De nos jours, la capacité à synthétiser de nouveaux catalyseurs métallique bioinspirés pour améliorer et élargir le spectre d'activité catalytique est d’une importance capitale pour une chimie respectueuse de notre environnement.Cette thèse se concentre sur la conception de nouveaux complexes de métaux de transition (cuivre et palladium) basés sur deux classes différentes de ligands organiques : les benzotriazolyle-phénolates et les phosphonates. La synthèse et la caractérisation de nouveaux composés a été réalisée par différentes méthodes physico-chimiques (électrochimie, EPR, UV-vis, IR, cristallographie aux rayons X) et la chimie théorique. La génération et la caractérisation des différentes espèces réduites et oxydées nous ont aidés dans la détermination des mécanismes possible. Les composés obtenus ont été utilisés avec succès comme catalyseurs dans divers procédés tels que: la production d'hydrogène, l'oxydation d'alcool et le clivage d'ADN. / Nowadays, the ability to synthesize new bioinspired metal catalysts to improve and broaden the spectrum of catalytic activity is of paramount importance for sustainable chemistry respectful for our environment. This thesis is focused on the design of transition metal complexes (copper and palladium) based on two different classes of organic ligands: benzotriazolyl-phenolates and phosphonates.Different original complexes based on palladium and copper were synthetized from benzotriazolyl-phenolate and phosphonates ligands. The characterization of the new compounds was performed by different physical and physico-chemical methods (electrochemistry, EPR, UV-vis, IR, X-ray crystallography) and quantum chemistry. The generation and characterization of different reduced and oxidized species helped us in the possible mechanisms determination. The obtained compounds were successfully employed as catalysts in different processes as: hydrogen production, alcohol oxidation and DNA cleavage.

Cette thèse vise à la conception d'un environnement pour le calcul haute performance dans un cadre d'optimisation numérique. Les outils de conception et d’optimisation sont répartis dans plusieurs équipes distantes, académiques et industrielles, qui collaborent au sein des mêmes projets. Les outils doivent être fédérés au sein d’un environnement commun afin d'en faciliter l'accès aux chercheurs et ingénieurs. L'environnement que nous proposons, pour répondre aux conditions précédentes, se compose d’un système de workflow et d’un système de calcul distribué. Le premier a pour objectif de faciliter la tâche de conception de l'application tandis que le second se charge de l’exécution sur des ressources de calcul distribuées. Bien sûr, des services de communication entre les deux systèmes doivent être développés. Les calculs doivent être réalisés de manière efficace, en prenant en compte le parallélisme interne de certains codes, l’exécution synchrone ou asynchrone des tâches, le transfert des données et les ressources matérielles et logicielles disponibles (répartition de charge par exemple). De plus, l’environnement doit assurer un bon niveau de tolérance aux pannes et aux défaillances logicielles, afin de minimiser leur influence sur le résultat final ou sur le temps de calcul. Une condition importante en particulier est de pouvoir implanter des dispositifs de reprise sur erreur, de telle sorte que le temps supplémentaire de traitement des erreurs reste très inférieur au temps de re-exécution total. Dans le cadre de ce travail, notre choix s'est porté sur le moteur de workflow Yawl, qui présente de bonnes caractéristiques en termes i) d'indépendance vis à vis du matériel et du logiciel (système client-serveur pouvant fonctionner sur du matériel hétérogène) et ii) de mécanisme de reprise sur erreur. Pour la partie calcul distribué, nos expériences ont été réalisées sur la plateforme Grid5000, en utilisant jusqu'à 64 machines différentes réparties sur cinq sites géographiques. Ce document détaille les choix de conception de cet environnement ainsi que les ajouts et modifications que nous avons été amenés à apporter à Yawl pour lui permettre de fonctionner sur une plateforme distribuée. / This thesis aims conceiving an environment for high performance computing in a numerical optimization context. The tools for conception and optimization are distributed across several teams, both academics and industrial, which collaborate inside a unique project. The tools should be federated within a common environment to facilitate access to researchers and engineers. The environment that we offer, in order to meet the above conditions, consists of a workflow system and a distributed computing system. The first system aims to facilitate the application design task while the latter is responsible for executing on distributed computing resources. Of course, communication services between the two systems must be developed. The computation must be performed effectively, taking into account the internal parallelism of some software code, synchronous or asynchronous task execution, the transfer of data and hardware and software resources available (e.g. load balancing). In addition, the environment should provide a good level of fault tolerance and software failures, to minimize their influence on the final result or the computation time. An important condition in particular is to implement recovery devices on error occurence, so that the extra time for error handling remains well below the total time of re-execution. As part of this work, our choice fell on the Yawl workflow engine, which has good characteristics in terms of i) hardware and software independence (client-server system that can run on heterogeneous hardware) and ii) error recovery mechanism. For distributed computing part, our experiments were performed on the Grid5000 platform, using up to 64 different machines on five geographical sites. This document details the design of this environment and the extensions and changes we have had to perform on Yawl to enable it to run on a distributed platform.

En recherchant la loi de force centripète inscrite dans les Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle, Newton donna au temps un statut de grandeur privilégiée de la philosophie naturelle. Cependant, celui-ci apparaît de façon ambiguë, tantôt grandeur discrète, tantôt grandeur continue. Sa manipulation mathématique, qui repose essentiellement sur la Méthode des premières et dernières raison et sur la loi des aires, laisse, en outre, apparaître un temps de nature géométrique. Confronté, dans la proposition X du livre II, à la résolution du mouvement d'un mobile qui éprouve une résistance en raison du carré de sa vitesse, Newton ne parvient pas à résoudre cette proposition au moyen de la géométrie. Il est contraint de reprendre son raisonnement et de recourir à une méthode algébrique pour énoncer de manière juste, dans l'édition de 1713, la solution de cette proposition, dans laquelle le temps apparaît alors sous une forme algébrisée, représenté par une lettre. Ainsi, d'un temps géométrisé, figuré par un élément d'espace dans l'édition de 1687, Newton en fit un être per se représenté par une lettre dans la proposition X de l'édition de 1713. Cependant, c'est à Varignon, qui aborda les propositions des Principia de Newton à l'aide du calcul différentiel, que l'on doit la fin de la mathématisation et la finalisation du concept de temps mathématique / By looking for the law of centripetal force registered in the Mathematical Principles of the Natural Philosophy, Newton gave to time a status of privileged magnitude of natural philosophy. However, this one appears in a ambiguous way, sometimes discrete magnitude, sometimes continuous magnitude. Its mathematical manipulation, which rests essentially on the Method of first and last ratios and on the law of areas, lets appear a time of geometrical nature. Confronted, in the proposal x of the book II, with the resolution of the movement of a mobile which tests a resistance which is proportional in the square of its speed, Newton does not succeed in solving this proposal by means of the geometry. It is forced to resume its reasoning and to resort to an algebraic method in order to express in a just way the solution of this proposal, in which the time appears then under an algébraic shape, represented by a letter. So, from a geometrical time, represented by an element of space in the edition of 1687, Newton made an entity per se represented by a letter in proposal x of the 1713 edition. But it is to Varignon, who approached the proposals of the Principia by means of the differential calculus, that we owe the end of the "mathematization" and the finalization of the concept of mathematical time

La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron (SSRT) est une technique innovante utilisant un faisceau synchrotron de rayons X monochromatiques entre 50 et 100 keV. Une augmentation de dose par prise de contraste est obtenue localement par effet photoélectrique sur unélément lourd injecté dans le volume cible (tumeur cérébrale). Des essais cliniques de SSRT sont encours de préparation à l’ESRF (établissement européen de rayonnement synchrotron). Un systèmede planification de traitement (TPS) est nécessaire pour le calcul de l’énergie déposée au patient(dose) pendant le traitement. Une version dédiée du TPS ISOgray a donc été développée. Ce travaildécrit l’adaptation du TPS réalisée, particulièrement au niveau du module de simulation virtuelleet de dosimétrie. Pour un calcul de dose, le TPS utilise une simulation Monte Carlo spécifique desphotons polarisés et de basse énergie. Les simulations sont réalisées depuis la source synchrotron,à travers toute la géométrie de la ligne de lumière modélisée et dans le patient. Pour ce calcul, desmatériaux spécifiques ont été notamment ajoutés pour la modélisation voxélisée du patient, afin deprendre en compte la présence d’iode dans certains tissus. Le processus de calcul Monte Carlo a étéoptimisé en vitesse et précision. De plus, un calcul des doses absolues et des temps d’irradiation,particulier à la SSRT, a été ajouté au TPS. Grâce à des mesures de rendements, profils de dose, etdoses absolues, réalisées à l’ESRF en cuve à eau et en fantôme solide avec ou sans couche d’os, lecalcul de dose du TPS a été validé pour la SSRT. / Contrast-enhanced stereotactic synchrotron radiation therapy (SSRT) is an innovative techniquebased on localized dose-enhancement effects obtained by reinforced photoelectric absorption inthe tumor. Medium energy monochromatic X-rays (50 - 100 keV) are used for irradiating tumorspreviously loaded with a high-Z element. Clinical trials of SSRT are being prepared at the EuropeanSynchrotron Radiation Facility (ESRF), an iodinated contrast agent will be used. In order tocompute the energy deposited in the patient (dose), a dedicated treatment planning system (TPS)has been developed for the clinical trials, based on the ISOgray TPS. This work focuses on the SSRTspecific modifications of the TPS, especially to the PENELOPE-based Monte Carlo dose engine. TheTPS uses a dedicated Monte Carlo simulation of medium energy polarized photons to compute thedeposited energy in the patient. Simulations are performed considering the synchrotron source, themodeled beamline geometry and finally the patient. Specific materials were also implemented inthe voxelized geometry of the patient, to consider iodine concentrations in the tumor. The computationprocess has been optimized and parallelized. Finally a specific computation of absolute dosesand associated irradiation times (instead of monitor units) was implemented. The dedicated TPSwas validated with depth dose curves, dose profiles and absolute dose measurements performedat the ESRF in a water tank and solid water phantoms with or without bone slabs.

Le dioxyde d'uranium (UO2) est le combustible nucléaire le plus largement utilisé dans les réacteurs nucléaires à travers le monde. En conditions d’exploitation, UO2 est soumis au flux de neutrons et subit des réactions en chaîne de fission nucléaire, ce qui crée un grand nombre de produits de fission et des défauts ponctuels. L'étude du comportement des produits de fission et des défauts ponctuels est importante pour comprendre les propriétés du combustible sous irradiation. Nous effectuons des calculs de structure électronique basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour modéliser les dégâts d’irradiation à l'échelle atomique. La méthode DFT+U est utilisé pour décrire les fortes corrélations des électron 4f du cérium et des électrons 5f de l’uranium dans les matériaux étudiés (UO2, CeO2 et (U, Ce)O2). (U, Ce)O2 est étudié car il est considéré comme un matériau modèle peu radioactif d'oxydes d’actinides mixtes comme (U, Pu)O2 qui est le combustible d'oxydes mixtes (MOX) utilisé dans les réacteurs à eau légère et les réacteurs à neutrons rapides. Le dioxyde de cérium (CeO2) est étudié pour des données de référence de (U, Ce)O2. Nous effectuons une étude DFT+U des défauts ponctuels et des produits de fission gazeux (Xe et Kr) dans CeO2 et comparons nos résultats à ceux déjà existants pour l’UO2. Nous étudions les propriétés en volume, ainsi que le comportement des défauts pour (U, Ce)O2, et comparons nos résultats à ceux de (U, Pu)O2. En outre, pour l'étude des défauts dans UO2, des améliorations méthodologiques sont explorées considérant l'effet de couplage spin-orbite et l’effet de taille finie de la supercellule de modélisation. / Uranium dioxide (UO2) is the most widely used nuclear fuel in existing nuclear reactors around the world. While in service for energy supply, UO2 is submitted to the neutron flux and undergoes nuclear fission chain reactions, which create large number of fission products and point defects. The study of the behavior of the fission products and point defects is important to understand the fuel properties under irradiation. We conduct electronic structure calculations based on the density functional theory (DFT) to model this radiation damage at the atomic scale. The DFT+U method is used to describe the strong correlation of the 4f electrons of cerium and 5f electrons of uranium in the materials studied (UO2, CeO2 and (U, Ce)O2). (U, Ce)O2 is studied because it is considered as a low radioactive model material of mixed actinide oxides such as the MOX fuel (U, Pu)O2 used in light water reactors and fast neutron reactors. Cerium dioxide (CeO2) is studied to provide reference data of (U, Ce)O2. We perform a DFT+U study of point defects and gaseous fission products (Xe and Kr) in CeO2 and compare our results to the existing ones of UO2We study the bulk properties as well as the behavior of defects for (U, Ce)O2, and compare our results to the ones of (U, Pu)O2. Furthermore, for the study of defects in UO2, methodological improvements are explored considering the spin-orbit coupling effect and the finite-size effect of the simulation supercell.

Les téléphones et tablettes de dernière génération embarquent une puissance de calcul numérique très importante nécessitant une puissance électrique d’alimentation toute aussi significative. Afin de réduire la consommation énergétique des composants numériques complexes des terminaux mobiles, des techniques de modulation dynamique de la tension d’alimentation et de la fréquence de fonctionnement du cœur de calcul numérique sont utilisées. Le convertisseur DC/DC qui assure l’alimentation du cœur numérique doit donc faire face à de forts transitoires de charge, de tension de référence et de tension de source. Le contrôle en mode glissant d’un convertisseur DC/DC permet un bon compromis entre les performances transitoires du convertisseur, la réalisation via des composants analogiques et la puissance dissipée par le contrôleur. C’est pourquoi ce type de contrôle apparait être adapté au contrôle de convertisseurs DC/DC alimentant des cœurs numériques. Cette thèse a pour objet l’étude des alimentations sur carte électronique où le contrôleur et l’étage de puissance sont intégrés sur puce tandis que les composants de puissance passifs sont montés sur le circuit imprimé. Le contrôle en mode glissant à fréquence de découpage fixe d’un convertisseur DC/DC a été démontré avec des résultats significatifs. Cependant les performances transitoires d’un tel convertisseur sont amoindries en raison des délais introduits par une fréquence de découpage fixe. Une nouvelle structure de régulation de fréquence de découpage d’un convertisseur DC/DC contrôlé en mode glissant est proposée dans cette thèse. Cette structure régule la fréquence de découpage moyenne du convertisseur tout en maintenant la réponse transitoire du convertisseur asynchrone par rapport à l’horloge de référence. Une analyse de stabilité qui prend en compte les spécificités d’un tel système est aussi proposée. Le convertisseur a été conçu sur un procédé CMOS 130nm de STMicroelectronics. La fréquence de découpage est maintenue volontairement faible pour conserver un rendement élevé avec des composants passifs externes. Le prototype présente un rendement supérieur à 80% entre 2.4mW et 960mW de puissance de sortie. / Mobile applications necessitate nowadays huge digital-resources. Power management of a digital System-On-Chip (SOC) is based on dynamic voltage scaling. DC/DC converters used to supply the digital SoCs are facing stringent constraints with respect to load-transients, line-transients and reference tracking. Hysteretic control is known as the most convenient control scheme with a fair trade-off between transient performances, analog implementation and power consumption, particularly for one-phase architecture. The thesis focuses on-board DC/DC with a significant constraint on footprint (i.e. on components count and values). Fixed switching-frequency hysteretic control has been experimented with significant results. Transient performances are reduced due to latency introduced in the switching frequency control. The present study focuses on the improvement of the concept as well as its implementation and the analysis of stability. A new analog implementation of the sliding-mode control is presented with switching-frequency control using a particular analog phase-locked-loop but preserve transient performances. The DC/DC converter is implemented in CMOS 130nm by STMicroelectronics. The switching frequency range has been voluntarily limited and excludes the possible integration of passive components for the sake of silicon access. A hybrid demonstrator is presented with efficiency higher than 80\% between 2.4 mW and 960 mW output power.

Cette thèse a pour but de contribuer à la qualification du formulaire de calcul neutronique NARVAL, dédié aux coeurs de réacteurs à plaques. En particulier, l’objectif est de développer des méthodes innovantes permettant d’utiliser les données expérimentales inédites du programme HIPPOCAMPE pour évaluer la précision du profil de puissance calculé. La complexité provient de la localisation de l’instrumentation (chambres à fission placées entre les assemblages) et des hétérogénéités caractéristiques de ce type de coeurs (géométrie à plaques, poisons consommables et de contrôle solides). Pour aborder ce problème deux voies ont été mises en oeuvre : la première voie consiste à « combiner puis extrapoler » les écarts C/E observés afin de déterminer les incertitudes associées aux facteurs de puissance. Nous avons utilisé, pour ce faire, la méthode « P/A », traditionnellement employée dans les REP électrogènes mais jamais appliquée aux coeurs à plaques à ce jour. La deuxième voie passe, en revanche, par la reconstruction d’une nappe de puissance à utiliser comme référence (comparaison calcul/« expérience-reconstruite ») : nous avons focalisé notre travail sur des techniques géostatistiques. Après avoir constaté que les deux méthodes conduisent à des résultats satisfaisants (erreur comparable à l’incertitude expérimentale cible) nous avons continué notre recherche, en explorant les possibles développements et en introduisant en particulier une nouvelle méthode hybride (associant les techniques géostatistiques à la méthode P/A) qui permet d'améliorer ultérieurement la qualification du profil de puissance (écart-type des écarts C/E cohérent avec la constatation expérimentale). / The aim of this doctoral thesis work is to contribute to the experimental validation of a neutron physic code, called NARVAL, devoted to the analysis of slab cores reactors. The primary objective is to develop some innovative methods in order to validate the computed power map starting from the original experimental data, provided by the HIPPOCAMPE campaign. The particular position of the instrumentation (fission chambers located between the assemblies) and the strong heterogeneities, characterising this specific core design (slab geometry, burnable and control neutron absorbers in solid state) represent the main challenge of this work. Two different approaches are investigated : the first one consists in “combining and extrapolating” the observed calculated/experimental results in order to evaluate the uncertainty of power coefficients. Among different solutions, the “P/A” method is chosen : it is usually employed to perform conventional PWR plant analysis and has never been applied before to slab cores. The latter aims to reconstruct a power map that could be used as a direct reference for code validation : in this case the geostatistical techniques are selected. These methods provide satisfactory results as estimated errors are in good agreement with the experimental uncertainty target. Nevertheless, in this work a new hybrid method, applying the geostatistical technics to the P/A scheme, is investigated and developed. The good agreement between the experimental and the estimated validations of the computed power map attests the noteworthy performance of this new method.

Comme une méthode d’apprentissage automatique non supervisé, la classification automatique est largement appliquée dans des tâches diverses. Différentes méthodes de la classification ont leurs caractéristiques uniques. La classification hiérarchique, par exemple, est capable de produire une structure binaire en forme d’arbre, appelée dendrogramme, qui illustre explicitement les interconnexions entre les instances de données. Le co-clustering, d’autre part, génère des co-clusters, contenant chacun un sous-ensemble d’instances de données et un sous-ensemble d’attributs de données. L’application de la classification sur les données textuelles permet d’organiser les documents et de révéler les connexions parmi eux. Cette caractéristique est utile dans de nombreux cas, par exemple, dans les tâches de recherche d’informations basées sur la classification. À mesure que la taille des données disponibles augmente, la demande de puissance du calcul augmente. En réponse à cette demande, de nombreuses plates-formes du calcul distribué sont développées. Ces plates-formes utilisent les puissances du calcul collectives des machines, pour couper les données en morceaux, assigner des tâches du calcul et effectuer des calculs simultanément.Dans cette thèse, nous travaillons sur des données textuelles. Compte tenu d’un corpus de documents, nous adoptons l’hypothèse de «bag-of-words» et applique le modèle vectoriel. Tout d’abord, nous abordons les tâches de la classification en proposant deux méthodes, Sim_AHC et SHCoClust. Ils représentent respectivement un cadre des méthodes de la classification hiérarchique et une méthode du co-clustering hiérarchique, basé sur la proximité. Nous examinons leurs caractéristiques et performances du calcul, grâce de déductions mathématiques, de vérifications expérimentales et d’évaluations. Ensuite, nous appliquons ces méthodes pour tester l’hypothèse du cluster, qui est l’hypothèse fondamentale dans la recherche d’informations basée sur la classification. Dans de tels tests, nous utilisons la recherche du cluster optimale pour évaluer l’efficacité de recherche pour tout les méthodes hiérarchiques unifiées par Sim_AHC et par SHCoClust . Nous aussi examinons l’efficacité du calcul et comparons les résultats. Afin d’effectuer les méthodes proposées sur des ensembles de données plus vastes, nous sélectionnons la plate-forme d’Apache Spark et fournissons implémentations distribuées de Sim_AHC et de SHCoClust. Pour le Sim_AHC distribué, nous présentons la procédure du calcul, illustrons les difficultés rencontrées et fournissons des solutions possibles. Et pour SHCoClust, nous fournissons une implémentation distribuée de son noyau, l’intégration spectrale. Dans cette implémentation, nous utilisons plusieurs ensembles de données qui varient en taille pour examiner l’échelle du calcul sur un groupe de noeuds. / As a major type of unsupervised machine learning method, clustering has been widely applied in various tasks. Different clustering methods have different characteristics. Hierarchical clustering, for example, is capable to output a binary tree-like structure, which explicitly illustrates the interconnections among data instances. Co-clustering, on the other hand, generates co-clusters, each containing a subset of data instances and a subset of data attributes. Applying clustering on textual data enables to organize input documents and reveal connections among documents. This characteristic is helpful in many cases, for example, in cluster-based Information Retrieval tasks. As the size of available data increases, demand of computing power increases. In response to this demand, many distributed computing platforms are developed. These platforms use the collective computing powers of commodity machines to parallelize data, assign computing tasks and perform computation concurrently.In this thesis, we first address text clustering tasks by proposing two clustering methods, Sim_AHC and SHCoClust. They respectively represent a similarity-based hierarchical clustering and a similarity-based hierarchical co-clustering. We examine their properties and performances through mathematical deduction, experimental verification and evaluation. Then we apply these methods in testing the cluster hypothesis, which is the fundamental assumption in cluster-based Information Retrieval. In such tests, we apply the optimal cluster search to evaluation the retrieval effectiveness of different clustering methods. We examine the computing efficiency and compare the results of the proposed tests. In order to perform clustering on larger datasets, we select Apache Spark platform and provide distributed implementation of Sim_AHC and of SHCoClust. For distributed Sim_AHC, we present the designed computing procedure, illustrate confronted difficulties and provide possible solutions. And for SHCoClust, we provide a distributed implementation of its core, spectral embedding. In this implementation, we use several datasets that vary in size to examine scalability.

Les piles à combustibles à électrolyte solide de type SOFC permettent de transformer directement l’énergie de la réaction chimique de formation de l’eau à partir de l’hydrogène et de l’oxygène, en énergie électrique. De nos jours, les apatites de type silicates de terres rares présentent beaucoup d’intérêt comme électrolyte solide en raison de leurs propriétés de transport élevées avec une forte conductivité ionique et une faible énergie d'activation. Ils peuvent fonctionner de manière stable à une température intermédiaire sur une large plage de pression partielle d'oxygène en maintenant d'excellentes performances. Ils sont ainsi considérés comme de bons candidats pour les électrolytes de piles de type IT-SOFC. Parmi cette série de conducteurs, le type La-Si-O possède une conductivité plus élevée et leur performance serait modifiée par différents éléments dopants.L'objectif de cette thèse est d'étudier les effets des éléments de substitution / dopage ainsi que les méthodes de synthèse sur les propriétés structurales ainsi que sur la conductivité des apatites de type silicates de lanthane. Dans cette étude, nous utilisons une double approche: une approche de simulation et une approche expérimentale pour optimiser la pureté et les performances des matériaux d'électrolyte.Dans l'approche de simulation, le calcul basé sur la DFT (Théorie de la fonctionnelle de la densité) a été réalisée en vue d’étudier l'effet des positions de dopage: dopant Sr à La position de La et dopant Ge à la position de Si. Les résultats obtenus par le calcul concernant la conductivité ionique confirment ceux obtenus par l’expérience.Avec l’approche expérimentale, nous présentons la synthèse et la caractérisation de La10Si6O27 (LSO) dopé par Sr et élaboré par des procédés sol-gel. Les résultats montrent que la conductivité ionique est activé thermiquement et que les valeurs se situent entre 4,5 × 10-2 et 1 x 10-6 S·cm-1 à 873 K et dépend des conditions d’élaboration et de la composition de la poudre. / The Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) defined by its ceramic and oxide electrolyte, is an electrochemical energy conversion device that produces electricity directly from the chemical reaction of fuel. Nowadays, apatite type rare earths silicates and germaniums attract many interests as the solid electrolyte due to the superior transport properties with high ionic conductivity and low activation energy. They can operate stably at intermediate temperature over a wide oxygen partial pressure range and maintain excellent performances, being considered as a candidate for IT-SOFC electrolytes. Among this series of conductors, the La-Si-O type has a higher conductivity and the performance would be modified by different doping elements.The objective of this thesis is to study the effects of element substitution/doping and synthesis methods on the structural and conductivity properties of apatite type lanthanum silicates. In this study, we use a double approach: a simulation approach and an experimental approach to optimize the electrolyte materials purity and performance.Using simulation approach, a first principle calculation based on DFT (Density Functional Theory) was carried out to investigate the effect on doping positions: Sr dopant at La position and Ge dopant at Si position. The calculation results give a connection to the ionic conductivity obtained by experiments.With experimental approach, we present the synthesis and characterization of Sr-doped La10Si6O27 (LSO) prepared through an optimized water-based sol-gel process. The results show that the ionic conductivity is thermally activated and values lies between 4.5×10-2 and 1×10-6 Scm-1 at 873 K as a function of the composition and powder preparation conditions.

Pour les panneaux de grande hauteur soumis à un fort gradient thermique associé à l’incendie, ils subissent des déplacements hors plan importants qui, du fait de l’excentrement du poids propre qui en résulte, vont engendrer des efforts de flexion venant s’ajouter aux efforts de compression déjà existants. Un tel changement de géométrie, d’autant plus prononcé que le panneau est de grande hauteur, combiné à une dégradation simultanée des propriétés de résistance des matériaux sous l’effet de l’élévation de température, peut conduire à un effondrement de la structure sous poids propre. L’évaluation de la résistance au feu d’éléments de structures de grandes dimensions, repose sur la théorie du calcul à la rupture, appliquée d’une part à la détermination d’un diagramme d’interaction au feu caractérisant la résistance du panneau en chacune de ses sections, d’autre part à l’analyse de la ruine globale du panneau dans sa configuration déformée. Le programme comporte deux volets complémentaires. Le premier volet concerne l’approche expérimentale. Un mur de 9 mètre a été testé sur le grand équipement Vulcain afin de valider le modèle de calcul d’une part, qui est en cours du développement, et à identifier des phénomènes locaux éventuels non accessibles par la modélisation d’autre part. Le deuxième volet concerne le développement d’outils de modélisation et de calcul performants. Basées sur une approche cinématique, des procédures itératives qui se reposent sur la méthode de perturbation ont été construit pour chercher une solution analytique pour prédire la configuration déformée d’une plaque soumis à un fort gradient thermique. Ensuite, des méthodes numériques fondées sur la discrétisation en éléments finis du panneau déformé, traité comme une coque à faible courbure, et l’utilisation de techniques d’optimisation non-linéaires, qui ont connu récemment des progrès importants, devront pouvoir être développées et appliquées à ce problème / High rise reinforced concrete walls under fire exhibit important out-of-plane displacements, which in turn lead to an eccentricity of the self-weight with respect to the initial undeformed configuration, resulting in supplementary bending moments. This geometrical change, combined with the degradation of the stiffness and strength properties of reinforced concrete due to severe temperature increase, may lead to the failure of walls under fire.Investigation on fire resistance of reinforced concrete walls will be based on the yield design approach in order to analyze the global stability of high rise walls, taking into account the geometry changes induced by the thermal loading.The program consists of two parts.Firstly, a 9-meter high reinforced concrete wall has already been tested under fire with the equipment Vulcan. This full size experiment aims at validating the modeling of plates under large out-of-plan displacement and identifying potential local phenomenon which has not been considered in the model.Secondly, a yield design approach will carried out to analyze the stability of reinforced concrete walls. By using the perturbation method, a recursive analytical procedure based on a kinematic approach is proposed to find the deformed configuration of reinforced concrete walls under fire. The deformed configuration will be later modeled as a shallow shell, on which a yield design procedure will be performed by a non-linear optimization