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81	Superconductivity at its Limit: Simulating Superconductor Dynamics Near the Superconducting Superheating Field in Eilenberger and Ginzburg-Landau Theory Pack, Alden Roy 13 April 2020 (has links) We computationally explore the dynamics of superconductivity near the superheating field in two ways. First, we use a finite element method to solve the time-dependent Ginzburg-Landau equations of superconductivity. We present a novel way to evaluate the superheating field Hsh and the critical mode that leads to vortex nucleation using saddle-node bifurcation theory. We simulate how surface roughness, grain boundaries, and islands of deficient Sn change those results in 2 and 3 spatial dimensions. We study how AC magnetic fields and heat waves impact vortex movement. Second, we use automatic differentiation to abstract away the details of deriving the equations of motion and stability for Ginzburg-Landau and Eilenberger theory. We present calculations of Hsh and the critical wavenumber using linear stability analysis. superconductivity superheating field linear stability analysis finite element methods Ginzburg-Landau theory Eilenberger Theory Physical Sciences and Mathematics
82	La spirale turbulente : motif de grande longueur d'onde dans les écoulements cisaillés turbulents Prigent, Arnaud 17 December 2001 (has links) (PDF) Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale de la spirale turbulente, le régime de coexistence laminaire-turbulent en forme d'hélice observé dans l'écoulement de Taylor-Couette, l'écoulement cisaillé entre deux cylindres coaxiaux. A cette fin nous avons réalisé des écoulements de Couette aux dimensions inégalées. Nous montrons que la spirale turbulente est un motif de grande longueur d'onde devant l'écartement des cylindres et ne peut exister si le rapport d'aspect azimutal est inférieur à 50. Nous révélons pour la première fois, l'existence d'un régime équivalent, partageant les mêmes propriétés d'un point de vue qualitatif et quantitatif, dans l'écoulement de Couette plan, l'écoulement cisaillé entre deux parois planes circulant à vitesses égales mais opposées, pourvu que ses rapports d'aspect soient suffisamment grands. Ceci nous incite à considérer la spirale turbulente comme la manifestation propre à l'écoulement de Taylor-Couette d'un motif de coexistence laminaire-turbulent ordonné de grande longueur d'onde générique des écoulements cisaillés. Nous avons étudié son émergence à partir de l'écoulement turbulent et constaté que le motif apparaît progressivement suivant un scénario identique pour les deux écoulements. L'étude quantitative conduite dans l'écoulement de Taylor-Couette, montre qu'il apparaît comme le résultat d'une instabilité de l'écoulement turbulent homogène, la coexistence laminaire-turbulent étant obtenue loin du seuil lorsque l'amplitude des modulations est suffisamment forte pour qu'il y ait relaxation vers l'état laminaire dans les minima. Le motif apparaît via une bifurcation supercritique et un jeu d'équations de Ginzburg-Landau couplées à coefficients réels suffisent pour reproduire nos observations à condition d'y ajouter du bruit. La cohérence de cette démarche est confirmée par la détermination des coefficients et nous proposons un schéma global de la transition dans le cadre d'une dynamique potentielle en présence de bruit. [PHYS:PHYS] Physics/Physics transition vers la turbulence écoulement de Taylor-Couette équations de Ginzburg-Landau écoulement de Couette plan
83	Approche Boltzmann-Ginzburg-Landau pour les modeles simples de la matiere active Peshkov, Anton 24 September 2013 (has links) (PDF) Le phénomène de mouvement collectif est présent parmi beaucoup de systèmes biologiques comme dans les volées d'oiseaux ou des bancs de poissons. Dans ces systèmes, le mouvement collectif apparait sans aucun leader ni force extérieure et est exclusivement dû à l'interaction parmi les individus et à la nature hors-équilibre de tout le système. Nous voulons étudier des modèles simples de mouvement collectif afin d'établir des classes d'universalité parmi la matière active sèche, c'est-à-dire des individus interagissant sans l'aide d'un fluide. Beaucoup de ces systèmes ont déjà été étudiés microscopiquement. Nous voulons obtenir des équations hydrodynamiques de ces systèmes pour confirmer les résultats microscopiques et pour prédire des propriétés nouvelles. Nous effectuons une dérivation d'équations hydrodynamiques en utilisant l'approche Boltzmann-Ginzburg-Landau introduit dans cette thèse. Quatre modèles de type Vicsek sont considérés. Un modèle polaire simple identique au modèle de Vicsek, un modèle mixte avec des particules polaires avec interactions nématiques, un modèle avec des particules polaires et interactions nématiques et finalement un modèle avec des particules polaires avec des interactions non-métriques. Dans chaque cas les équations obtenues sont étudiées de façon analytique et numérique. Nous trouvons que les équations obtenues reproduisent de façon fidèles les propriétés qualitatives des modèles microscopiques considérées, comme les différentes phases observées et la nature de transition entre ces phases. Dans certains cas des phases nouvelles sont trouvées, qui n'ont pas été reportées auparavant dans les modèles microscopiques. Beaucoup d'entre elles ont été confirmées a posteriori dans les simulations numériques de ces modèles. matière active modèle de Vicsek équations hydrodynamiques approche Boltzmann-Ginzburg-Landau particules auto-propulsées nématiques actives
84	Vorticité dans le modèle de Ginzburg-Landau de la supraconductivité Aydi, Hassen 17 December 2004 (has links) (PDF) Prenant $\e=\frac{1}{\kappa}$ avec $\kappa>0$ est le paramètre de Ginzburg-Landau, ce mémoire de thèse porte sur l'étude asymptotique dans la limite $\e\ri 0$ des minimiseurs périodiques ainsi que des points critiques de l'énergie de Ginzburg-Landau.<br />En première partie, on prouve pour des certeins champs magnétiques appliqués $h_{ex}$ à la surface du supraconducteur de l'ordre du premier champ critique $H_{c_1}=\frac{\|\log\e\|}{2}$ que pour les minimiseurs périodiques de Ginzburg-Landau, le nombre des vortex par période est de l'ordre de $h_{ex}$ et leur répartition est uniforme. En outre, en prenant des champs $h_{ex}$ proches de $H_{c_1}$ de la forme $h_{ex}=H_{c_1}+f(\e)$ où $f(\e)\rightarrow +\infty$ et $f(\e)=o(\|\log\e\|)$, on montre que le nombre de vortex des minimiseurs périodiques par période est de l'ordre de $f(\e)$ et leur répartition est aussi uniforme.<br />Dans une deuxième partie, toujours dans le modèle périodique, on construit une suite de points critiques ayant des vortex répartis sur un nombre fini de lignes horizontales.<br />Dans une troisième partie, on construit dans le cas d'un disque une suite de points critiques telle que les vortex sont répartis sur un nombre fini de cercles concentriques de rayon strictement positif et de centre, le centre du disque. Dans le cas où il y a un seul cercle de vorticité, le rayon est bien caractérisé.<br />Finalement, dans un modèle de Ginzburg-Landau avec "pinning", on s'intéresse à l'étude du signe des degrés des vortex et on donne des résultats partiels indiquant que les degrés ne sont pas toujours positifs. [MATH] Mathematics EDP non linéaire Equations de Ginzburg-Landau Supraconductivité Modèle périodique Vorticité Effets de concentration Convergence de mesure Comportment asymptotique "pinning" de vortex
85	Etude théorique de l'état de vortex dans de nouveaux supraconducteurs: MgB2 et PrOs4Sb12 Dao, Vu Hung 17 January 2006 (has links) (PDF) La thèse illustre les influences combinées des anisotropies du gap et du cristal sur les propriétés supraconductrices sous champ magnétique. Afin de décrire la supraconductivité multibande de MgB2, nous dérivons la fonctionnelle de Ginzburg-Landau pour un supraconducteur à deux gaps à partir d'un modèle BCS de couplage faible. L'interaction entre condensats est ainsi décrite par un unique couplage de type Josephson. La théorie à deux gaps permet alors d'expliquer la courbure et l'anisotropie du deuxième champ critique, et la rotation de 30° du réseau de vortex accompagnant l'augmentation du champ magnétique appliqué le long de l'axe c. Par ailleurs, nous étudions la géométrie du réseau de vortex dans le fermion lourd PrOs4Sb12. La prise en compte des corrections non-locales, pour un supraconducteur à cristal Th-tétraédrique avec gap de type s, permet d'expliquer la déformation observée. Les résultats ab initio sur les structures de bandes confirment quantitativement notre analyse. réseau de vortex deuxième champ critique théorie de Ginzburg-Landau corrections non-locales MgB2 supraconductivité multibande / multigap PrOs4Sb12 symétrie Th-tétraédrique
86	Formation et dynamique de vagues en cellule de Hele-Shaw MEIGNIN, Laurent 06 November 2001 (has links) (PDF) Ce travail de thèse présente l'étude expérimentale de l'instabilité de Kelvin-Helmholtz entre un gaz et une huile visqueuse en écoulement parallèle en cellule de Hele-Shaw. Le fort cisaillement entraîne la déstabilisation de l'interface et l'apparition d'ondes propagatives. L'étude expérimentale du seuil de l'instabilité montre une origine inertielle alors que la vitesse de phase linéaire est purement visqueuse. Une analyse bi-dimensionnelle associant la dissipation visqueuse aux parois et les effets inertiels (théorie non visqueuse de Kelvin-Helmholtz) confirme ces résultats expérimentaux. Par ailleurs, la bifurcation de l'état stable à l'état instable est de nature sous-critique. Les différents paramètres de l'instabilité comme le seuil, la vitesse de phase ou la longueur d'onde augmentent fortement avec l'épaisseur de la cellule. Notre écoulement étant ouvert, l'étude est ensuite complétée par la détermination, à la fois expérimentale et théorique, d'une transition convectif/absolu non-linéaire. Ensuite une caractérisation de la dynamique d'évolution des ondes dans le régime non-linéaire est menée à travers une équation complexe d'ordre cinq de Ginzburg-Landau dont l'ensemble des coefficients est déterminé expérimentalement et confronté avantangeusement à la théorie. À partir de cette étude, une instabilité secondaire du type Eckhaus-Benjamin-Feir est mise en évidence. Enfin l'analyse précise de la forme des ondes non-linéaires saturées et surtout de leur mode d'interaction permet de relever des similarités avec des solitons issus d'une équation de Korteweg de Vries. L'étude de l'asymétrie atypique amont--aval des ondes est aussi initiée par la réalisation d'une expérience annexe de dynamique de mouillage du ménisque. [PHYS:PHYS] Physics/Physics Instabilité de Kelvin-Helmholtz bifurcation sous-critique transition convectif/absolu équation de Ginzburg-Landau solitons
87	Quelques problèmes variationnels issus de la physique de <br />la matière condensée Millot, Vincent 08 June 2005 (has links) (PDF) Dans le chapitre 1, nous calculons l'infimum d'une énergie comportant un poids mesurable sur une classe d'applications à valeurs dans S2 ayant des singularités prescrites. Nous montrons qu'une telle quantité induit une distance. Ceci nous permet de calculer dans le chapitre 2, une énergie de type relaxée pour des applications à valeurs dans la sphère. La formule fait intervenir la notion de connexion minimale connectant les singularités topologiques. Dans le chapitre 3, nous étudions le modèle physique d'un condensat de Bose-Einstein bidimensionnel en rotation. Nous estimons la vitesse critique de rotation pour avoir d tourbillons et nous déterminons leur position. Dans le chapitre 4, nous étudions le comportement asymptotique des minimiseurs d'une énergie de Ginzburg-Landau avec un poids dépendant du petit paramètre epsilon. Nous montrons un phénomène d'ancrage des singularités limites. Dans le chapitre 5, nous présentons quelques résutats sur la stabilisation en temps fini de processus mécaniques où un frottement sec coexiste avec d'autres types de forces donnant lieu à des oscillations dans l'absence de frottement. [MATH] Mathematics singularité topologique connexion minimale énergie relaxée condensat de Bose-Einstein tourbillon de Ginzburg-Landau énergie renormalisée frottement sec stabilisation en temps fini
88	Topics in the mathematics of disordered media Duerinckx, Mitia 21 December 2017 (has links) Cette thèse est consacrée à l’étude mathématique des effets de désordre dans divers systèmes physiques. On commence par trois problèmes d’homogénéisation stochastique en lien avec des questions statiques de physique classique. Premièrement, en vue de la déduction rigoureuse de l’élasticité non-linéaire à partir de la physique statistique de réseaux de chaînes de polymères, on établit l’existence de propriétés effectives pour des matériaux hyperélastiques hétérogènes aléatoires sous des hypothèses générales de croissance. Deuxièmement, dans un cadre linéarisé simplifié, on étudie les formules de Clausius-Mossotti pour les propriétés effectives d’alliages binaires dilués: on donne la première preuve générale et rigoureuse de ces formules, ainsi qu’une extension aux ordres supérieurs. Troisièmement, encore pour des systèmes linéarisés, on propose d’étudier les déviations par rapport aux propriétés effectives et on établit la première théorie générale des fluctuations en homogénéisation stochastique. Dans la seconde partie de cette thèse, on se focalise sur la compétition entre désordre et interactions, et on étudie plus particulièrement la dynamique des vortex de Ginzburg-Landau dans des supraconducteurs 2D de type II en présence d’impuretés. Bien que la compréhension mathématique des propriétés vitreuses complexes de ces systèmes semble hors de portée, on établit rigoureusement la limite de champ moyen pour la dynamique d’un grand nombre de vortex, et on étudie l’homogénéisation de ces équations limites et leurs propriétés. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished Mathématiques Analyse mathématique Probabilités Calcul des variations homogénéisation stochastique fluctuations formule de Clausius-Mossotti Ginzburg-Landau liquide de vortex limite de champ moyen
89	Global stability analysis of three-dimensional boundary layer flows Brynjell-Rahkola, Mattias January 2015 (has links) This thesis considers the stability and transition of incompressible boundary layers. In particular, the Falkner–Skan–Cooke boundary layer subject to a cylindrical surface roughness, and the Blasius boundary layer with applied localized suction are investigated. These flows are of great importance within the aviation industry, feature complex transition scenarios, and are strongly three-dimensional in nature. Consequently, no assumptions regarding homogeneity in any of the spatial directions are possible, and the stability of the flow is governed by an extensive three-dimensional eigenvalue problem. The stability of these flows is addressed by high-order direct numerical simulations using the spectral element method, in combination with a Krylov subspace projection method. Such techniques target the long-term behavior of the flow and can provide lower limits beyond which transition is unavoidable. The origin of the instabilities, as well as the mechanisms leading to transition in the aforementioned cases are studied and the findings are reported. Additionally, a novel method for computing the optimal forcing of a dynamical system is developed. This type of analysis provides valuable information about the frequencies and structures that cause the largest energy amplification in the system. The method is based on the inverse power method, and is discussed in the context of the one-dimensional Ginzburg–Landau equation and a two-dimensional flow case governed by the Navier–Stokes equations. / <p>QC 20151015</p> Hydrodynamic stability transition to turbulence global analysis boundary layers roughness laminar flow control Stokes/Laplace preconditioner optimal forcing crossflow vortices Ginzburg-Landau Falkner-Skan-Cooke Blasius lid-driven cavity Fluid Mechanics and Acoustics Strömningsmekanik och akustik
90	Stabilisierung und Kontrolle komplexer Dynamik durch mehrfach zeitverzögerte Rückkopplung / Stabilization and control of complex dynamics using multiple delay feedback Ahlborn, Alexander 16 May 2007 (has links) No description available. 530 Physik Mathematics and Computer Science Multiple Delay feedback Control MDFC Notch Filter Feedback NFF Regelung global lokal Frequenzverdopplung Ginzburg-Landau Fitzhugh-Nagumo Torsion Kerbfilter Spiralwelle multiple delay feedback control MDFC notch filter feedback NFF feedback control global local frequency-doubling Ginzburg-Landau Fitzhugh-Nagumo torsion notch filter spiral wave 33.38 33.29 RPE 000: Nichtlineare Optik {Physik}

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