Le flux de données et son stockage est un besoin immédiat de l'ère de l'information. Il existe une demande énorme de supports de stockage appropriés pour l'usage immédiat et pour l'archivage de données. Les Photopolymères sont des matériaux le plus intéressants avec des grands potentiels de stockage à un coût extrêmement bas. Les photopolymères sont des matériaux attrayants pour l'enregistrement holographique, le multiplexage d'images, les circuit optiques, et ainsi de suite parce qu'ils ont la possibilité d'enregistrer des hologrammes avec une bonne fréquence spatiale et l'efficacité de diffraction. Dans cette thèse nous étudions et optimisons les diverses compositions de photopolymères solubles dans l'eau pour leur capacité de stockage et comme médias d'enregistrement en utilisant l'interférométrie optique. De telles compositions optimisées sont sélectivement sensibilisées en utilisant des colorants dans le bleu pour le stockage optimum d'information. Nous présentons également deux colorants nouvellement synthétises absorbant dans la région bleue en tant que médias promoteurs pour le stockage de données à haute densité. Les résultats expérimentaux sont expliqués en utilisant plusieurs caractérisations et mesures de support telles qu'UV-Vis, la spectroscopie de FT-IR, CV, DSC, TGA, RMN. Pour augmenter la modulation d'indice de réfraction la dispersion des nanoparticules de SiO2 conduit, également à une réduction remarquable de rétreint du film.

Le développement de nouveaux outils et de nouvelles techniques pour la biologie et la médecine a toujours été un moteur pour la recherche en microscopie. Les premiers microscopes permirent à Antoine Von Leeuwenhoek en 1677 de découvrir les bactéries, les spermatozoïdes et les globules rouges et aujourd'hui nous cherchons à visualiser les processus intracellulaires, l'interaction des protéines, l'interaction des cellules dans les tissus... Chaque année de nouvelles techniques apparaissent pour voir plus petit, plus spécifique, plus physiologique. Le laboratoire d'optique et biosciences dans lequel j'ai effectué ma thèse s'intéresse plus particulièrement aux techniques de microscopie multiphoton. Ce type de microscopie, qui re- pose sur les interactions non linéaires entre la matière et la lumière, est principalement utilisé aujourd'hui pour suivre des marqueurs fluorescents dans les tissus grâce au processus de fluo- rescence sous excitation à deux photons. En cela, elle sert à suppléer la microscopie confocale pour visualiser des phénomènes à des profondeurs de pénétration qui lui sont inaccessibles, et permet ainsi de travailler sur l'ensemble d'un tissu. Toutefois, la microscopie multiphoton ne se borne pas à la fluorescence sous excitation à 2 photons ; elle donne aussi accès à des processus non linéaires comme la génération d'harmoniques ou l'émission Raman anti-Stockes stimulée. Ces interactions non linéaires sont encore peu utilisées en biologie et font l'objet de recherches dans notre laboratoire. L'un des processus non linéaires étudiés au laboratoire est la génération de second harmo- nique (SHG). Celle-ci a été mise en évidence en 1961 par P. A. Franken[1] dans des cristaux non linéaires et s'utilise couramment pour doubler la fréquence des lasers. En 1979, ce proces- sus a été appliqué en biologie par Samuel Roth et Isaac Freund[2] sur des tendons de rat où l'organisation du collagène permet d'obtenir l'effet non linéaire. Presque trente années se sont écoulées depuis cette expérience, mais la génération de second harmonique par le collagène reste mal comprise. De plus, même si de nombreuses études ont montré le potentiel de cette technique, elle reste peu utilisée par les biologistes. Cette thèse, sous la direction de Marie-Claire Schanne-Klein, veut répondre à plusieur questions : - Quel est le rôle de l'organisation submicrométrique du collagène dans la génération du signal de second harmonique ? - Que peut apporter cette technique dans la visualisation du collagène par rapport aux autres techniques déjà existantes ? - Quelle est la pertinence de cette technique pour répondre à des problématiques biolo gique ? Nous nous sommes focalisés sur la fibrose qui est une accumulation anormale de collagèn dans les tissus. Une thèse précédente réalisée dans notre laboratoire par Ana-Maria Pena avai déjà montré le potentiel de la génération de second harmonique pour évaluer la gravité d fibroses pulmonaires induites par la bléomycine. Toutefois, ces études réalisées en collabora tion avec le service de pneumologie de l'hôpital Bichat sont restées à l'état de démonstration de principe. Nous avons alors engagé une collaboration étroite avec une équipe de néphro logues composée de Pierre Louis Tharaux, Monica Hernest et Cécile Fligny (Cardiovascula Research Center Inserm Lariboisière INSERM U689, France) qui travaillent sur les phéno mènes de fibroses dans le rein, et nous avons appliqué la microscopie par génération de second harmonique à cette problématique biomédicale. Dans ce manuscrit, le premier chapitre introduit les notions biologiques sur le collagèn et la fibrose nécessaires à la compréhension de la suite. Le deuxième chapitre présente le diverses techniques de visualisation du collagène, insiste sur les principes et le dispositif d microscopie multiphoton et enfin développe une modélisation du signal de génération de se cond harmonique par le collagène observé en microscopie. Nous proposons ensuite dans l troisième chapitre une méthodologie pour quantifier la fibrose rénale, que nous validons su un modèle murin de fibrose rénale. Enfin, le dernier chapitre est consacré à l'application d notre méthodologie à diverses problématiques biologiques liées à la fibrose rénale.

Ce travail de these s'inscrit dans le contexte des recherches sur la fusion par confinement inertiel. Il concerne plus particulierement le schema de l'allumage rapide, qui prevoit l'utilisation d'impulsions laser ultra-intenses pour amorcer les reactions nucleaires dans le combustible. Jusqu'a present, la faisabilite de ce scenario n'a pas encore ete prouvee. Il depend de nombreux aspects fondamentaux de la physique mise en jeu, qui ne sont pas encore entierement maıtrises. Dans ce travail, nous nous sommes proposes d'etudier experimentalement un des aspects fondamentaux de ce nouveau schema : le transport d'energie par les electrons relativistes crees par un faisceau laser ultra-intense.

Dans cette thèse, les caractéristiques des plasmas MDECR ont été étudiées en utilisant des mesures d'émission optique (OES), de spectroscopie de masse (QMS) et de sonde Langmuir plane. Ces techniques combinées avec des observations sur la pression avec et sans plasma nous ont permis de construire une image assez claire sur les propriétés chimiques et physiques des plasmas MDECR, notamment des plasmas de silane. A cause des conditions de fonctionnement à faible pression (~ mTorr), grande puissance (~kW) et à cause du confinement électronique dû à l'effet ECR, la distribution électronique dans le plasma est divisé en deux familles : une famille d'électrons rapides et une autre d'électrons froids. Les mesures OES des plasmas d'argon et de silane ont montré le confinement des électrons rapides dans les zones ECR autour de chaque antenne, toute la chimie du plasma (la dissociation, l'excitation et l'ionisation) se produit essentiellement dans ces zones. Les mesures par sonde Langmuir plane ont montré que la température des électrons froids est dans la gamme 1-2 eV qui est en bon accord avec les résultats de l'équipe de S. Béchu. Ces mesures (OES, QMS, sonde Langmuir) et les mesures de la pression ont montré la présence très importante d'hydrogène atomique et ionique dans un plasma de silane. Les mesures de spectroscopie de masse ont montré que dans un plasma de silane, la présence des radicaux et d'ions à base de Si, SiH et SiH2 est aussi importante que celle des radicaux SiH3. La contribution de ces radicaux et ions avec un grand coefficient de collage à la croissance du film a également été observée par des études de dépôt à travers un masque contenant des petits orifices. Toutes les mesures ont montré que pour un plasma de silane, un rapport «puissance totale/débit du gaz» faible est favorable à la formation de radicaux SiH3, tandis qu'un rapport «puissance/débit du gaz» grand rend le rapport [SiH*]/[Hα] petit. Cela suggère que les conditions de fortes puissances, faibles débits de silane favorisent le dépôt du matériau microcristallin tandis que les conditions de faibles puissances, forts débits de gaz devraient favoriser la formation d'un matériau amorphe.

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF-beta) nanoporous membranes Were Made by Chemical Revealing tracks of swift heavy ion induced from irradiation. Pore opening and Varied radiican Be In A Manner controllable with the etching time. Nanopore size in nanometer scale (from 12 nm to 50 nm) appears to be linearly dependent to the etching time. Then It Was Necessary to the characterization tools adapted to thesis membranes. Consequently, we resorted to the use of structural analysis methods (Scanning Electron Microscopy, Small Angle Neutron Scattering) Developed and evaluation methods of the membrane transport properties like ionic gas permeation and di? Usion. Obtenues results conrm the pore opening (break through) and hydrophobicity of the material, Which We Have modi? Ed with hydrophilic molecules. In this precise case, grafting of the acrylic acid Was Initiated by Still Remains the radicals after track-etching (Called radio grafting). This key result by obtenues Was A Study of Electron Paramagnetic Resonance. The labeling of chemical Functionalities Introduced with fluorescent probes Was a very effective mean to visualize very few "Amount of molecules by confocal microscopy. The radiografting autrement specically localized inside etched tracks. The protocol others to create The Possibility Functionality has double, the one localized inside the nanopores and the Other is the surface of membranes. The modication of radiation grafting parameters (the acrylic acid concentration, solvent nature, use of transfer agent) and the chemical properties of the nanopore walls Have a direct impact on the transportation Pure compression. Key Words: beta-PVDF, track-etching, nanopores, radicals, radiografting, selective functionalisation, Small Angle Neutron Scattering, Confocal Laser Scanning Microscopy.

La résonance plasma Josephson a permis de détecter précisément l'évolution de la densité Suprafluide hors plan dans le Bi2Sr2CaCu2O8+δ sous-dope en fonction du désordre cristallin. La comparaison avec plusieurs résultats de la littérature a permis de montrer que le transport des charges est réalisé par effet Josephson incohérent par opposition au cas optimalement dope. Tandis que l'évolution des propriétés supraconductrices au sein des plans est bien interprétée dans le cadre de la théorie d'Abrikozov Gor'kov, le transport interplan des paires de Cooper est assure par diffusion anisotrope dans la limite de Born sur les défauts présents entre les couches CuO2. Ce résultat est en accord avec la récente proposition qui relie les modulations spatiales du gap supraconducteur à la présence des défauts d'oxygène entre les plans. En revanche, il sera nécessaire d'effectuer les mêmes mesures sur le composée optimalement dope afin de voir si les défauts d'irradiation permettent de passer de la limite d'un couplage cohérent a celui d'un couplage incohérent. Concernant les propriétés de l'état mixte, la résonance plasma a pu montrer que le rajout d'une composante parallèle aux plans CuO2 du champ magnétique ` a un liquide de pancakes, permet d'induire des corrélations spatiales. Cet effet est du a la réorganisation des courants supraconducteurs. Là encore, seule la résonance plasma Josephson permet de sonder l'état liquide des vortex en raison de sa grande fréquence par rapport aux mouvements de vortex. En conclusion, cette thèse a démontre l'importance de la technique de la résonance plasma Josephson pour l'étude des propriétés supraconductrices dans les matériaux lamellaires. Elle appelle a la mise au point de techniques expérimentales de détection résolue en fréquence qui permettront d'explorer de façon continue le diagramme de phase en champ et en température.

Dans ce travail on se concentre sur une méthode alternative de quantification a travers des états cohérents. La méthode canonique associe un pair de variables conjuguées classiques et identifie leur crochet de Poisson au commutateur quantique de ses observables quantiques correspondantes. Les observables sont définies comme des opérateurs auto-adjoints agissant sur un espace de Hilbert particulier. Leurs valeurs physiques se trouvent dans leur résolution spectrale, et pourtant sont liés à une mesure à valeur projection (PV). Néanmoins, il existe un empêchement lorsqu'on impose des bornes sur les ces spectres. Cette restriction sur la définition des opérateurs est décrite par un théorème de W. Pauli et ouvre la voie vers la définition de méthodes alternatives de quantification. La quantification par états cohérents propose une définition d'observable quantique qui prend des valeurs à travers la valeur moyenne sur une famille " cohérente " non-orthogonale et surcomplète de vecteurs dans l'espace de Hilbert. Les états cohérents définis à cet effet partagent avec ceux de oscillateur harmonique la propriété d'être des résolutions de l'identité et d'être parametrisés par un indice discret et une variable complexe. Ceci les rend particulièrement utiles pour " traduire " des variables classiques en opérateurs quantiques bien définis. On a étudié trois cas particuliers ou la définition d'opérateurs auto-adjoints est compromise. En premier on propose une définition de l'opérateur de phase, correspondant à l'angle conjugué à l'action classique. En deuxième place on étudie la quantification du mouvement dans un puits infini de potentiel, notamment, l'opérateur d'impulsion problématique est défini proprement. Finalement ont propose un opérateur temps, conjugué au Hamiltonien, pour une particule libre en utilisant des états cohérents de type SU(1,1) sur des demi plans de Poincaré

L'intérêt porté sur la miniaturisation des systèmes par la communauté scientifique est grand, que ce soit pour des raisons de mobilité, d'économie d'énergie ou d'innovation technologique. L'objectif de cette thèse est de déterminer les caractéristiques physiques et structurales des couches minces et des nanofils d'oxydes métalliques synthétisés par la méthode électrochimique. La première partie de cette thèse est consacrée à l'oxyde de bismuth en phase delta. Les couches minces élaborés par électrochimie sont de très bonne qualité cristalline, et seul la phase delta- Bi2O3 est présente. Le caractère nano structuré des couches minces est mis en évidence par les expériences de microscopie électronique en transmission (MET) et participe à la stabilisation de cette phase à température ambiante. Les mesures de conductivité réalisées par spectroscopie d'impédance complexe montrent un comportement différent selon la nature du substrat utilisé. Nous observons une excellente conductivité électrique des dépôts réalisés sur les substrats en argent doré (4*10-3 S*cm-1), alors que les dépôts obtenus sur l'inox montre un comportement très résistif (10-7 S*cm-1). La seconde partie de cette étude concerne l'oxyde de zinc. Les conditions d'élaboration par électrochimie influence les propriétés structurales et physiques des couches minces obtenues. Les différents traitements thermiques réalisés sur les couches minces de ZnO ont permis d'améliorer la qualité optique des couches et de modifier la structure du ZnO par incorporation d'azote lors de recuit dans l'ammoniaque. La dernière partie est consacrée à la synthèse et à la caractérisation de nanofils de ZnO élaborés par la méthode " template ". Cette méthode nous a permis de confiner la croissance par électrochimie dans des pores de différents diamètres. Les observations réalisés par MET et MET en Haute Résolution montrent que les nanofils obtenus sont monocristallins et de bonne qualité. Les propriétés d'émission observées en PL sont très proches des propriétés d'émission des couches minces

During the last decade, surface plasmon resonance (SPR) has become widely used to characterize a biological surface and to characterize binding events in the fields of chemistry and biochemistry. Research in this field has been favoured by the tremendous growth in nanofabrication methods among which soft lithographies are alternatively emerging. The purpose of this thesis work was to develop soft UV nanoimprint lithography, an emerging flexible technology allowing patterning on large area of subwavelength photonic nanostructures. The main advantages offered by soft UV nanoimprint lithography concern the simple patterning procedure and the low cost of the experimental setup (see state-of-art presented in chapter 1). Chapters 2 and 3 present the fabrication of master stamps, the study of nanoimprinting parameters coupled with the optimization of the etching process in order to get metallic nanostructures with limited pattern defects. The physical mechanisms of the transmission phenomenon exalted by surface plasmons were studied based on arrays of imprinted gold nanoholes (chapter 4). Extraordinary light transmission has been experimentally demonstrated. The geometrical effects on the position transmission peak were systematically analyzed. Proof-of-concept measurements performed in simple fluidic device indicate a response to small changes in refractive index in the surface vicinity. Finally, chapter 5 proposes a novel design for the optical sensor which is based on "nanocavities" exhibiting coupled localized plasmons. This LSPR sensor offers an improvement of one order of magnitude of the Figure of Merit compared to classical LSPR sensors. The resonance properties of these innovative nanocavities have been studied from numerical simulations and discussed based on their geometrical dependence. Since this system has demonstrated higher sensitivity for detection of biomolecules, it is thus fully adapted to study immunochemical binding interactions.

Les objectifs de ce travail de thèse concernent l'étude du comportement structurale et magnétique de poudres constituées de nanoparticules de maghémite (γ-Fe2O3) de taille et de morphologie contrôlées (4 ± 1 nm), obtenues par coprécipitation de sels métalliques puis dispersées avec différentes concentrations dans une matrice de silice par voie sol-gel. La première partie de nos travaux a consisté à étudier la stabilité structurale des nanoparticules par irradiation laser puis en fonction de la température de traitement afin de contrôler les transitions de phase maghémite γ-Fe2O3 vers l'hématite α-Fe2O3 et/ou vers la phase Epsilon. La deuxième partie du travail a concerné l'étude des propriétés magnétiques des nanocomposites en fonction de la concentration massique en nanoparticules. L'objectif a été de caractériser la nature des interactions magnétiques entre les nanoparticules.