Th.--Sci.--Bordeaux 1, 1979. N°: 609.

Th.--Sci.--Grenoble--I.N.P.G., 1984 : DE 161.

Nous montrons de quelle manière il est possible de surmonter de sérieux problèmes de compréhension et de classification du comportement phonon des alliages semiconducteurs usuels, qui découlent de l'utilisation classique de l'Approximation du Cristal Virtuel (ACV) pour décrire le désordre d'alliage. Ainsi, des systèmes aussi différents que In- GaAs (1-liaison!1-phonon), InGaP (2-phonon modifé) et ZnTeSe (2-liaison!1-phonon) trouvent une unité de comportement - vraisemblablement universelle - dans le cadre d'un modèle de 'Percolation' (1-liaison!2-phonon) développé sur site. Le changement de paradigme de la VCA (échelle macroscopique) vers la Percolation (échelle mésoscopique) révèle une authentique spécificité des phonons du centre de la zone de Brillouin - qui est d'apporter une information naturelle sur le désordre d'alliage à cette échelle inhabituelle qu'est le mésoscopique. Nous irons jusqu'à introduire une terminologie propre, et dire que ces phonons se comportent en véritable MESOSCOPE'. En particulier, cela ouvre des perspectives nouvelles pour l'étude des effets d'organisation spontanée à longue portée dans les cristaux mixtes, qu'il s agisse de ségrégation (InGaP2) ou d'anti-ségrégation (GaInAsN). / We demonstrate how to overcome serious problems of understanding and classifcation of vibration spectra in semiconductor alloys, following from traditional use of the Virtual Cristal Approximation (VCA). We show that such different systems as InGaAs (1- bond!1-phonon behavior), InGaP (modifed 2-phonon) and ZnTeSe (2-bond 1-phonon) obey, in fact, the same phonon mode behavior, hence probably a universal one, of a percolation type (1-bond!2-phonon, developed in our group). The change of paradigm from the VCA (macroscopic scale) to the Percolation (mesoscopic scale) reveals a specificity of zone-center phonons, that is to provide natural insight into the alloy disorder at the unusual mesoscopic scale. In fact, we introduce a terminology, and say that these phonons behave as a true 'MESOSCOPE'. In particular, this opens up new perspectives for studying the effects of long-range spontaneous organization in mixed crystals, ranging from segregation (InGaP2) to anti-segregation (GaInAsN).

Orientador: Carlos Alberto da Silva Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DinizNeto_OmardeOliveira_M.pdf: 1274356 bytes, checksum: b0818fd644d0f100714463672e4ad575 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Nessa tese após uma breve digressão sobre o tratamento quântico de um sólido cristalino (estrutura de bandas) dentro dos vários esquemas implementados até hoje, procuramos desenvolver um estudo de alguns aspectos dos efeitos de um campo eletromagnético intenso (laser) sobre um sólido cristalino. Usando um programa desenvolvido para o computador VAX-ll/780 calculamos inicialmente a estrutura de banda do sólido de Kronig-Penney, na ausência de campo. Explorando o uso de uma transformação unitária, o mesmo problema foi abordado agora levando em conta a presença do campo. Os resultados revelam um estreitamento do "gap", que é também constatado quando se procede cálculos similares dentro da aproximação de elétron quase-livre. Utilizando a informação especificamente obtida em nossos cálculos da estrutura de banda em presença do campo, i.e. a relação de dispersão, podemos calcular amassa efetiva dos elétrons num sólido de Kronig-Penney irradiado. Com isso foi-nos possível determinar também as modificações do coeficiente de absorção de um foton neste sólido, devido aos efeitos da ação de um campo de laser intenso. Nossos resultados são interpretáveis como conseqüências diretas do estreitamento da banda proibida que surge como o principal efeito da redução do potencial cristalino, devido ao campo eletromagnético intenso / Abstract: This Thesis is devoted to the study of some aspects of the crystalline solid x radiation field interaction. We start with a brief review of the quantum solid-state problem (band structure) as viewed by some of the major descriptive schemes already developed in this connection. We then move on to tackle some aspects of the even more elaborate problem of the quantum solid under the action of an intense laser field. By using a code developed for use our with VAX-ll/780 computer we have initially calculated the band structure of a Kronig-Penney solid, in the absence of the field. Then, we explored the use of a unitary transformation to approach the same problem but now taking into full account the presence of a laser field. Our results reveal the existence of a field induced gap narrowing which has also been confirmed in additional calculations within the quasi-free electron approximation. The information derived from our band structure calculations, namely the dispersion relation, was then used to compute the electron effective mass for an irradiated Kronig-Penney solid. We could, thereby, assess the modifications introduced by a strong laser on the one-photon absorption coefficient of the solid, as probed by an additional weak field. Our results are easily interpreted as direct consequences on the gap narrowing which seems to be main outcome of the intense field induced reduction of crystalline / Mestrado / Física / Mestre em Física

Un cristal phononique est un arrangement périodique de matériaux dont les propriétés élastiques différent selon une, deux ou trois dimensions, conduisant à la formation de bandes interdites omnidirectionnelles. Ces matériaux artificiels présentent des propriétés physiques nouvelles comme la réfraction négative ou les isolants topologiques et concernent différents domaines de la physique comme l’acoustique, l’optomécanique, la thermique… Leur réalisation à l’échelle submicronique permet de placer ces propriétés dans la gamme hypersonique. Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’étude théorique et numérique de la propagation des ondes élastiques dans des cristaux phononiques hypersoniques à base de matériaux hybrides en relation étroite avec des expériences de diffusion de la lumière, effectuées au Max Planck de Mainz. Les principales quantités étudiées sont les courbes de dispersion, les champs de déplacement élastique et le spectre de diffusion de la lumière. Les chapitres successifs abordent les cas de rainures à haut facteur d’aspect déposés sur un substrat, ainsi que ceux de cristaux structurés à 1D et 2D. Au-delà de la compréhension des structures de bandes dans ces matériaux, la comparaison avec les résultats expérimentaux permet de discuter et de caractériser les propriétés physiques des matériaux constituants et aussi de leur évolution vis à vis du vieillissement et des techniques de fabrication. Enfin, un dernier chapitre est consacré au développement d’une méthodologie numérique nouvelle pour le calcul des spectres Brillouin, avec des retombées potentielles dans les calculs optomécaniques. / A phononic crystal is a periodic arrangement of materials whose elastic properties differ in one, two or three dimensions, leading to the formation of omnidirectional forbidden bands. These artificial materials present new physical properties such as negative refraction or topological insulators and concern different areas of physics such as acoustics, optomechanics, thermal management... Their realization on the submicron scale allows to place these properties in the hypersonic range. The work presented in this thesis deals with the theoretical and numerical study of the propagation of elastic waves in hypersonic phononic crystals based on hybrid materials closely related to light scattering experiments at Max Planck in Mainz. The main quantities studied are the dispersion curves, the elastic displacement fields and the scattering spectrum of the light. Successive chapters deal with cases of high aspect ratio grooves deposited on a substrate, as well as those of 1D and 2D structured crystals. Beyond the understanding of the band structures in these materials, the comparison with the experimental results makes it possible to discuss and characterize the physical properties of the constituent materials and also their evolution with respect to aging and manufacturing techniques. Finally, a final chapter is devoted to the development of a new numerical methodology for calculating Brillouin spectra, with potential spin-offs in optomechanical calculations.

Th.--Sci.--Bordeaux I, 1981. N°: 682.

L'objectif de cette thèse est de synthétiser de nouvelles surfaces spécifiques nécessaires à l'immobilisation des biomolécules ; visant à développer à terme un biocapteur pour la détection de pathogènes en industrie agroalimentaire. Cette nouvelle procédure de fonctionnalisation de surface consiste d'une part à greffer des molécules organiques sur un substrat métallique à partir d'une réaction électrochimique et d'autre part de synthétiser un monomère photopolymérisable sur tout type de surface. Ces surfaces sont enfin utilisées pour immobiliser les biomolécules. Ce procédé ainsi développé permet d'éliminer les multiples étapes, l'utilisation excessive de réactifs observés dans les protocoles classiques de fonctionnalisation de surface pour la capture de microorganismes. Deux stratégies de fonctionnalisation ont été investiguées : la polymérisation sur une plaque de platine et le dépôt de monocouche sur une surface d'or. La fonctionnalisation de surfaces ainsi que l'immobilisation de biomolécules ont été caractérisées par la spectroscopie Raman, la microbalance à cristal de quartz, la microscopie à force atomique (AFM) pour le premier et en plus la microscopie à fluorescence pour le second. Les résultats de la fonctionnalisation de surfaces par dépôt de polymère ont montré, une déstabilisation du polymère en présence de l'eau. Afin d'optimiser la synthèse, nous avons travaillé en milieu inerte, sous alumine activée. De plus, on note une large couverture de la zone spectrale des biomolécules par les signaux du polymère ; Pour le dépôt de monocouche, l'on a obtenu une surface très réactive, homogène. La diffusion Raman est la principale technique de caractérisation utilisée. Elle présente l'avantage d'être une méthode de caractérisation physico-chimique non destructive et non invasive. Longtemps délaissée dans les sciences du vivant, cette méthode apparaît maintenant particulièrement prometteuse grâce à un développement récent de spectromètres intégrés performants. La diffusion Raman sur la monocouche déposée montre une intensité accrue des signaux par l'utilisation de la surface d'or et un spectre plus dégagé conduisant à l'identification aisée des biomolécules après fixation. Elle permet non seulement d'identifier les bandes de vibrations de chaque groupement mais aussi la conformation des structures. Les résultats d'immobilisation ont montré que l'accroche des biomolécules sur les surfaces fonctionnalisées était spécifique. La fonctionnalisation de surface d'or par dépôt de monocouche constitue finalement une technique très rapide à mettre en œuvre, peu coûteuse permettant d'ancrer efficacement les biomolécules et peut être utilisée pour diverses applications. La synthèse du monomère photopolymérisable a été abordée et est en cours d'investigation.

Th.--Sci. phys.--Grenoble 1, 1984. N°: 127.

Th. 3e cycle--Mét.--Grenoble--I.N.P., 1980. N°: D3 108.

Th. doct.-ing.--Bordeaux 1, 1978. N°: 269.