Ce travail de thèse est dédié à la visualisation par microscopie optique des transitions de phases, thermo- et photo-induites dans des monocristaux à transition de spin. L’étude des cristaux du composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)] a permis de montrer la possibilité de contrôler la dynamique de l’interface HS/BS (haut spin/bas spin) par une irradiation lumineuse appliquée sur toute la surface du cristal ou de manière localisée. Les investigations expérimentales menées sur l’effet de l’intensité de la lumière sur la température de transition ont mis en évidence d’une part l’importance du couplage entre le cristal et le bain thermique, et d’autre part le rôle de la diffusion de la chaleur dans le monocristal. En parallèle, un modèle basé sur une description de type Ginzburg-Landau, a permis de mettre sur pied une description de type réaction diffusion des effets spatio-temporels accompagnant la transition de spin dans un monocristal. Celui-ci a permis d’identifier et de comprendre le rôle des paramètres pertinents entrant en jeu dans le contrôle du mouvement de l’interface HS/BS. Les résultats obtenus sont très encourageants et reproduisent avec une grande fidélité les données expérimentales. Cependant l’origine de l’orientation de l’interface HS/BS observée par microscopie optique dans les cristaux du composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)] était restée mystérieuse. Pour résoudre cette question, nous avons développé un modèle électro-élastique qui tient compte du changement de volume au cours de la transition de spin. Ce dernier nous a conduits à analyser l’effet de la symétrie du réseau cristallin et de la forme du cristal sur l’orientation de l’interface élastique. En l’appliquant au composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)], en tenant compte du caractère anisotrope du changement de la maille élémentaire lors du passage HSBS, nous avons réussi à retrouver quantitativement l’orientation du front observée expérimentalement en microscopie optique. Ceci confirme bien le rôle primordial de l’élasticité dans le comportement des matériaux à transition de spin. Des études sous lumière à très basse température nous ont donné la possibilité de suivre en temps réel, l’effet LIESST (Light Induced Excited Spin State Trapping), la re-laxation coopérative du cristal ainsi que l’instabilité photo-induite LITH (Light Induced Thermal Hysteresis). Un monde fascinant est apparu autour de cette dernière, avec la présence de comportements totalement inédits. Ainsi, et pour la première fois, nous avons mis en évidence l’existence de phénomènes d’auto-organisation et de comportements autocatalytiques du front de transition. Cette physique non-linéaire dénote un comportement actif du cristal, par suite d’une subtile préparation autour d’un état instable. Ces comportements rappellent les structures dissipatives de Turing et ouvrent des perspectives fascinantes pour cette thématique, tant sur le plan expérimental que théorique. / This thesis work is devoted to visualization by optical microscopy of thermo- and photo-induced phase transitions, in switchable spin transition single crystals. The study of crystals of the compound [{Fe (NCSe) (py) 2} 2 (m-bpypz)] showed the possibility to control reversibly the dynamics of the HS/LS interface through a photo-thermal effect generated by an irradiation of the whole crystal or using a spatially localized light spot on the crystal surface. The investigations of the effect of the light intensity on the transition temperature have highlighted the importance of the coupling between the crystal and the thermal bath in these experiments. Concomitantly, we developped a reaction diffusion model allowing to describe and iden-tify the relevant physical parameters involved in the control of the movement of HS/LS interface. The obtained results are very encouraging and reproduce the main features of the experimental data. However the origin of the interface orientation observed by the optical microscopy in the crystal of the compound [{Fe (NCSe) (py) 2} 2 (m-bpypz)] re-mained mysterious, and needed an elastic approach to be handled. At this end, an electro-elastic model including the volume change at the spin transition was developed. By taking into account for the anisotropy of the unit cell deformation at the transition, we were able to reproduce quantitatively the experimental HS/LS interface orientation. This result confirms the crucial role of the lattice symmetry and its elastic properties in the emergence of a stable interface orientation. The last part of the thesis is devoted to the investigation of photo-induced effects at very low temperatures (~10K). There, we visualized for the first time the real time transformation of a single crystal under LIESST (Light Induced Excited Spin State Trapping) effect as well as its subsequent relaxation at higher temperatures. We have also studied the light induced instabilities through investigation on the LITH (Light Induced Thermal Hysteresis) loops. Around the latter, a fascinating world made of nonlinear effects, and patterns formation emerged, recalled the well known Turing structures. These results lead to new horizons that will give access to new theories and original experimental observations that will enrich the topics opening the new avenues to study of nonlinear phenomena in spin crossover solids.

Titre : La compensation écologique : du principe de non perte nette de biodiversité à son opérationnalisation – analyse de l’action collectiveMots clés : Compensation écologique, action collective, effets spatio-temporels, Non perte nette de biodiversité.Résumé : En France la compensation écologique des impacts résiduels sur la biodiversité a pour objectif l'atteinte de la non perte nette de biodiversité. Un cadre normatif énonçant une dizaine de principes permet théoriquement d'atteindre cet objectif.Nous étudions donc la mise en œuvre de la compensation écologique à travers trois projets de LGV. Nous analysons le jeu d'acteur autour de cette mise en œuvre grâce aux théories de l'action collective, et notamment grâce au cadre analytique de la Traduction proposé par M. Callon. Cette première analyse nous permet de comprendre en quoi la compensation est un objet socio-technique. Nous mettons en évidence que de nombreux acteurs aux intérêts divergents se mobilisent pour mettre en place la compensation écologique. Nous montrons qu’il y a une tension entre la mobilisation des acteurs et les exigences écologiques, ces deux aspects ne sont pas toujours compatibles. La durée des cahiers de charges et la rétribution des propriétaires fonciers, chargés de la mise en œuvre de la compensation écologique est déterminante à la fois pour la mobilisation des humains et des nons humains (biodiversité). Nous nous interrogeons ensuite sur les effets spatiaux temporels de l’action collective et de sa capacité à tendre vers une non perte nette de biodiversité. Nous montrons que les mesures n’ont pas pu être effectives avant le démarrage des impacts. La gestion du foncier en France semble pour le moment difficilement compatible avec une mise en œuvre de la compensation non anticipée très en amont. Nous montrons que la majorité des sites de mesures de compensation sont de petites tailles, bien que des espaces de grandes tailles semblent davantage vertueux d’un point de vue écologique. Enfin nous montrons que la pérennité des mesures de compensations peut être appréhendée à différents niveaux suivant (i) le type de maîtrise foncière (acquisition, conventionnement); (ii) les contrats de mesures de compensation (durée, contenu de ces derniers – les sanctions en cas de manquement aux obligations influent sur le maintien des mesures) ; (iii) la gestion du renouvellement de ces contrats; (iv) la vocation des propriétaires des sites (une entreprises publique ou privée de construction n’a pas comme rôle au départ de conserver la biodiversité, tandis qu’une association naturaliste en a la vocation) ; (v) la pérennité des structures et les assurances quant au devenir des sites de mesures de compensation en cas de faillite; (vi) le suivi et le contrôle l’application de la compensation. / In France, the objective of ecological compensation for residual impacts on biodiversity is to achieve no net loss of biodiversity. A normative framework setting out about ten principles theoretically makes it possible to achieve this objective.We are therefore studying the implementation of biodiversity offset through three High Speed Railway projects. We analyze the actor's game around this implementation through the theories of collective action, and in particular the analytical framework of Translation proposed by M. Callon. This first analysis allows us to understand how biodiversity offset is a socio-technical object. We highlight that many actors with diverging stakes are mobilizing to implement ecological compensation. We show that there is a tension between the mobilization of actors and ecological requirements, these two aspects are not always compatible. The duration of the environmental services specifications and the associated retribution of landowners, who set-up biodiversity offset specification, is decisive for both human and non-human (biodiversity) mobilization. We then question the temporal spatial effects of collective action and its ability to achieve a net loss of biodiversity. We show that the measures could not be effective before the impacts began. Land management in France seems for the moment to be difficult to reconcile with the implementation of unanticipated biodiversity offset at a very early stage. We show that the majority of biodiversity offset sites are small in size, although larger areas seem more virtuous for biodiversity. Finally, we show that the sustainability of biodiversity offset measures can be assessed at different levels depending on (i) the type of land control (acquisition, agreement); (ii) biodiversity offset contracts (duration, content of the latter - sanctions in the event of failure to comply with obligations influence the maintenance of the measures); (iii) the management of the renewal of these contracts; (iv) the vocation of the owners of the sites (a public or private construction company does not initially have the role of conserving biodiversity, whereas an environmental NGO has the vocation); (v) the sustainability of the structures and assurances as to the future of the biodiversity offset measures sites in the event of bankruptcy; (vi) the monitoring and control of the implementation.

Cette thèse a pour sujet la modélisation et le contrôle des processus intervenant lors de l'amplification d'impulsions laser à dérive de fréquence.<br />Nous présentons les modèles utilisés, qui prennent en compte la propagation, les effets non linéaires et les effets thermiques se produisant dans les chaînes laser basées sur le principe de l'amplification à dérive de fréquence. Une validation expérimentale de ces modèles a permis de souligner l'importance des aspects spatiaux du laser pour modéliser finement le processus d'amplification.<br />Nous avons également étudié l'importance, durant la propagation, des aspects spatiaux avec des calculs de propagation après un miroir déformable et montré toutes les précautions nécessaires pour l'utilisation d'une boucle d'optique adaptative. Cette boucle d'optique adaptative est utilisée maintenant de manière journalière pour garantir la qualité de la tache focale du laser 100 TW du LOA.<br />Nous avons réalisé des études sur les effets spatio-temporels créés dans les systèmes de lentilles. Le retard local et l'élargissement de la durée globale, dus au temps de propagation (PTD) dans un système de lentilles, ont été mesurés. Cette mesure directe de l'élargissement global de la durée temporelle est la première à notre connaissance.<br />Enfin, le futur laser Pétawatt (LUIRE) du LOA a été dimensionné avec les modèles validés précédemment. Nous pouvons atteindre le régime Pétawatt (30 J, 30 fs) avec un amplificateur multipassage supplémentaire dont les caractéristiques sont présentées.