Au cours de cette thèse, on étudie les systèmes différents : graphène (une monocouche de carbone), graphène fonctionnalisé et les nanofils de Bismuth en induisant la supraconductivité par l’effet proximité. On montre que l’effet proximité fonctionne comme un probe sensible pour les effets des interactions, de couplage spin-orbite, etc.La structure de band de graphène a une relation dispersion linéaire au niveau de Fermi, et le band de conductance et le band de valence est lié aux six points dans l’espace réciproque, appelé le point Dirac. Autour du point Dirac, graphène occupe d’une densité d’état faible (par rapport aux métaux). Alors le niveau de Fermi dans graphene est modulable. On fabrique les jonctions S/Graphene/S avec les contacts de matériaux différents (Al, ReW, Nb). En comparant avec la théorie, on a complété le diagramme du produit R_N I_c (R_N la résistance d’état normal, I_c le courant critique dans une jonction) vs l’énergie Thouless E_Th (une énergie caractéristique intervient dans la jonction SNS longue et dépend la partie normale). Une réduction de R_N I_c globale de la jonction courte à la jonction longue, surtout dans la limite de la jonction longue, la réduction est 10 fois plus grande que celle de la jonction courte. On l’explique par une réduction d’une énergie Thouless effective à cause l’interface S/G imparfaite. Une suppression du supercourant près du point Dirac dans les jonctions longues est considérée comme une signature de la réflexion Andreev spéculaire sur les « puddles » dans le graphène. Aussi, l’injection des paires de Cooper dans les états de bord de l’effet Hall quantique du graphène est étudiée dans cette thèse.L’interaction du couplage spin-orbite et l’effet proximité peut produire les physiques très intéressantes comme le supra de triplet, jonction π, et récemment la formation des Fermions majoranas. Motivé par ces possibilités d’explorer les nouvelles physiques, on a essayé d’induire le couplage spin-orbite dans graphène dans lequel ce couplage est initialement très faible. En greffant les molécules de Pt-porphyrines, qui tiennent un atome de Pt au milieu, on espère que le couplage spin-orbite fort dans l’atome de Pt peut « diffuser » dans le graphène. Au lieu d’avoir vu le couplage spin-orbite, on a plutôt découvert un magnétisme qui dépend la grille dans le graphène induit par les molécules. Plusieurs échantillons avec les contacts normaux ou supraconducteurs sont mesurés avant et après mettant les molécules. Un transfert de charge dans deux sens (électron ou trou) est observé à la température ambiante. Il est lié à l’alignement des niveaux de Fermi des molécules et le graphène. A basse température (~70mK), les hystérésis dans la magnétorésistance (MR) et une asymétrie en B_(//) et B_⊥ impliquent un magnétisme dans graphène. Plus spectaculaire, une asymétrie en la dépendance de la grille du supercurrent est détectée. Bismuth est un élément très lourd et un matériau avec le couplage Rashba spin-orbite fort. On a connecté les nanofils de Bismuth avec tungstène (H_c∼12T) électrodes par FIB (Focused Ions Beam) et induit l’effet proximité dans les fils. Les résultats les plus étonnants sont : (1) le supercourant se tient au champ magnétique jusqu’à 11 Tesla. (2) Il y a des oscillations dans le courant critique en fonction du champ avec une période de centaine gauss qui ressemble à celui d’une structure de SQUID (composé des deux jonctions Josephson en parallèles. (3) Sur ces oscillations, nous trouvons aussi une modulation quasi-périodique lente de quelque milles gauss. Pour expliquer tous ces phénomènes, nous proposons qu’il y a quelques canaux étroites balistiques 1D se forment aux bords des certaines surfaces qui se tiennent au champ jusqu’à 11T et se construisent une interférence entre eux. L’effet Zeeman cause une modulation de phase entre les quasi-particules dans une paire d’Andreev qui module donc le supercourant en échelle de quelques milles gauss. / In this thesis we investigated graphene and Bi nanowire systems by inducing superconducting proximity effect in them. Typically the samples are realized in the form of S/N/S junction. The special properties of these systems are revealed by observing some unusual proximity effect in them. The interplay of the superconducting proximity effect and other effects (spin-orbit coupling, Zeeman effect, quantum Hall effect, impurities, etc...) at the mesoscopic scale gives rise to new physics. Some of our main results are listed below.GrapheneWe succeeded to induce superconducting proximity effect in the very long junction limit, thus completing the diagram of the superconducting proximity effect in graphene. Since by changing the gate voltage, one changes the carrier density in graphene and eventually the transport characteristic quantities (l_e, E_Th etc...). We could scan a whole range of Thouless energy. We present a diagram of eR_N I_c vs Thouless energy compared to theoretical prediction. The Thouless energy dependence of the eR_N I_c products varies from the long junction limit to the short junction limit. The discrepancy (mainly due to the imperfect S/G interface) between theory and experiment is also limit dependent: in the short junction limit, the eR_N I_c products are smaller than the theoretical prediction (with a perfect interface) by a factor of about 3-4; in the long junction limit, however, the disagreement is increased to about 100. We show that the factor deduced from the junctions in different limits is length dependent. This can be explained by the effect of finite transmission at the S/G interface in both the critical current I_c and the induced mini-gap in the graphene. In another hand, a suppression of supercurrent near the Dirac point is observed in long junctions which is attributed to the indication of the specular Andreev reflection upon the puddles in graphene. Also the injection of the Cooper pairs into the QHE edge states is investigated in this thesis.Graphene grafted with Pt-porphyrinsBy grafting the Pt-porphyrins onto graphene, we observed a charge transfer between molecules and the graphene both for electrons and holes. One of the important consequences of the charge transfer is that when the molecules are ionized, a collective magnetic order can be formed by the long range RKKY interaction: the magnetic moments interact via the carrier in graphene. This effect is detected by a hysteretic magnetoresistance of the graphene in a perpendicular field and the asymmetric magnetoresistance in parallel field. Even more striking, the observation of a unipolar supercurrent in S/G/S junction implies that this magnetism induced by porphyrins is gate dependent. The theoretical calculations by Uchoa et al. using the Anderson model indeed find that the gate voltage should tune the impurities in graphene between non-magnetic state and magnetic state.Bi nanowireThe observation of a SQUID-like oscillations persisting up to 10 T and thousands Gauss range modulation in I_c hints to a complex physic in the W-Bi nanowire-W junctions. The results are consistent with a SQUID structure consisting of 2 edges channels which could have an I_c oscillation with period defined by the area between the two edges, typically the size of the nanowire. The origin of the edge states formation is attributed to the strong spin-orbit coupling in Bi that leads to the quantum spin Hall (QSH) state. The thousands Gauss range modulation is the consequence of the interplay between the Zeeman effect and the proximity effect. The phase accumulation in an Andreev quasiparticle pair is Δϕ=g_eff⋅μ_B⋅B_(//) (ℏv_F/L) which is of the order of few thousands Gauss. In one particular sample, a full modulation of the critical current with about 1 T range is observed. This is similar to the proximity effect in S/F/S junctions which suggests a 0-π junction transition.

Le travail de recherche présenté dans cette thèse considère la mémoire humaine comme un système unique et non abstractif qui reflète l’ensemble de nos expériences sous forme de traces épisodiques multimodales. Les objectifs de cette thèse sont multiples, mais le principal est de montrer qu’un effet robuste de la mémoire, l’effet de distinctivité, peut émerger aussi bien dans les tâches implicites que dans les tâches explicites et que cet effet s’expliquerait en termes de mécanismes spécifiques (activation et intégration multimodales) et non pas en termes de systèmes mnésiques sous-jacents.Trois séries d’expériences ont été élaborées. Dans une première série, nous avons manipulé l’information contextuelle extrinsèque associée à ces concepts. Une tâche de catégorisation nous a permis de démontrer que l’effet de distinctivité pouvait se manifester avec une tâche implicite de mémoire.Dans une deuxième série d’expériences, nous avons manipulé la distance entre des images à catégoriser dans une phase d’encodage. Ainsi, les images apparaissaient soit plus éloignées les unes des autres, soit plus proches. Suite à une récupération implicite, nous avons mis en évidence que notre hypothèse de distinctivité spatiale était validée, c’est-à-dire que les items spatialement plus distinct lors de l’encodage sont associés à des performances supérieures en phase test.Dans la troisième série d’expériences, nous avons mis en évidence que lesperformances liées à l’effet de distinctivité dans les tâches implicites et explicites de mémoire variaient selon différents niveaux d’intégration des dimensions sensorielles. Cette idée a été testée en rappel libre, en décision lexicale et en reconnaissance.Au final, nos résultats expérimentaux suggèrent que les performances issuesdes tâches implicites et explicites peuvent être expliquées au sein du même système mnésique unique. Ainsi, les processus d’intégration seraient à l’origine de ce phénomène. / The series of research presented in this thesis considers human memory as a single and non-abstractive system which reflects all of our experiments in an episodical multimodal traces form. Objectives of this thesis are multiple, but the main issue is to show that the distinctiveness effect, a well known phenomenon of memory, can emerge in implicit memory tasks as well as in explicit memory tasks and this effect can be explained in specific terms of mechanisms (activation and multimodal integration) and not in terms of subjacent memory systems.Three series of experiments were elaborated. In the first series, we used an extrinsic contextual information associated to concepts. A categorization task permitted us to show that distinctiveness effect can appear within an implicit memory task.In the second series of experiments, we manipulated the distance between images to be categorized in an encoding phase. Thus, images presented were either more distant to each other, or more closer. Following an implicit retrieval, we highlighted that spatial distinctiveness hypothesis was validated. This means that spatially more distinct items during the encoding phase are associated to higher retrieval performances in the test phase.In the third series of experiments, we showed that performances related to distinctiveness effect in implicit and explicit memory tasks varied according to various levels of sensory dimension integration. This postulate was tested with free recall, lexical decision and recognition tasks.Finally, our experimental results suggest that performances from implicit and explicit memory tasks can be explained within the same single memory system. Thus, the integration process would be at the origin of this phenomenon.

Les méthodes actuellement disponibles pour la surveillance de la qualité du milieu se réfèrent au suivi de composés définis par les réglementations et ne permettent pas d’appréhender l’(éco)toxicité réelle de tous les composés présents dans l’environnement (e.g. composés inconnus, produits de transformation, effets de mélange…). Dans ce contexte, une méthode d’analyse pluridisciplinaire intégrative, l’analyse dirigée par l’effet (EDA), a été développée. Cette approche bio-analytique vise à établir un lien de causalité entre une exposition aux contaminants et l’effet biologique observé. La démarche est basée sur la simplification séquentielle d’un échantillon guidée par les bio-essais afin d’individualiser puis identifier, par des techniques analytiques chimiques performantes, les composés biologiquement actifs. Les objectifs de cette thèse ont porté sur (1) le développement et la validation d’une méthodologie, allant du pré-traitement jusqu’au fractionnement, adaptée à différentes matrices environnementales ; (2) la mise en place d’une stratégie d’identification moléculaire par spectrométrie de masse haute résolution ; (3) l’application de la démarche EDA à plusieurs échantillons afin d’illustrer l’adaptabilité et l’apport d’une telle méthode à des problématiques environnementales. Ces travaux de thèse permettent de disposer aujourd’hui d’une démarche bio-analytique complète de la préparation d’échantillon à l’identification de molécules, et adaptée à tous types d’échantillons. Les différentes études environnementales réalisées au cours de ces travaux ont permis, entre autre, d’établir une liste de composés diverses non recherchés pouvant représenter un risque pour l’environnement. / To date, environmental risk assessment is based on targeted chemical analyses. These analyses allow the detection of known active compounds and this preselected set does not often explain the observed toxic effects in complex environmental samples (e.g. unknown compounds, transformation product, cocktail effect...). For an integrative contamination assessment, a multidisciplinary approach, Effect-Directed Analysis (EDA) was developed. This approach combining biological tools and chemical analyses allows determining active compounds and identitying them in such environmental complex mixtures. EDA aims at the establishment of cause-effect relationships by sequential reduction of the complexity of environmental mixtures, eventually to individual toxicants. The aims of this thesis were (1) to develop and to validate the EDA-based strategy on various environmental complex samples; (2) to set up an identification strategy for identifying non targeted or unknown molecules using high resolution mass spectrometry; (3) to prove the usefulness of EDA approach for the identification of active compounds in environnemental complex samples. This thesis work provides to a complet bio-analytical approach from the preparation step of samples to the identification of molecules. The potential of this tool was fully confirmed on various environmental studies. These investigations allowed establishing a list of non-target compounds which can represent a risk for the environment.

Tenter de cerner le concept de ‘’personnage poétique’’ dans Les Fleurs du Mal et Le Spleen de Paris et essayer d’en déduire les fonctions et les significations, tels sont les objectifs du présent travail. Un processus de conceptualisation fait l’objet de notre première partie qui s’appuie sur les critiques existantes à ce sujet pour donner les statuts adéquats aux êtres peuplant ces deux œuvres. On s’est proposé de voir à travers des exemples précis le traitement que réserve l’œuvre baudelairienne à ce concept, notamment quand il s’agit de passer du poème en vers au poème en prose. Ainsi, des notions limitrophes ont émergé au fil de notre analyse, comme la notion de “figure allégorique” ou “mythique”. Parler de ‘’personnage poétique’’ est donc fort délicat surtout à l’aune de la variation générique qui impose des nuances contraignantes. Mais le fait est là : nous pensons légitime d’attribuer le statut de personnage à certains des sujets qui traversent Les Fleurs du Mal ou Le Spleen de Paris. En effet, ils sont définissables suivant les critères réservés généralement au personnage à savoir, le faire, le dire, la dimension psychologique. Néanmoins, ce statut n’est pas aussi évident quand on constate que dans ces deux œuvres le même sujet peut parfois conjointement relever du traitement de personnage et de figure. Ce travail étant réalisé, notre tâche était d’étudier les fonctions de ces ‘’personnages’’ et de ces ‘’figures’’ dans le cadre de l’esthétique générale de Baudelaire. Dès lors, on a pu voir un processus de dédoublement et de dialogisme se déclencher entre le poète et ses alter ego, qui incarnent ses revendications et ses convictions esthétiques avant-gardistes. / The objectives of the present work are attempting to define the concept of'' poetic character” in'' Les Fleurs du Mal” and” Le Spleen de Paris” as well as trying to deduce the functions and meanings implied in that concept. A process of conceptualization will be our first part .This part will rely on existing critics on this subject to finally give the appropriate statutes to creatures inhabiting these two works. We suggested to study through specific examples the way the works of Baudelaire treat this concept particularly when it comes to moving from free verse poem to prose poem. Thus, adjacent concepts have emerged in the course of our analysis such as the notion of mythical or allegorical figure. Talking about '' poetic character “is so delicate especially in this generic difference that imposes binding shades of meaning. But the fact is that we were able to grant the status of characters to many creatures whether in ‘Les Fleurs du Mal ‘or in ‘Spleen de Paris’. In fact, they can be defined according to the criteria usually reserved to character i.e., do, say, the psychological dimension… However, this status is not that evident when we notice that in these two works the same creature could sometimes jointly be treated as character and figure. Once this work was done, our task was to study the functions of these'' characters'' and '' figures'' in the context of the overall aesthetics of Baudelaire. Consequently, we could see a process of duplication and dialogism between the poet and his creatures. Tackled as his doubles; these creatures embody the poet’s claims and his avant-gardist aesthetic convictions.

Cette thèse porte sur le décryptage des causes des variations des taux de substitution moléculaires entre lignées. D'un point de vue théorique, différentes hypothèses sont souvent basées sur des distributions des valeurs sélectives des mutations assez simplistes. En utilisant le modèle géométrique de Fisher, nous avons pu dériver des expressions pour cette distribution, et mettre en évidence l'importance de la complexité phénotypique et de la pléiotropie des mutations. Les variations entre espèces de la proportion de changements d'amino-acides qui sont adaptatifs sont souvent interprétées comme une conséquence de différences de taille de population. Par des simulations, nous avons démontré que la taille efficace des populations n'a qu'une influence faible sur la variation de ces taux, et que les changements environnementaux et la complexité phénotypique peuvent avoir un effet plus important. En ce qui concerne les taux de substitution synonymes, une relation inverse avec la masse corporelle est souvent décrite chez les vertébrés endothermes. Pour déterminer si cette relation est aussi valable chez les vertébrés ectothermes, nous avons suivi une approche comparative portant sur les tortues. Nous avons estimé les taux de substitution synonymes chez 224 espèces, que nous avons ensuite comparé à la masse corporelle (et autres traits d'histoire de vie) et à une variable environnementale (la latitude). Nos résultats démontrent que les taux d'évolution moléculaires sont fortement corrélés aux conditions environnementales et non pas à des traits d'histoire de vie. / The main objective of the present thesis is to elucidate the causes of variations in rates of molecular evolution among lineages, and in particular, to understand how factors connected to mutation, selection and genetic drift can influence these variations.

Deux articles ont été publiés suite à ce mémoire de maîtrise. Un prix pour la meilleure affiche faite par un étudiant du département de psychiatrie de l'Universtité de Montréal a été obtenu suite à la présentation de résultats préliminaires à la Journée annuelle du Centre de recherche de l’Institut Universitaire en santé mentale de Montréal. Un support financier et des bourses ont été également accordés. Par exemple: Bourse d’excellence pour la recherche en psychiatrie, bourse du Cinquantenaire, Faculté de médecine, Département de psychiatrie, Université de Montréal; Bourse d’excellence du directeur de recherche, Centre d’études sur les troubles obsessionnels compulsifs et les tics- CETOCT; Centre recherche de l’Institut universitaire en santé mentale de Montréal; Bourse de Dépannage de la Faculté de médecine ainsi qu'une bourse de rédaction, Faculté de médecine de l’Université de Montréal, Montréal (QC). / Les troubles anxieux représentent les problèmes de santé mentale les plus répandus. Ils affectent 12% de la population, causent un handicap léger à grave et peuvent représenter un lourd fardeau pour les patients et leurs proches. Ils entrainent un impact économique majeur pour la société en termes d’utilisation accrue des services de santé tant psychiatriques que non psychiatriques, de diminution de productivité au travail, d’absentéisme et du chômage. Cette étude de type série de cas, décrit une stratégie d’augmentation ou de facilitation du changement en psychothérapie basée sur l’amorçage (priming) préconscient et son utilisation dans le traitement de huit patients souffrant de troubles anxieux. Les patients avaient manifesté une réponse symptomatique partielle à la thérapie cognitive-comportementale (TCC) malgré une bonne adhésion au traitement. La démarche d’augmentation de la psychothérapie par amorçage préconscient (APAP) comporte six étapes permettant d’établir des formulations cognitives adaptées à la problématique résiduelle personnelle du patient. Ces formulations sont enregistrées et masquées par une musique relaxante. Les patients ont écouté cet enregistrement dans un état d’inattention pendant 20 minutes deux fois par jour durant huit semaines. L’effet de cette stratégie a été évalué par des mesures de type quantitatif et qualitatif, des mesures auto rapportées par les patients par rapport aux changements cognitifs idiosyncratiques ainsi que par un questionnaire sur la qualité de vie. Les résultats élaborés par une analyse descriptive incluant une exploration de la signification statistique et clinique des effets observés montrent, que la stratégie d’amorçage préconscient est associée à des changements cognitifs favorables, à une diminution du discours intérieur négatif et problématique chez sept patients sur huit. Ces bienfaits ont été également maintenus à la 24ème semaine. Une nette amélioration clinique des symptômes anxieux et du fonctionnement global a été observée chez deux patients qui souffraient uniquement d’un trouble anxieux versus les six autres qui présentent une comorbidité additionnelle à leur diagnostic primaire. Ces derniers ont quand même vu une amélioration de leur qualité de vie comparativement à leur état avant de recevoir la stratégie APAP. L’émergence de pensées et d’attitudes positives et la diminution des pensées dysfonctionnelles observées chez la majorité des patients à la suite du traitement par APAP, suggère un impact favorable de l’intervention. La démarche APAP qui est accessible par Internet pourrait constituer un ajout au traitement par TCC en facilitant ou en augmentant le changement cognitif et symptomatique. / Anxiety disorders represent some of the most common mental health problems. These disorders affect up to 12% of the population causing mild to severe impairment and a potentially heavy burden for patients and their families. In addition, these disorders have a major economic impact on society in terms of increased use of health services both psychiatric and non- psychiatric, lower work productivity, absenteeism and unemployment. The current paper is a case series describing a new method for facilitating change based on Psychotherapy Augmentation through Preconscious Priming (APAP) and its use in the treatment of eight patients suffering from an anxiety disorder. Previously, the patients had shown only a partial response to CBT despite good adherence to treatment. Following this treatment, the patients completed the APAP process, which consisted of six steps during which alternative, more functional thoughts and beliefs were formulated, relevant to the idiosyncratic difficulties experienced by the patients. Subsequently, these formulations were recorded and mixed with masking relaxing music, following which the patient listened to the recordings in a passive state twice daily for 20 minutes for a period of 8 weeks. The effect of this strategy was evaluated by quantitative and qualitative measures administered before treatment with the APAP program, at 8 weeks, 16 weeks and 24 weeks. In addition, idiosyncratic ratings of dysfunctional thoughts, symptoms of anxiety, global functioning and quality of life were assessed at baseline and at 24 weeks. Results showed a significant reduction in dysfunctional thoughts reported by most patients treated with this method. There was substantial clinical improvement in anxiety symptoms both for patients who presented with and without co-morbid psychological disorders. Those with co-morbid psychological disorders who did not have a good quality of life at the start of treatment reported an increase in quality of life following treatment with APAP. In addition, a descriptive analysis of the results supported the notion that a preconscious priming strategy is associated with positive cognitive change with a reduction in negative thoughts in 7 out of 8 patients, which were maintained in the longer term. Further, this descriptive analysis suggested that patients who suffered from an anxiety disorder without co-morbidity showed more clinically significant improvement in anxiety symptoms and improved global functioning in comparison to those who presented with a co-morbid disorder. Overall, results suggested that the APAP intervention had a positive impact on the patients. Results showed that APAP led to positive cognitive changes in all patients and clinically significant improvement in anxiety symptoms and global functioning in patients without additional comorbidities. APAP could be a valuable addition to CBT by facilitating or enhancing cognitive and symptom change.

Cette thèse est consacrée à l’étude des propriétés optiques et optoélectroniques autour de la bande interdite directe des structures à puits quantiques Ge/SiGe pour la modulation, la photodétection et l’émission de lumière sur la plateforme silicium. Les principaux composants réalisés sont : un modulateur optique en guide d’onde, rapide et à faible puissance électrique, basé sur l’Effet Stark Confiné Quantiquement, les premières photodiodes Ge/SiGe dont le comportement fréquentiel est compatible avec les transmissions de données à 40 Gbit/s, et la première diode à électroluminescence à puits quantiques Ge/SiGe, base sur la transition directe de ces structures et fonctionnant à température ambiante. Les caractérisations statiques et fréquentielles ont été réalisées sur l’ensemble des composants, qui ont tous été fabriqués avec la même structure épitaxiée et les mêmes procédés de fabrication. Des modèles théoriques simples ont ensuite été utilisés pour décrire analyser les comportements observés. Finalement les études menées permettent de conclure que les structures à puits quantiques Ge/SiGe sont un candidat de choix pour la réalisation d’une nouvelle plateforme photonique à haut débit, totalement compatible avec les technologies silicium. / This PhD thesis is devoted to study electro-optic properties of Gemanium/Silicon-Germanium (Ge/SiGe) multiple quantum wells (MQWs) for light modulation, detection, and emission on Si platform. It reports the first development of high speed, low energy Ge/SiGe electro-absorption modulator in a waveguide configuration based on the quantum-confined Stark effect (QCSE), demonstrates the first Ge/SiGe photodiode with high speed performance compatible with 40 Gb/s data transmission, and realizes the first Ge/SiGe light emitting diode based on Ge direct gap transition at room temperature. Extensive DC and RF measurements were performed on each tested prototype, which was realized using the same epitaxial growth and fabrication process. Simple theoretical models were employed to describe experimental properties of the Ge/SiGe MQWs. The studies show that Ge/SiGe MQWs could potentially be employed as a new photonics platform for the development of a high speed optical link fully compatible with silicon technology.