La génération de surfaces présentant des nanostructurations de surface variées et modulables est l'objectif principal de ce travail. L'auto-assemblage de copolymères à bloc ou de nanoparticules d'or a été privilégié, et nécessite pour se faire de moduler finement les interactions aux interfaces substrat/ matériaux déposés. Dans une première partie, un dispositif expérimental de greffage de silane alkyle en voie vapeur est décrit. Cette technique de greffage permet d'aboutir à des surfaces fonctionnalisées soit de façon homogène, soit de façon graduelle et ce, avec un ou deux silanes (substrat respectivement mono ou bi-composant). La robustesse, la simplicité et la flexibilité de notre procédé ont été démontrés par des caractérisations physico-chimique (mesure des propriétés de mouillabilité), chimique (spectroscopie de photoélectrons X) ainsi que par analyse topographique (microscopie à force atomique). Dans une deuxième partie, l'influence des interactions aux interfaces substrat / film sur l'auto-assemblage de copolymères à bloc PS-b-PMMA a été mise en évidence par AFM. A partir des substrats de silicium homogènes en énergie de surface, il a été possible de moduler la nanostructuration sur différents échantillons et à partir des surfaces fonctionnalisées graduellement, cette variation de nanostructuration a pu être obtenue sur un même substrat. Par l'utilisation de copolymère à bloc PS-b-PI, il est par ailleurs possible de générer des films nanostructurés sans préfonctionnalisation du substrat, sans recuit et ce quelle que soit l'épaisseur du film. Dans une troisième partie, l'influence des interactions aux interfaces sur l'assemblage capillaire/convectif dirigé de nanoparticules d'or a été démontré par microscopie à champ sombre. La nature chimique et la densité de greffage des silanes ainsi que la dimension des échantillons ont été modulées pour mettre en évidence le rôle de ces paramètres sur l'assemblage de ces particules. Cette étude montre que les interactions aux interfaces contrôlent l'assemblage des entités chimiques organiques et inorganiques et donc la nanostructuration de surface qui en résulte.

Les matériaux ferroélectriques sont caractérisés par l'existence d'une polarisation électrique spontanée, dont l'orientation peut être inversée par l'application d'un champ électrique adéquat. Permettant de coder l'information sous la forme d'un domaine ferroélectrique, i.e. une région du matériau avec une certaine orientation de la polarisation, les ferroélectriques ouvrent la voie au stockage de masse de très haute densité (>10 Tbit/in ²). Dans ce contexte, nous avons employé la Piezoresponse Force Microscopy (PFM), un mode particulier de Microscope à Force Atomique (AFM), permettant la manipulation et la détection des domaines ferroélectriques à l'échelle du nanomètre. Avec pour objectif d'étudier les mécanismes de formation des domaines par l'intermédiaire d'une pointe AFM, nos travaux ont mis en valeur la cinétique de croissance des domaines dans des films minces monocristallins de LiTaO3, avec une approche complémentaire de celle thermodynamique, dépendante du champ électrique et soulignant le rôle de l'humidité dans une possible conduction de surface. En parallèle, les films de LiTaO3 ont permis d'appréhender davantage la nature électro-mécanique de la réponse PFM, pour notamment relier l'amplitude du signal mesuré à la géométrie du domaine sous pointe. PFM et domaines ferroélectriques se sont en effet révélés tour à tour, objet d'étude et outil de caractérisation.

La perte de masse est introduite dans des modèles évolutifs qui traitent en détail le transport microscopique induit par la diffusion atomique et les accélérations radiatives pour 28 espèces y inclus tous les isotopes de la base de données OPAL. Les propriétés physiques des solutions sont analysées en détail. Lorsque l'amplitude de la vitesse advective causée par la perte de masse est plus grande que la vitesse de triage dirigée vers le centre de l'étoile, le flux local d'un élément est déterminé par des variations du flux qui se déroulent profondément dans l'étoile. Par contre, l'abondance locale dépend aussi des variations locales des accélérations radiatives. Dans ces étoiles, la séparation chimique causée par la diffusion atomique affecte 30% du rayon externe de l'étoile. Les modèles sont aussi comparés à plusieurs observations d'étoiles AmFm, HAeBe et de Population II dans le but de caractériser le rôle que pourrait jouer la perte de masse en tant que processus qui inhibe la diffusion atomique dans les zones stables de ces étoiles. Les anomalies d'abondances observées à la surface de ces étoiles sont reproduites par des modèles évolutifs qui incluent la diffusion atomique et la perte de masse non-séparée. Les taux de perte de masse considérés ne sont contraints que par les abondances en surface puisque leurs amplitudes sont probablement trop petites pour être observées directement. Quant aux étoiles AmFm et HAeBe, les observations d'abondances sont compatibles avec des taux de perte de masse qui sont au maximum 5 fois plus élevés que le taux de perte de masse solaire, alors que les taux requis pour reproduire les observations d'étoiles de Population II sont jusqu'à 50-100 fois plus élevés que le taux solaire. Des taux de perte de masse plus petit que 10^{-14}Msol/an, qui permettent l'apparition d'une zone convective due aux éléments du pic du fer, mènent à des abondances en surface qui ne sont pas compatibles avec les observations. Les abondances en surface d'étoiles AmFm et de Population II sont régies par la séparation chimique qui se déroule profondément dans l'étoile Delta M/M_* allant de -5 à -6, alors que la séparation se produit plus près de la surface Delta M/M_* plus près de -7 dans les étoiles HAeBe. Par rapport aux modèles avec mélange turbulent, la perte de masse mène à une distribution interne des éléments très différente. Le mélange turbulent conduit à des solutions pour lesquelles les abondances sont homogènes depuis la surface jusque profondément dans l'étoile (solution diffusive), alors que la perte de masse permet la séparation chimique dès le bas de la zone convective de surface (solution advective). Ce résultat pourrait peut-être permettre à l'astérosismologie de déterminer l'importance relative de ces deux processus dans l'intérieur de ces étoiles. / Mass loss has been introduced in a stellar evolution code which takes into account all the effects of atomic diffusion and radiative accelerations for the 28 species included in the OPAL opacity database. The physical properties of the solutions are analyzed in detail. When the advective velocity induced by mass loss dominates the inward settling velocity, the local flux for a given element is determined by flux variations which occur deep within the star. However, local abundances are modulated by local variations in radiative accelerations. Atomic diffusion affects the outer 30% of the stellar radius of these stars. The computed models are also compared to observations of AmFm, HAeBe and Population II stars in order to determine to what extent mass loss competes with atomic diffusion in the stable regions of these stars. Mass loss rates are solely constrained via surface abundances, since the mass loss rate amplitudes are likely too small to be observed directly. It is shown that most chemical anomalies observed at the surface of these stars can be reproduced by models with unseparated mass loss. While AmFm and HAeBe abundance determinations are compatible with mass loss rates which are, at most, 5 times larger than the solar mass loss rate, Population II stars require much larger rates (50 to 100 times the solar rate). Mass loss rates smaller than 10^{-14}Msun/yr which lead to an iron peak convection zone are not compatible with surface abundance observations. Surface abundances in AmFm and Population II stars are shown to be the result of chemical separation occurring deep within the star (Delta M/M_* between -5 and -6); however, in HAeBe stars, for which anomalies appear during the pre--main-sequence, the separation occurs nearer the surface (Delta M/M_* = -7). With respect to turbulent mixing, mass loss leads to very different internal abundance distributions. Whereas turbulent mixing homogenizes abundances from the surface down to depths well within the radiative zone (diffusive solution), mass loss allows for chemical stratification up to the bottom of the surface convection zone (advective solution). This could potentially allow for asteroseismic tests which could elucidate the relative importance of both types of processes in these stars. / Cette thèse a été réalisée en cotutelle. Pour la forme, Gérard Jasniewicz était mon codirecteur 'officiel' en France, bien que mon codirecteur était plutôt Olivier Richard qui m'a encadré lorsque j'étais en France.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal / Pour respecter les droits d'auteur, la version électronique de cette thèse ou ce mémoire a été dépouillée, le cas échéant, de ses documents visuels et audio-visuels. La version intégrale de la thèse ou du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La bactérie Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable de graves infections chez les personnes affaiblies immunitairement. Présentant des souches résistantes aux antibiotiques, une nouvelle approche thérapeutique est en cours de développement avec pour objectif l'inhibition des facteurs de virulence de la bactérie. Lors de son processus d'infection, le pathogène utilise les lectines pour reconnaître et se lier de manière spécifique aux glycoconjugués des cellules-hôtes en formant une interaction lectine/glycoconjugué. Plus particulièrement, la lectine PA-IL, spécifique du galactose, a été étudiée. A l'aide de glycomimétique, il semble possible de bloquer l'action de la lectine en créant une interaction lectine/glycomimétique. Pour développer cette approche, de nombreux glycocluster sont donc été élaborés et leur affinité avec la lectine PA-IL a été évaluée par plusieurs méthodes de caractérisation (SPR, HIA, ELLA, puce à sucre,...).Dans ce projet de thèse, nous avons cherché à visualiser par microscopie à force atomique (AFM) l'arrangement des complexes lectine PA-IL/glycocluster formés pour trois glycoclusters différents. Nous avons ainsi pu montrer l'influence du cœur du glycocluster et des bras-espaceurs sur l'arrangement des complexes. Suivant le glycocluster, l'arrangement prend la forme de filaments 1D,de structures dentelées avec des bras sinueux ou encore de larges structures compactes. Dans le cas des filaments, la résolution de nos images AFM nous a permis d'identifier les lectines à l'intérieur même de la structure filaire. Nous avons aussi démontré, en observant les lectines seules, l'existence d'une interaction lectine/lectine. De plus, des expériences ont été menées pour déterminer les conditions expérimentales appropriées à leur observation à l'air et en milieu liquide.

L'objectif de ce mémoire est de présenter une étude aussi complète que possible de l'effet Stark dans les toupies asymétriques de type X2Y4 possédant le groupe de symétrie D2h et de l'appliquer au problème de la spectroscopie de l'éthylène piégé dans une zéolithe. Pour la première fois, un formalisme tensoriel adapté à l'étude de l'effet Stark pour la chaine de groupes O(3) D2h a été développé. Parallèlement au développement du modèle théorique, des programmes informatiques ont été mis au point sous la forme d'une nouvelle génération de logiciel appelé D2hTDS-ST utilisant une base plus simple, permettant une économie en temps de calcul. Sur la base des outils théoriques et informatiques ainsi qu'à partir des spectres expérimentaux enregistrés au laboratoire, nous avons fait une première estimation de la valeur du champ électrique effectif moyen produit par la silicalite-1. Les valeurs du champ électrique obtenues avec notre méthode sont cohérentes avec les valeurs obtenues par les calculs ab initio PBE1PBE6-31++G(2d,2p).

Un dispositif permettant le confinement d'ions calcium pendant des heures a été réalisé. Dans une première étape les ions ont été détectés utilisant deux méthodes électroniques: l'éjection résonnante à l'aide d'un multiplicateur d'électrons, et la détection par un circuit résonnant. L'influence d'un gaz tampon sur les durées de confinement et l'évolution de la charge d'espace a été mise en évidence par cette dernière méthode. les ions ont ensuite été détectés par la fluorescence des raies de résonance du CaII soit en utilisant un gaz tampon, soit par double-résonance optique-optique. l'excitation directe des transitions interdites 4S-3D des ions a permis d'aborder des mesures de la durée de vie naturelle des niveaux métastables par une méthode originale. des résultats très précis pour ces durées de vie ont été obtenus. Nous avons déterminé les taux de réaction pour la désexcitation des états métastables vers le niveau fondamental (quenching) en mesurant la variation de la durée de vie effective des niveaux en présence de différents gaz tampon. une étude en équilibre (fluorescence sensibilisée) ainsi qu'une étude dynamique des populations des deux états du doublet ont fourni des taux de réaction pour le mélange des niveaux de structure fine.

Les cavités de silice, comme les microsphères ou les microtores intégrés sur puce, définissent des modes de galerie, de facteur de qualité extrêmement élevé et de faible volume modal. Elles ont suscité un fort intérêt depuis deux décennies et trouvent des applications pour la QED en cavité, les microlasers, ou les senseurs de biomolécules. Cette thèse décrit la réalisation d'un microlaser à seuil ultra-bas fondé sur des nanocristaux de Nd3+:Gd2O3 (NCs), qui sont incorporés à la surface de la cavité. Nous démontrons une nouvelle méthode de cartographie de la distribution du champ électromagnétique, fondée sur le coupleur à fibre étirée (taper) utilisé pour l'excitation en onde évanescente. Cela fournit un moyen commode pour localiser et exciter sélectivement des modes de faible volume.De plus, nous démontrons une technique de mesure en temps réel de la caractéristique laser, qui utilise la bistabilité thermique des microcavités et permet une optimisation rapide et efficace des conditions de couplage taper-cavité. Un fonctionnement laser monomode à 1088 nm est obtenu pour une microsphere de 40 µm de diamètre, comprenant des Nd3+:Gd2O3 NCs pompés à 802 nm, avec un seuil de 65 nW. Le plus bas seuil observé, de 40 nW, est à notre connaissance le seuil le plus faible jamais obtenu pour des terres rares. Le facteur de qualité de ces cavités actives atteint 10^8 à la longueur d'onde d'émission, favorisant l'obtention un microlaser dont le spectre est extrêmement fin. Enfin, sur un microtore formé de silice dopée par implantation ionique, nous avons obtenu un laser monomode à 909 nm avec un seuil de 210 nW.