Des études expérimentales et théoriques du mécanisme d'électrodéposition de différents revêtements à base de cobalt : le cobalt métallique, les alliages binaires Co-Ni, Co-Cu et l'alliage ternaire Co-Ni-Cu sont menés.Les propriétés de ces films dépendent fortement des paramètres expérimentaux tels que le pH de l'électrolyte, la nature du substrat, etc.. Un champ magnétique jusqu'à 12T est superposé parallèlement à la surface de l'électrode de travail. La convection forcée induite dans l'électrolyte modifie les conditions hydrodynamiques et par conséquent, influe sur la structure et la morphologie des films obtenus. Par ailleurs, la cinétique des processus et la croissance des cristaux sont améliorées dans des conditions magnéto électrochimique. Les microstructures obtenues suite au procédé électrochimique en présence d'un champ magnétique sont caractérisées par différentes propriétés magnétiques trouvant un intérêt potentiel en tant que matériaux magnétiques doux et / ou dur. Dans le cadre du projet ANR COMAGNET, les matériaux subissent ensuite un traitement thermique en présence d'un champ magnétique, des phénomènes de recristallisation et interdiffusion sont mis en évidence induisant des modifications des propriétés magnétiques.Enfin, des calculs de l'énergie d'adsorption de l'atome d'hydrogène et de l'ion H+ sur différentes faces cristallographiques du cobalt sont menés par modélisation DFT (Théorie de la Fonctionnelle de la Densité). Ces résultats, mis en relation avec l'étude expérimentale, montrent le lien entre la formation de certaines structures cristallographiques et l'évolution simultanée de l'hydrogène à la surface de l'électrode pendant l'électrolyse. / The present work is focused on the experimental and theoretical studies of the electrodeposition mechanism of Co-based films, including single Co, binary Co-Ni, Co-Cu and ternary Co-Ni-Cu alloy films. The modeling and structure-properties relationship by a multi-scale approach is investigated.The preliminary study involves determination and optimization of the electrodeposition parameters in order to obtain nanocrystalline films with satisfied surface quality and promising magnetic properties. It is shown that the electrolytic pH, to-be-deposited type of substrate and deposition time are of high importance in the fabrication of nanoscale materials. Among them, the electrolytic pH is the one, which has the greatest effect on the structure formation. The film growth as well as its quality can be strongly affected by a superimposition of an external magnetic field. The electrodeposition process was carried out under parallel to the electrode surface magnetic fields with magnets strength up to 12T. The results reveal that the induced forced convection in the electrolyte changes the hydrodynamic conditions and thus, affects the structure and morphology of the obtained films. Furthermore, the process kinetics and crystal growth are enhanced under magnetic electrodeposition conditions.Microstructure formed by the electrochemical processing is characterized by some significant magnetic properties, which may result in soft and/or hard magnetic materials, depending on their application approach. Additionally, the microstructure of films has been improved by the magnetic annealing treatment. Thus, the recrystallization and interdiffusion phenomena are observed, and modification of the magnetic properties is induced.Considering the electrodeposition process carried out in aqueous solutions the secondary process, which is the hydrogen evolution reaction (HER), needs to be taken into account. The theoretical study based on the tools of quantum mechanics (QM) and density functional theory (DFT) is used to determine the adsorption energies of hydrogen. In this work, the calculation results are related with the experimental study and may explain the structure formation assisted by the simultaneous evolution of hydrogen at the electrode surface.

Ce travail présente le développement d'une nouvelle technique d'imagerie thermique utilisant une nanoparticule fluorescente comme capteur de température. La particule est fixée à l'extrémité d'une pointe de microscope à force atomique. En contact avec une surface ou un dispositif plus ou moins chaud, la fluorescence de la particule varie et permet de déterminer la température. La particule utilisée contient des ions de terres rares (erbium et ytterbium) dont certaines raies d'émission sont en équilibre thermique. La mesure de l'intensité relative de ces raies permet de déterminer la température absolue du matériau, et donc de la surface avec lequel il est en contact. Nous avons tout d'abord utilisé cette technique pour étudier l'échauffement de pistes résistives (aluminium et nickel) parcourues par un courant continu. Dans le cas de pistes d'aluminium, la résolution latérale thermique que nous avons obtenue est d'environ 250 nm, de l'ordre de la taille de la particule fluorescente. Nous avons ensuite utilisé cet instrument pour observer l'échauffement de pistes parcourue par un courant alternatif. Ce mode permet d'observer où sont localisées les variations de température, mais ne permet pas pour l'instant de déterminer la température absolue du dispositif. A l'aide de ce mode de fonctionnement, nous avons observé l'échauffement dans des pistes de nickel dont la largeur est de l'ordre de 200 nm. Enfin, en effectuant des courbes d'approche/retrait, nous avons aussi pu mesurer l'importance relative des différents mécanismes de transfert de chaleur entre la pointe et la surface. Dans le cas de pistes de taille submicronique, le transfert de chaleur par contact direct est de loin le plus efficace.

Ce document synthétise mes travaux de recherches sur la période 2002-2009. Les axes majeurs de mon activité portent sur le couplage de molécules avec des particules métalliques, supportant des modes plasmons (SPP) : - Microscopie et spectroscopie optiques en champ proche, - Relaxation moléculaire par couplage aux plasmons, en particulier, la possibilité de modifier les propriétés d'émission de molécules par couplage avec des structures métalliques, – Composants plasmoniques pour la photonique intégrée, où, à l'inverse, l'ingéniérie de matériaux optiques (polymères dop´es, non linéaire, . . .) permet de contrôler la propagation de SPPs le long de films métalliques. Finalement, je démontrerai que ces axes peuvent converger vers la notion d'antenne plasmonique, axe que je souhaite d´evelopper dans les prochaines ann´ees. A chaque fois que cela sera possible, je replacerai dans le contexte national ou international mon apport dans ces thématiques.

La methode de la fonctionnelle de la densite d'energie (EDF) est un outil de choix pour l'etude de la structure nucleaire a basse energie, car elle permet des calculs de noyaux finis aussi bien pour des systemes stables connus experimentalement dont les proprietes sont reproduites avec une bonne precision, que pour des noyaux qui ne peuvent encore etre produits mais sont predits theoriquement. Dans la premiere partie de cette these, une nouvelle methode quantitative est introduite pour caracteriser l'existence et les proprietes des halos dans les noyaux moyens et lourds, ainsi que pour etudier l'impact des correlations d'appariement ou du choix de la fonctionnelle d'energie sur leur formation. Il apparait que la solidite de ces resultats est limitee par le faible pouvoir predictif des fonctionnelles utilisees jusqu'a present qui sont ajustees sur des donnees experimentales. Dans la seconde partie de ce memoire, nous entreprenons la construction de fonctionnelles non-empiriques qui reposent sur un nouveau paradigme pour les forces nucleon-nucleon dans le vide, a savoir les interactions low-momentum engendrees par l'application des methodes du groupe de renormalisation. Ces potentiels a coeur mou sont utilises comme point de depart d'une strategie a long terme faisant le lien entre les techniques modernes de resolution du probleme a N corps et les methodes EDF. Nous donnons ainsi des perspectives pour construire differentes realisations d'un modele non-empirique d'interaction incluant les effets de milieu a differents niveaux d'approximation et pouvant etre traite dans les codes dedies a la structure nucleaire. Dans ce memoire, la premiere etape de ce travail est initiee par l'ajustement d'une representation operatorielle des forces low-momentum dans le vide realise au moyen d'un algorithme parallele d'intelligence artificielle. Les premiers resultats mettent en valeur la possibilite d'incorporer la physique necessaire a la structure de basse energie dans ce vertex gaussien.

On étudie l'opérateur de Dirac bidimensionnel avec un champ magnétique tendant vers l'infini en l'infini. Le spectre d'un tel opérateur est uniquement composé de valeurs propres et en particulier le spectre essentiel est réduit à un point. Pour un champ magnétique à croissance polynomiale, on donne l'équivalent des valeurs propres à l'infini.<br />Quand on perturbe cet opérateur par un potentiel électrique tendant vers zéro à l'infini avec une décroissance polynomiale, exponentielle ou à support compact, des valeurs propres sont créées près du point du spectre essentiel. On étudie le comportement asymptotique du spectre discret de l'opérateur perturbé près de ce point.<br />Pour l'opérateur de Dirac tridimensionnel avec un champ magnétique constant, on définit les résonances à l'aide de la méthode de dilatation analytique. Grâce à la méthode de Grushin, on étudie les résonances près des niveaux de Landau-Dirac à l'aide d'un hamiltonien effectif.

L'étude des propriétés luminescentes de nanoparticules permet d'accéder à des informations sur les mécanismes élémentaires liés à cette luminescence. À l'instar de ce qui a été fait pour les semiconducteurs (effets de confinement quantique par exemple), nous souhaitons étudier l'influence de paramètres tels que la taille ou la composition de nanoparticules isolantes sur leur luminescence. Pour cela il fallait créer un outil polyvalent capable d'exciter efficacement ces particules, d'en effectuer des images luminescentes et enfin d'en faire la spectroscopie. Le microscope confocal achromatique élaboré dans le cadre de mon travail de thèse et hébergé au sein de Nanoptec est à même de remplir ces objectifs : longueur d'onde d'excitation accordable allant de l'UV dur (210 nm) à l'IR (près de 1 μm), résolution spatiale de l'ordre du μm (permet l'étude de particules assez espacées), aspect confocal permettant d'isoler spatialement la luminescence de l'objet étudié, système de détection capable d'isoler spectralement cette luminescence... Cet outil a permis des collaborations diverses avec des équipes au sein et hors du laboratoire, comme la cartographie spatiale de la répartition de dopants dans des fibres laser, l'évaluation des inhomogénéités lumineuses au sein de matériaux céramiques, la mesure de dispersion spatiale de nanoparticules dans des plastiques... Le microscope confocal achromatique nous sert également à étudier plus fondamentalement les effets de la puissance d'excitation sur les propriétés luminescentes de nanoparticules de tailles et de compositions diverses.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 174-186).

Diss.--Lett.--Bochum--Univ., 1998. / Bibliogr. p. 267-291. Notes bibliogr. Index.

Thèse de doctorat : SCIENCES ET TECHNIQUES : Nice : 1999. / 1999NICE5327. 134 ref.

Thèse doctorat : Nucléaire et Thermique : Villeurbanne, INSA : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. à la fin de chaque chapitre.