the test (duration, frequency, medium) were chosen after a details survey of the literature and of standards. At the end, we tested different prototypes trough this new multiphysic assessment set up. As a main result of this thesis, the chosen ceramic composite exhibits a pseudo-plastic behaviour, with a large deformation due to phase transformation before fracture, which is a positive result in the framework of the forecast applications. Moreover, the material doesn’t seem degraded by the sterilization processes. Concerning the multiphysic test, only a few implants resisted it. The design of the implants is a key-point, as well as the geometry (in particular, clearance seems to be critical).

Depuis les années 1970, les imposantes structures fortifiées de la vallée du fleuve Cuyes, -située au sud de l'Équateur, à la frontière entre les Andes et l’Amazonie correspondant à la province de Morona Santiago-, ont attiré l'attention des anthropologues et archéologues : ces constructions ont-elles été bâties et occupées par des populations andines ? amazoniennes ? à quelle époque et dans quel contexte ? La thèse vise à alimenter la discussion grâce à l’application d'une méthodologie d’analyse de la céramique ancienne tout à fait novatrice pour l’archéologie de la région, basée sur le concept de chaîne opératoire et une lecture anthropologique du matériel. / Since the 1970’s, the impressive fortified structures of the Cuyes river valley -located in the south of Ecuador, at the border between the Andes and the Amazonian lowlands-, have caught the interest of anthropologists and archaeologists: were these structures built and inhabited by Andean populations? Amazonian? when and in what kind of context? The dissertation aims at bringing new data to the debate through the use of a methodology of analysis of ancient ceramics totally new for the archaeology of the region, based on the concept of “chaîne opératoire” and on an anthropological interpretation of the material.

Une monographie sur la ville antique de Sura s’imposait pour mettre l’accent sur un site-clef, peu étudié, parmi les villes fortifiées du Moyen-Euphrate. L’objectif de ce travail est d’en offrir une description et une analyse poussées et d’élargir le champ des recherches à l’ensemble de la région. À 22 km à l’ouest de Raqqa et à 29 km au nord de Resafa, à l’emplacement du village moderne d’«el-Hammam», Sura (autrefois «Souriya») domine la rive droite de l’Euphrate. Le site est une agglomération fortifiée de forme rectangulaire (76,5 ha) divisée en deux parties, enceinte nord-est et enceinte sud-ouest. Nous présentons Sura de l’époque romaine jusqu’au début de l’époque omeyyade (Ier-VIIIe s.), d’après les résultats de nos recherches qui, entre 2003 et 2011, se sont concentrées sur trois pôles : fortifications, structures domestiques et édifices civils (fouilles intra-muros), nécropole(fouilles extra-muros). Nous étudions ensuite sa culture matérielle à travers le mobilier archéologique et les éléments architecturaux issus des fouilles. Les résultats de ces recherches doivent enrichir le dossier des sites de référence de l’Antiquité tardive pour la région de l’Euphrate et de la Syrie du Nord, en offrant une base de comparaison de premier ordre pour l’architecture civile et funéraire et, surtout, pour le matériel céramique, le verre, les inscriptions. Occupant une position géographique stratégique, Sura fut florissante pendant l’époque romaine et byzantine, jusqu’à la conquête arabe de la région en 639-640, qui scella son déclin – contrairement aux autres villes de l’Euphrate –, puis elle ne fut plus occupée que par des chrétiens locaux, dans des habitats modestes. / A monograph about the ancient city of Sura was necessary in order to bring to light a site little studied so far, in spite of its key importance among the Middle Euphrates fortified towns. The present work aims at offering a thorough description and analysis of it, while broadening the scope of comparison to its larger region. Sura(previously “Suriya”) is situated 22 km west of Raqqa and 29 km north of Resafa, on the location where nowadays stands the village of “el-Hammam”, overlooking the right bank of the river Euphrates. The site, a fortified agglomeration of rectangular shape (76,5 ha), is divided into two parts, the northeast and the southwest enclosures. We present Sura from Roman times until the beginning of the Umayyad period (1st-8th cent.), through the results of our researches, which, from 2003 to 2011, have been focusing, intra-muros, on its fortifications, on its domestic and public structures, and, extra-muros, on its necropolis, then through its material culture, that is, thesmall finds and architectural elements. Such a research should contribute to enhancing the extant knowledge about Late Antiquity in the Euphrates region and North Syria, by bringing forth an additional reference site, especially for civil and funerary architecture and, above all, pottery, glass, and inscriptions. The floruit of Sura, set in a strategic location, lasted from the Roman through Byzantine times, until the Arab conquest of the region, in 639-640, threw it into oblivion – a fate not shared by other cities on the Euphrates. Afterwards, only local Christians maintained some modest settlement there.

L'objet de cette thèse est d'analyser le rapport de l'île de Chypre avec les civilisations qui l'entouraient lors des bouleversements qui ont marqué la fin de l'Age du Bronze et le début de l'Age du fer en Méditerranée orientale. L'analyse porte sur les vestiges matériels, indépendamment des traditions orales et écrites.<br /> <br />La période Chypriote Récent III est définie par la céramique Proto White Painted (1175-1050B.C.) et la période Chypriote Fer I (1050-950) par la White Painted I. Tout le matériel Proto White Painted et White Painted I accessible dans les publications en 1982 est présenté dans le catalogue, avec leurs références de publication. J'ai pu aussi avoir accès au matériel non-publié de Skalès et de Kaloriziki. Le catalogue est divisé en trois catégories : céramique, architecture et tombes, objets autres que la céramique (bijoux, armes, objets domestiques, objets de culte). Ces donnés ont ensuite été comparées au matériel analogue du siècle précédent, retrouvé sur les sites égéens, syro-palestiniens, anatoliens, et égyptiens.<br /><br />Les résultats sont résumés dans dix tableaux, et leur distribution est indiquée sur quatre cartes. Ces tableaux et cartes devraient permettre la modification des hypothèses historiques au fur et mesure de la découverte de nouveaux vestiges. L'objectif recherché est une nouvelle approche vers l'interprétation du matériel CR III, autant qu'une nouvelle hypothèse concernant les événements qu'il reflète. Les résultats ont ensuite été confrontés aux traditions écrites qui témoignent de cette époque (notamment la guerre de Troie et les migrations des Peuples de la Mer).<br /><br />Les résultats présentés ici ne s'accordent pas avec l'idée d'une colonisation de Chypre par les Achéens telle qu'elle est rapportée par la tradition et généralement acceptée. Il suggère plutôt un déplacement des populations par voie de l'Anatolie, et surtout de la Syrie Palestine.

Létude concerne une voie originale d'élaboration de matériaux composites à matrice métallique a propriétés structurales anisotropes. Elle consiste a orienter le renfort fibreux discontinu par l'action d'un champ magnétique intense et homogène. Afin de déterminer les paramètres d'orientation influents, l'équation du mouvement d'une fibre dans un fluide visqueux a été établie. Sa vérification a nécessité la réalisation d'un dispositif expérimental original. Trois couples fibres/matrice significatifs ont ete choisis (C/Cu, C/Ti, Al2O3/Ni). La mise en oeuvre du matériau composite par métallurgie des poudres implique la réalisation préalable, sous champ magnétique, de preimprégnés orientés. Les caractérisations physico-chimiques, thermiques et mécaniques entreprises montrent que les matériaux composites élaborés par cette voie présentent les caracteristiques anisotropes attendues.

Ce mémoire porte sur la chronologie culturelle des Amérindiens du Nord-Est américain. Il vise à documenter un des épisodes culturels de la préhistoire de l’Estrie, soit le Sylvicole moyen ancien, compris entre l’an 400 avant notre ère et 500 de notre ère. De la poterie typique de cette période a été récoltée sur le site Vieux-Pont (BiEx-1) à Lennoxville par des archéologues amateurs et professionnels depuis sa découverte. L’analyse des tessons de poterie réalisée dans ce projet a surtout révélé une forte homogénéité de l’effet basculant, une technique d’application décorative, sur la paroi interne et la panse des vases. Elle a aussi permis de proposer une occupation récente au Sylvicole moyen ancien, entre les ans 1 et 500-600 de notre ère. L’analyse comparative suggère la participation des groupes de Vieux-Pont aux mêmes réseaux d’interactions et d’échanges que ceux des régions de Montréal, de Québec, du Haut-Richelieu et de la Nouvelle-Angleterre. / This thesis focuses on the culture history of Amerindian groups from north-eastern North America. It aims to document one of the prehistoric cultural periods of the Eastern Townships, the early Middle Woodland period, which lasted between 400 BC and AD 500. Pottery characteristic of this period has been found by many amateur and professional archaeologists on the Vieux-Pont (BiEx-1) site in Lennoxville since its discovery. The analysis of pottery sherds revealed a high homogeneity of the rocker stamping technique on the interior face and the body of the vessels. It also allows us to propose a late occupation during the early Middle Woodland period, between AD 1 to 500-600. The comparative analysis suggests the participation of the Vieux-Pont inhabitants in the same network of interactions and exchanges as those of the Montreal, Quebec, upper-Richelieu and New England regions.

L'augmentation des températures de fonctionnement est une des évolutions actuelles de l'électronique de puissance. Ce fonctionnement entraine d'une part des changements de la structure des modules de puissance notamment des structures " 3D " pour assurer un refroidissement double face des composants de puissance, et d'autre part l'utilisation de matériaux qui permettent de réduire des contraintes thermomécaniques, liées à la différence de coefficient de dilatation des matériaux, lors d'une montée en température. Le travail réalisé au cours de cette thèse consiste à développer une nouvelle structure " 3D " basée sur une technique de contact par des micropoteaux en cuivre, élaborés par électrodéposition et ensuite assemblés à un substrat céramique métallisé (notamment, un DBC : Direct Bonding Copper). Pour réaliser ce contact, une technique de frittage par SPS (Spark Plasma Sintering) est utilisée. Nous étudions dans un premier temps le collage direct de cuivre sur des massifs, puis effectuons dans un deuxième temps le collage de cuivre entre les micropoteaux et le DBC. Cette technique SPS est aussi utilisée pour la réalisation d'un nouveau substrat céramique métallisé basé sur des matériaux avec des coefficients de dilatation thermique accordés, pour les applications à haute température.

La question de recherche à la base de cette étude soulève le point de la nature paradoxale du canon de représentation égyptien qui démontre, simultanément, une certaine rigidité dans l’application de règles stylistiques et iconographiques établies, particulièrement dans l’art non commandité par l’État, et des preuves de transformation et d’intégration de motifs nouveaux. Partant de cette problématique, l’étude vise à identifier les mécanismes par lesquels ce canon permet, à la fois, l’innovation et le maintien d’une certaine tradition. L’approche est de nature double et consiste tout d’abord à identifier de grandes tendances et discontinuités stylistiques et iconographiques sur les bols de faïence du Moyen au Nouvel Empire. De plus, elle tente de déterminer si les transformations d’ordre sociopolitique et idéologique, survenant à ces périodes, peuvent être lues dans les variations stylistiques et iconographiques trouvées sur les bols de faïence. Après une description du champ conceptuel de la « représentation » en contexte égyptien, l’auteur effectue l’analyse iconographique exhaustive de ce qui constitue l’apport majeur de son étude, un corpus de 500 bols et fragments de faïence provenant de divers sites égyptiens du Moyen au Nouvel Empire. Les données ont été traitées par le biais de la méthode d’analyse iconologique proposée par Panofsky, qui lui permet de dévoiler un grand nombre de continuités et de transformations d’ordre stylistique et iconographique pour les différentes périodes. Plusieurs facteurs semblent avoir été à l’origine de ces transformations, dont la fluctuation entre un contexte de centralisation et de décentralisation politique de l’État, ainsi que l’intégration de motifs étrangers (proche-orientaux et égéens) résultant d’un contact accru entre l’Égypte et les régions voisines. De plus, les transformations idéologiques apportées par le règne d’Akhénaton et par la « contre-réforme » idéologique à la période ramesside, semblent avoir également contribué à des innovations au sein du canon, même si ce dernier maintient une certaine continuité légitimée par le pouvoir étatique. Le canon de représentation, devient ainsi une forme de langage dont l’État se sert et qui, parfois malgré lui, se transforme et fluctue selon les réalités des différentes périodes. / This study’s research question raises the issue of the paradoxical nature of the Egyptian canon of representation which shows, simultaneously, a certain rigidity in the application of established stylistic and iconographic rules, especially in non-state commissioned art, and evidence for the transformation and integration of new iconographical motifs. The study aims to identify the mechanisms by which the canon permits, at the same time, transformative processes and the maintenance of tradition. The approach is twofold and consists primarily in identifying trends and stylistic/iconographical discontinuities in the iconography found on the faience bowls from the Middle to the New Kingdoms. Furthermore, it aims to determine if the socio-political and ideological transformations taking place in these periods can be discerned in the stylistic and iconographical variations found on the bowls of the Middle to the New Kingdoms. The author discusses the theoretical model of “representation” in Egyptian context, followed by an analysis of what constitutes the major contribution of this study: an exhaustive iconographical analysis of 500 faience bowls and fragments originating from various Egyptian sites dating to the New Kingdom. The data was evaluated by means of the method of iconological analysis proposed by Panofsky, which permits the identification of a number of stylistic and iconographic continuities and changes for all periods. These transformations seem to be the result of a variety of factors, including fluctuations in the centralization and decentralization of the state, as well as the integration of foreign motifs (Near-Eastern and Aegean), which results from increased contacts between Egypt and its neighbouring regions. Furthermore, the ideological transformations taking place under Akhenaton’s reign and the ones resulting from the ideological “counter-reformation” occurring during the Ramessid period, equally seem to contribute to the changes in the representational canon, even though the latter maintained a certain continuity that was legitimized by the state. The canon thus emerges as a form of language used by the state, and sometimes despite it, which can fluctuate and be altered depending on the realities of the different periods.

Les " cultures à céramique modelée peinte " se sont développées dans la seconde moitié du IIe millénaire av. J.-C. (âge du Fer ancien) sur un vaste territoire couvrant les actuelles républiques d'Ouzbékistan, du Turkménistan, du Tadjikistan, du Kirghizstan, ainsi que le nord de l'Afghanistan et le nord-est de l'Iran. Connues depuis presque un siècle, grâce aux nombreuses recherches menées par les archéologues soviétiques, l'apparition de ces cultures est considérée comme une " régression " matérielle, culturelle et socio-économique qui contribuerait à la disparition de la brillante civilisation de la fin de l'âge du Bronze. Mais si leurs productions matérielles ont été bien étudiées, leur structuration et leur place au sein de la protohistoire centrasiatique n'étaient connues que superficiellement, et notre étude vise donc à renouveler la perception que nous en avons. Grâce à l'analyse d'un abondant complexe céramique inédit issu de fouilles françaises et italiennes récentes (Koktepe, Dzharkutan, Dzham-53 en Ouzbékistan ; Ulug-depe au Turkménistan) et soviétiques plus anciennes et grâce aussi à un nouvel examen de l'ensemble des données publiées ou inédites disponibles, nous avons pu affiner et caractériser la production matérielle de ces cultures et en déterminer la base socio-économique, proposant ainsi de nouvelles définitions de leurs faciès culturels. Nous discutons également les modalités et les circonstances de la transition de l'âge du Bronze final à l'âge du Fer ancien, puis celles du passage vers l'âge du Fer moyen-récent, tout en les replaçant dans un contexte chronologique et géographique large, dans une optique méthodologique et thématique qui s'inscrit pleinement dans les perspectives de recherche qui prévalent actuellement en Asie centrale et au Proche-Orient.