Thèse doctorat : sciences. Matière condensée, surfaces et interfaces : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre. 90 réf.

Zugl.: Hannover, University, Diss.

Ulm, Univ., Diss., 2007.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1998. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Stuttgart, Univ., Diss., 2003.

Techn. Hochsch., Diss., 2005--Aachen.

La scattéromètrie requiert le calcul de la réponse optique de structures périodiques. Parmi les méthodes numériques de calcul électromagnétique de la diffraction par des réseaux, la méthode la plus couramment utilisée est la Méthode Modale de Fourier (FMM). Celle cis'avère peu efficace pour la caractérisation de structures très isolées ou très denses et peut même ne pas marcher du tout. L'objectif de cette thèse est de dépasser les limitations de la FMM. Nous restons dans le cadre des méthodes modales mais nous explorons de nouvelles voies en utilisant des bases de développement différentes qui ne présentent pas les inconvénients des bases de Fourier. Tout d'abord, nous avons introduit les fonctions B-spline qui sont le premier pas vers l'analyse multi-résolution avec les ondelettes splines. Nous avons formulé le problème de la diffraction par un réseau 1D comme un problème aux valeurs propres que nous avons résolu numériquement à l'aide de la méthode de Galerkin. Nous avons étudié en détail l'importance de la discrétisation par rapport aux discontinuités de la fonction permittivité. Ensuite, nous avons introduit les ondelettes et l'analyse à plusieurs niveaux de détails pour le problème de diffraction. La thèse contient une palette variée d'exemples numériques concernant des réseaux diélectriques et métalliques. Nous avons comparé soigneusement la convergence de nos méthodes avec celle d?autres méthodes, notamment avec la FMM. Nous avons montré que l'analyse multirésolution permet de traiter des cas pour lesquels la FMM échoue. / The scatterometry requires calculating the optical response of periodic structures. Among the numerical methods for calculating electromagnetic diffraction by gratings, the most commonly used is the Fourier Modal Method (FMM). This seems to be ineffective for characterizing structures very isolated or very dense and can even fail. The objective of this thesis is to overcome the limitations of the FMM. We remain within the framework of modal methods but we are exploring new ways of using different bases of development that do not have the drawbacks of Fourier bases. First, we introduced the B-spline functions which are the first step towards multi-resolution analysis with wavelet splines. We formulated the problem of diffraction by a 1D grating as an eigenvalue problem that we solved numerically using the Galerkin method. We studied in detail the importance of the discretization compared to the discontinuities of permittivity function. Then we introduced the wavelet analysis at multiple levels of detail for the diffraction problem. The thesis contains a diversity of numerical examples concerning dielectric and metal gratings. We have carefully compared the convergence of our methods with that of other methods, especially with the FMM. We showed that multiresolution analysis can deal with cases where the FMM fails.

Der künstlerische Wandschmuck stellt eine besondere Form des Schulwandbildes dar, da in ihm die belehrende Funktion zugunsten einer künstlerisch-raumgestaltenden zurücktritt. So definierte sich der Schulwandschmuck als ein Werk der Kunst, dessen ästhetisches Element - unter der Maxime "Kunst ins Volk, Kunst in die Schulen" - im Zuge der Kunsterziehungsbewegung um 1900 eine besondere Bedeutung gewann. Mit den vorrangigen Zielen, dem Schulraum eine eigene, pädagogisch-künstlerische Atmosphäre zu verleihen, die ästhetische Genußfähigkeit der Schüler zu fördern und die kulturelle Erneuerung des Volkes aus dem Geiste der Kunst voranzutreiben, wurde der künstlerische Wandschmuck zu einem zentralen Element der kunstpädagogischen Aspirationen. D. h.: Gesteigert zur "Bilderschmuckbewegung" sollte über die Ausschmückung der Schulen und die damit verbundene Geschmacksbildung zugleich veredelnd und erhebend am Volksganzen gearbeitet werden. Geleitet von diesen Hoffnungen begannen Anfang des 20. Jahrhunderts unterschiedliche Verlagshäuser künstlerischen Wandschmuck "für Schule und Haus" zu produzieren. Diese Aktivitäten wurden angeregt und forciert durch den 1. Kunsterziehungstag 1901, auf dem den künstlerischen Bildern ein eigener Tagesordnungspunkt gewidmet wurde und durch den die Schmuckbilder ihre kunstpädagogische Legitimation erhielten. Neben der Rekonstruktion der "Bilderschmuckbewegung" innerhalb des reformpädagogischen Aufbruchs am Ende des 19. Jahrhunderts geht es um eine kritische Analyse des pädagogisch-kunsterzieherischen Anspruchs. Diese Analyse bezieht sich einerseits auf den eingeschränkten Kunstbegriff und andererseits auf die Tendenz, den künstlerischen Anspruch der Erziehungsabsicht unterzuordnen. Es spricht vieles dafür, daß die Absicht der Ästhetisierung der Unterrichtsräume einer Pädagogisierung des Raumes wich. Denn die Kunst der Schule hatte, angesichts der sich wandelnden Verhältnisse, nicht nur einem dauerhaften und "gesunden" Stil zu gehorchen - innovative und progressive Stilrichtungen standen damit außer Konkurrenz. Sie sollte zudem pädagogische Leitziele und Idealvorstellungen - mit deutsch-nationaler Ausrichtung - zum Ausdruck bringen; und auch didaktische Anforderungen traten hinzu: Verständlichkeit, Einfachheit und Klarheit wurden zu ästhetischen Normen, die das künstlerische Bild bestimmten sollten. Über die Rekonstruktion und kritische Analyse hinaus wird abschließend die systematische Frage aufgeworfen, ob Kunst in der Schule notwendig pädagogisiert oder sogar "diszipliniert" werden muß, um Lehr- und Lernprozesse und erzieherisches Handeln nicht der "Exterritorialität" des Ästhetischen (Mollenhauer) zu überlassen. / The aesthetic wallcharts are a special type of the school-wallcharts because of the fact that these charts do have a decorative function. The aesthetic wallcharts were defined as works of art, the aesthetic element of which got a special meaning in connection with the "Kunsterziehungsbewegung" around 1900. At that time the maxim was: Art for the people, art in the schools. The superior aims were to give the schoolrooms a pedagogical and aesthetic atmosphere, to promote the pupils´ ability to enjoy art and to help the nation to achieve a cultural renewal by the spirit of art. This means that the "Bilderschmuckbewegung" was not just a process to decorate schoolrooms, but to ennoble the German nation. Led by these expectations at the beginning of the 20th century several publishing houses started to produce aesthetic wallcharts "for school and house". These activities were advanced by the first "Kunsterziehungstag" 1901. The aesthetic wallcharts got their own legitimation. Besides the reconstruction of the German "Bilderschmuckbewegung", as part of the New Education at the end of the 19th century, the paper contains a critical analysis of the aesthetic and educational claim. This analysis is concentrated first on the restricted idea of art and secondly on the tendency to suppress the aesthetic claim for the benefit of the educational claim. There are several indications to the fact that the intention to decorate the schoolrooms changed into the intention to give the schoolrooms an educational touch, because art in the school was connected with pedagogic and national aims - innovative and progressive styles were refused. Besides, the aesthetic wallcharts got a didactic funktion, so that they could be understood easily. Finaly there is the systematic question if it is necessary to discipline art in school in order to avoid that teaching and education are prejudiced by the "Exterritorialität" of the aesthetic (Mollenhauer).

Le but de ce travail de thèse est d’étudier les moyens de lithographie haute résolution pour la fabrication de résonateurs à ondes élastiques de surface, et de l’illustrer à travers la réalisation de sources de fréquences fonctionnant au-delà du GigaHertz. Dans un premier temps nous abordons les différents dispositifs fondés sur les ondes élastiques de surface puis les sources de fréquence (instabilités caractéristiques) et fixons les objectifs de l’étude au travers notamment d’un état de l’art. Dans un second temps, nous présentons les moyens de lithographie étudiés dans le cadre de ce travail, à savoir la lithographie électronique, la gravure par faisceau d’ions focalisés, la lithographie UV par projection et la lithographie par nano-impression. Pour chacune d’entre elles, nous détaillons le principe de fonctionnement et montrons, notamment grâce à des simulations, leur intérêt et leurs limitations. Ensuite, nous présentons la fabrication et la caractérisation de résonateurs sur différents types de substrats ayant des propriétés innovantes par rapport à nos applications. Le PZT élaboré par épitaxie, présentant des coefficients de couplage élevés (plusieurs pourcents) couplés à une granulométrie fine et une orientation cristalline selon l’axe 001. Le diamant, qui permet d’atteindre des vitesses de phase de l’ordre de 10000 m.s-1, soit une vitesse deux fois supérieure à celles des ondes transverses sur substrat de quartz, quartz que nous avons également étudié afin de rechercher de nouveaux points de fonctionnement à haute fréquence. Pour chaque matériau, nous identifions un ou plusieurs moyen(s) de lithographie qui nous permettent de fabriquer les résonateurs. Les étapes de conception, de fabrication et de caractérisation sont décrites en détail. La dernière partie du manuscrit consiste à exposer les caractéristiques des oscillateurs fondés sur les résonateurs à haut produit Qf ainsi fabriqués (Qf > 5.1012). Nous reportons les résultats obtenus à des fréquences de 1,5 GHz (sur quartz) et à 3 GHz (sur diamant nanocristallin). Le bruit de phase à 10 kHz de la porteuse est compris entre -100 et -110 dBc.Hz-1, et le bruit plancher est de -160 dBc.Hz-1. Nous concluons en donnant des pistes afin d’améliorer ces caractéristiques / The purpose of this thesis is to study high-resolution lithography for the fabrication of surface acoustic wave resonators, and to illustrate this technology through the realization of frequency sources operating beyond the Gigahertz. At first, we detail several devices based on surface acoustic waves and frequency sources (instability characteristics) and set the goals of the study in particular through a state of the art. In a second step, we present the lithography methods studied in this work : electron beam lithography, focused ion beam, UV lithography (stepper) and nano-imprint lithography. For each, we detail the operating principle and show, in particular through simulations, their interest and limitations. Then, we present the fabrication and characterization of resonators on different types of substrates with innovative properties compared to our applications. The epitaxial PZT exhibits high coupling coefficients (several percent) coupled with a fine particle size and crystal orientation along the axis 001. The diamond, which achieves phase velocities of about 10000 m.s-1, twice higher than those of STW waves on quartz substrate, quartz that we have also studied in order to search new operating points at high frequency. For each material, we identify one or more lithography methods that allow to manufacture the resonators. Design, fabrication and characterization steps are described in detail. The last part of the manuscript describes the characteristics of oscillators based on high Qf resonators (Qf > 5.1012). We report the results for operating frequencies of 1.5 GHz (on quartz) and 3 GHz (on nanocrystalline diamond). The phase noise at 10 kHz from the carrier is between -100 and -110 dBc.Hz-1, and the noise floor is -160 dBc.Hz-1. We conclude by giving ideas to improve these characteristics

L'intégration de nano-objets dans des systèmes fonctionnels à l'échelle nanométrique est un sérieux challenge à relever pour les applications qui exploitent leurs propriétés uniques. Ces objets peuvent être de natures diverses et variées, des nano-particules, des protéines, des molécules. De nombreuses problématiques visent à assembler sous forme 2D ou 3D ces nano-objets en suspension dans un liquide sur des surfaces solides. Leur intégration depuis cette phase liquide sur une surface solide, demeure une opération sensible. Une attention toute particulière est alors mise sur l'assemblage de biomolécules ou de nano-particules pour des applications tournées vers l'analyse biologique et le diagnostic médical, mais aussi vers la fabrication de systèmes micro-nano systèmes électromécaniques spécialisés. Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans cette problématique, il consiste à étudier, comprendre et modéliser les mécanismes physiques mis en jeu dans la technique d'assemblage dirigé par capillarité (mouillabilité, piégeage de la ligne triple sur des motifs artificiels, flux convectifs au sein de la solution). Pour cela nous avons conçu et assemblé un système expérimental d'assemblage capillaire. Un volet technologique a également été développé afin de créer des motifs de piégeage par des méthodes de nanolithographie. Le dernier volet du travail de recherche que nous avons effectué est de nature plus applicative, nous montrons comment un tel procédé peut être utilisé afin d'assembler des nano-objets d'intérêt, autres que des nanosphères parfaites. Nous avons en particulier étudié l'assemblage de brins d'ADN permettant leur peignage organisé sur une surface ainsi que l'assemblage de nanotubes de carbone.