Ce travail est consacré à la modélisation des stries dans une couche limite laminaire et à l'étude de leur influence sur la transition. Dans une première partie, on présente une modélisation de ces structures longitudinales en utilisant les équations de Navier-Stokes paraboliques. La résolution numérique est basée sur des schémas de projection, de type Chorin-Temam, associés à des méthodes de discétisation spectrales. Ce modèle parabolique est appliqué au problème de réceptivité de la couche limite laminaire vis-à-vis de différentes perturbations extérieures. La dernière étape du processus de transition vers la turbulence est abordée par une étude de stabilité linéaire ainsi qu'une simulation numérique directe. Enfin on propose un modèle pragmatique pour reproduire la dynamique des stries et estimer le seuil de transition 'bypass'. Sur l'ensemble, on a cherché à comparer les résultats à différents travaux expérimentaux existants.

Si la formation des grandes structures de l'Univers est plutot bien comprise, celle des galaxies ainsi que leur évolution l'est beaucoup moins. On s'intéresse en particulier aux mécanismes de mise en route de la formation stellaire dans les galaxies. L'étude des galaxies lumineuses en infrarouge constitue une des approches pour répondre à ces questions. Le travail effectué au cours de cette thèse repose essentiellement sur l'analyse de données infrarouges provenant du satellite Spitzer.<br /><br />La première partie de ce travail porte sur l'étude de la<br />distribution spatiale des galaxies infrarouges. Nous avons introduit une nouvelle méthode pour mesurer la fonction de corrélation angulaire des galaxies. Cette méthode a été validée sur des simulations et des données. Nous avons également montré comment les effets de corrélation spatiale pouvaient biaiser les mesures de flux moyen réalisées par la méthode d'empilement. De plus, la<br />fonction de corrélation angulaire mesurée pour les sources sélectionnées à 3.6 microns et 24 microns montre un excès de corrélation aux petites échelles angulaires. Ceci pourrait être lié à l'interaction des galaxies à l'intérieur d'un meme halo de matière noire qui favoriserait alors les mécanismes d'émission infrarouge.<br /><br />Dans un second temps, nous nous sommes attachés à mieux caractériser le fond diffus infrarouge (CIB) en déterminant la contribution à ce fond des sources détectées à 3.6 microns et en la comparant à celle des sources sélectionnées à 24 microns. Nous avons également estimé la contribution au CIB à 3.6 et 24 microns des sources sélectionnées à 3.6 microns en fonction de leur taux de formation stellaire spécifique.<br /><br />Enfin, nous avons étudié les distributions spectrales d'énergie d'un grand nombre de galaxies situées entre z=0 et z=2 : nous avons montré d'une part que les luminosités à 8 et 24 microns étaient de bons traceurs de la luminosité totale infrarouge (et donc du taux de formation stellaire) et, d'autre part, que les propriétés de ces galaxies ne semblaient pas évoluer entre entre z=0 et z=1. Nous avons également étudié de façon détaillée le spectre infrarouge de 17 galaxies sélectionnées à 70 microns et nous avons montré que la luminosité relative des PAHs diminuait lorsque le champ de rayonnement<br />augmentait.

Nous étudions numériquement la stabilité vis-à-vis de perturbations 3D d'un écoulement 2D d'un liquide maintenu par capillarité entre deux barreaux cylindriques coaxiaux isothermes et soumis à un flux thermique latéral. Les solutions numériques sont obtenues par méthode de collocation spectrale. Les écoulements stationnaires sont obtenus par méthode de Newton et une méthode d'Arnoldi est utilisée pour l'étude de la stabilité linéaire. La recherche a été menée sur une large gamme de nombres de Prandtl, allant de 0.001 à 100 et pour un rapport d'aspect égal à 2. Le mécanisme de déstabilisation est analysé en observant le taux de croissance de l'énergie de la perturbation. L'utilisation d'un nouvel outil d'analyse, le système adjoint, permet d'identifier les zones sensibles de l'écoulement à des perturbations impulsionnelles. La localisation des zones sensibles permet d'identifier les structures sensibles des écoulements stationnaires 2D. La structure d'écoulements 3D faiblement non linéaires a aussi été décrite.

Cette thèse d'habilitation présente des études numériques d'objets compacts (étoiles à neutrons, étoiles de quarks étranges, trous noirs), principalement considérés comme sources d'ondes gravitationnelles pour les détecteurs VIRGO et LISA.

On s'intéresse dans cette thèse au pseudo-spectre d'une classe particulière d'opérateurs non auto-adjoints. Plus précisément, on étudie les propriétés microlocales régissant les phénomènes de stabilité ou d'instabilité spectrale qui apparaissent sous l'effet de petites perturbations pour les opérateurs différentiels définis en quantification de Weyl par des symboles quadratiques elliptiques à valeurs complexes. Nous établissons dans ce manuscript une condition nécessaire et suffisante simple portant sur le symbole de Weyl de tels opérateurs, qui assure la stabilité de leurs spectres. Lorsque cette condition est violée, nous démontrons qu'il se développe de très fortes instabilités spectrales pour les hautes énergies de ces opérateurs dans des régions -- qui peuvent être très éloignées de leurs spectres -- dont nous donnons une description géométrique précise. Pour mettre en évidence de telles instabilités spectrales, nous sommes amenés à étudier et à établir certaines conditions géométriques assurant l'existence de quasi-modes semi-classiques pour des opérateurs pseudo-différentiels généraux.

Dans cette thèse, on s'intéresse, sous deux aspects différents, à la cohomologie des variétés de Griffiths-Schmid attachées à une forme anisotrope du groupe SU(2,2). Ces variétés ont l'avantage, au contraire des variétés de Shimura, de parfois faire apparaître dans leur cohomologie des limites dégénérées de séries discrètes. La première partie étudie ce phénomène dans le cas des limites totalement dégénérées. On prouve que les classes attachées à ces représentations peuvent s'exprimer comme cup-produits d'autres classes attachées à des séries discrètes. La seconde partie étudie les liens entre deux différentes variétés de Griffiths-Schmid obtenues à partir de deux structures complexes. L'une est celle considérée dans la première partie, et l'autre est fibrée holomorphiquement sur une variété de Shimura. On prouve l'existence d'une application bijective entre certains espaces de cohomologie, en s'appuyant sur une interprétation en termes de fonctions holomorphes de la cohomologie de Dolbeault. Ce résultat est généralisé dans l'annexe aux cas des groupes SU(n,n) et SU(n+1,n).

Cette these se divise en deux parties.<br /><br />1/ L'etude de problemes de Cauchy hyperboliques a coefficients discontinus.<br />Nous traitons de discontinuites localises sur une hypersurface non-caracteristique, representant une interface, au moyen d'une approche a viscosite evanescente. Dans differents cadres, nous montrons que l'approche a petite viscosite considere permet de selectionner une solution unique. Des comportements qualitatifs differents sont exhibes suivant la nature de l'interface. Dans le cadre de systemes, cerner la nature de l'interface s'avere etre en general delicat.<br /><br />2/ Des methodes d' approximation de solutions de problemes aux limites hyperboliques bien poses au sens de Friedrichs ou de Kreiss sont donnees. Il s'agit de methodes de penalisation de domaines.<br />La qualite des methodes proposees est analysee en terme des couches limites engendrees.

Cette thèse est consacrée au développement d'un outil de pré-dimensionnement par éléments finis pour l'estimation de l'endommagement par fatigue polycyclique de structures linéaires sous chargements multiaxiaux et stationnaires gaussiens. L'état de contraintes atteint dans ces structures étant aléatoire, il devient nécessaire de raisonner en terme de statistique et l'approche spectrale s'avère particulièrement adaptée pour cette situation. Dans ce travail, les méthodes spectrales sont améliorées par la prise en compte des largeurs de bande des spectres de réponses des structures soumises à des chargements nonproportionnels et de moyennes non nulles. Le critère d'endommagement de Sines est retenu. L'étude numérique de la distribution de l'endommagement résultant des incertitudes sur les paramètres matériaux et des applications dans le domaine de l'optimisation des structures sont également abordées.

Cette thèse de doctorat traite d’un cadre en géométrie complexe et de méthodes pouvant y être développées pour résoudre des ensembles d’équations différentielles compatibles venant de systèmes intégrables, classiques ou quantiques, dans le contexte de la géométrie d’espaces de modules de connexions au-dessus de courbes complexes, ou surfaces de Riemann. Elle vient de l’idée en physique mathématique que les symétries des systèmes intégrables imposent aux objets d’intérêt (fonctions de partitions ou de corrélations) des contraintes algébro-différentielles nommées équations de boucles. Le but est par la suite de résoudre ces contraintes par récurrence dans des régimes dits topologiques en utilisant une procédure nommée récurrence topologique. Leurs solutions sont en général les fonctions génératrices de quantités issues de problèmes de géométrie énumérative. Étant principalement déterminées par les conditions initiales de la récurrence, on produit au passage une classification algébro-géométrique de la famille de systèmes intégrables considérée. / This PhD thesis is about a framework in complex geometry and methods thereof for solving sets of compatible differential equations arising from integrable systems, classical or quantum, in the context of the geometry of moduli spaces of connections over complex curves, or Riemann surfaces. It is based on the idea in mathematical Physics that integrable systems posess symmetries that impose algebro-differential constraints, so-called loop equations, on the objects of interest (e.g. partition or correlation functions). In turn, we intend to solve these constraints recursively in certain topological regimes using a particular procedure called the topological recursion. Their solutions are in general generating functions of enumerative-geometric quantities. Since they are for the most part determined by the initial data of the recursive process, it realizes in the making an algebro-geometric classification of the family of integrable models under consideration.

L’attribution des signatures spectrales liées aux défauts dans l’oxyde de zinc fait encore l’objet de controverses. Ceci est probablement dû à la grande variété de défauts possibles, à l’incertitude de leur niveau d’énergie ainsi que leur énergie de formation dans la bande interdite. De plus, l’imprécision concernant les conditions de mesures et la possible présence d’impuretés inhérentes à certaines méthodes de synthèse peuvent souvent mener à des interprétations erronées. Le but de ce travail de thèse est donc d’identifier les défauts intrinsèques naturellement présents dans du ZnO fraîchement préparé ou bien formés via différents types de traitements post-synthèse. Pour atteindre ce but, notre stratégie fut (i) de préparer des nanoparticules modèles de ZnO en utilisant deux types de synthèses en phase vapeur (Combustion et CVS) (ii) de combiner des mesures in situ de photoluminescence (PL) et de RPE, également associées à des spectroscopies complémentaires (Raman, UV visible, FTIR) de façon à révéler, attribuer les défauts et discuter leur comportement selon les conditions de synthèses et de traitements post-synthèse et (iii) de révéler la réactivité des surfaces défectueuses de nos échantillons de ZnO en étudiant leur interaction avec des molécules d’eau ou de 2-méthyl-3-butyn-2-ol (MBOH). Nous avons ainsi observé que VO2+ et Zni+ sont les défauts natifs prédominants dans tous les échantillons fraîchement préparés de ZnO, dans des quantités relatives dépendant de la pression partielle d’oxygène utilisée lors de la synthèse. Les lacunes neutres d’oxygène (VO0) ont également été détectées dans le cas des préparations effectuées dans des conditions particulièrement riches en zinc. VO+ peut se former dans le ZnO smoke après post-traitement (recuit sous vide ou sous vapeur de zinc), la formation d’électrons associée participant à la réduction de Zni+ en Zn0. Au contraire, calciner sous O2 mène à des processus opposés, voire, sous excès d’O2, à la formation de défaut de type Oi. La dissociation de l’eau sur des surfaces préalablement calcinées sous vide mène au remplissage de VO+ et à la réduction de Zn2+ en Zn+. Des tests catalytiques de conversion du MBOH ont montré que de tels processus redox, contrôlés par les conditions de prétraitement, affectent la réactivité de surface de nos matériaux. / By far, the assignment of defects-related spectroscopic features of zinc oxide is still a matter of great controversy. This is probably due to the variety of possible defects in ZnO as well as to their still uncertain formation energies and positions within the band gap. Uncontrolled measurement conditions and impurities related to some synthesis methods can additionally mislead interpretations. The aim of this work is to identify the intrinsic native defects in pure ZnO or formed upon different kind of post-synthesis treatments. To fulfill this goal our strategy was to: i) prepare model zinc oxide nanoparticles using two different vapor-phase synthesis techniques (Combustion and CVS) ii) identify, assign and discuss the occurrence of the defects in line with the synthesis and post treatments conditions by combining in situ PL and EPR measurements together with other complementary spectroscopies (Raman, UV vis, FTIR) and iii) reveal the surface reactivity of defective ZnO samples by studying the interaction with water or 2-methyl-3-butyn-2-ol (MBOH). We observed that in all as-synthesized ZnO samples VO2+ and Zni+ are the predominant native defects with relative amounts depending on the partial pressure of oxygen used during the synthesis. Neutral oxygen vacancies (VO0) are additionally detected in samples prepared in conditions particularly rich in zinc. The formation of Vo+ is demonstrated in ZnO smoke upon post treatment (annealing in high vacuum or zinc vapor) while the associated electron release is shown to participate to the reduction of Zni+ into Zn0. On the contrary, annealing in oxygen leads to reverse processes while if used in an excess, to creation of Oi-related defects. Dissociation of water on vacuum annealed surface leads to the filling up of VO+, and reduction of Zn2+ into Zn+. Such redox processes controlled by the pretreatment conditions affect the surface reactivity through the change of the acid base balance, as revealed by MBOH conversion catalytic tests.