Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’étude des propriétés électriques et des mécanismes physiques d’un dispositif à base du matériau hybride : PTEDOT-AuNPs et de son application dans le domaine des mémoires résistives non-volatiles. Nous décrivons d’abord la synthèse de ce matériau hybride obtenu ainsi que sa caractérisation électrique et physique. La fabrication du dispositif est ensuite réalisée en combinant les techniques de la photolithographie et de l’électropolymérisation. Nous mettons en évidence par la suite, le phénomène de l’électroforming du dispositif qui s’accompagne d’un changement de sa résistance pendant la caractérisation électrique. Nous discutons la nature physique de ce phénomène lié à une augmentation locale de la température et à la création d’un chemin conducteur. Après cette étape, le dispositif présente un effet mémoire et d’un effet de résistance négative différentielle. Les résultats obtenus permettent de démontrer les potentialités d’application dans les applications en mémoires résistives non volatiles. Nous avons également étudié les mécanismes physiques de fonctionnement de notre dispositif. La formation du chemin conducteur entre les deux électrodes et l’effet de piégeage et dépiégeage sont les principaux mécanismes responsables de l’électroforming et de l’effet mémoire. Enfin, nous nous sommes intéressés à la réalisation de dispositifs multi terminaux (6 électrodes) "NanoCell" et avons démontré que notre dispositif pouvait réaliser des fonctions logiques reconfigurables. Nous démontrons en effet de réaliser deux portes logiques à l’aide du "NanoCell" par simple choix du niveau du courant seuil externe. / The work presented in this thesis deals with the study of the electrical properties and physical mechanism of a device based on the functional hybrid material: PTEDOT-AuNPs and its application in the field of non-volatile resistive memory. Firstly, we demonstrate the synthesis of this hybrid material as well as its electrical and physical characterization. The fabrication of nanodevice is then carried out by combining the photolithography and electropolymerization. During the electrical characterization, the forming process which is accompanied by a resistive switching of the device is demonstrated in the following. We discuss the physical nature of this phenomenon, and believed that it is related to a local change in temperature and the creation of a metal conducting paths. After that, the device exhibits two electrical behaviors: a negative differential resistance effect and a memory effect. The results obtained in the reliability test make it possible to demonstrate promising applications in nonvolatile resistive memories. In the study of the physical mechanisms of resistive switching between two distinct conductance states of our device, the formation of the conductive path between the two electrodes and the effect of trapping and trapping are the main mechanisms responsible for the forming process and the memory effect. Finally, we were interested in the realization of the "NanoCell" logic gate for molecular computing which based on our multi-terminal devices (6 electrodes). We proved that it is possible to realize two basic logic gates by choosing the level of the external threshold current after the configuration of "Nanocell".

Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Un nombre croissant d'applications n'ecessite d'opérer des traitements algorithmiques sur des objets tridimensionnels. Le plus souvent, ceux-ci sont représentés par des surfaces triangulées. Cette thèse aborde trois problèmes posés par la manipulation de ces surfaces. On donne d'abord un algorithme qui, étant donnée une surface triangulée, construit une triangulation de Delaunay volumique la contenant comme sous-complexe. De telles triangulations sont utiles par exemple pour le calcul scientifique. Puis, on donne une généralisation de la courbure s'appliquant à des surfaces non nécessairement lisses, donc en particulier aux surfaces triangulées, et on étudie sa stabilité. Celle-ci est ensuite utilisée dans un algorithme de remaillage de surfaces triangulées visant à optimiser le rapport complexité/distortion. Enfin, on donne un algorithme de maillage de surfaces implicites garantissant que l'approximation produite a la même topologie que la surface initiale.

L’α-spodumène, soit α-LiAlSi[indice inférieur 2]O[indice inférieur 6] est un aluminosilicate de lithium qui provient d’une roche magmatique appelée pegmatite. Le minerai de spodumène est traité en industrie afin d’en extraire son contenu en lithium. Après purification, le minerai de spodumène est calciné afin d’activer la conversion irréversible de sa phase α (monoclinique) vers sa phase β (tétragonale), pour en extraire le lithium. Les objectifs de ce projet sont d’étudier dans la conversion α vers β d’un minerai de spodumène dans un four rotatif en fonction des différents paramètres opératoires (température, temps, concentration de spodumène, concentration d’eau), en utilisant les résultats des méthodes de caractérisation de la diffraction de rayons X (DRX) et de la calométrie différentielle à balayage (DSC). Ces méthodes sont rapides, permettent de prédire et suivre le comportement thermique d’un minerai de spodumène lors de son traitement dans un four rotatif. L’analyse par DRX démontre la complexité minéralogique des différents échantillons étudiés avant leur calcination. Les données de DRX du β-spodumène permettent de quantifier le taux de conversion calculé de l’α vers le β spodumène, en utilisant la loi de Beer-Lambert. Les courbes de DSC présente toutes les transformations se déroulant dans les échantillons, ainsi que la conversion du spodumène (vers 1010 °C) et la liquéfaction du matériel (qui débute vers 1060 °C). Les courbes de DSC illustrent convenablement le modèle thermique qu’adopterait un échantillon durant son traitement thermique. À partir des résultats de la caractérisation, une étude thermodynamique sur la pegmatite de spodumène a permis de développer les diagrammes de phases pseudo-binaires. Selon les modèles simplifiés, le système spodumène-albite-quartz atteint un eutectique à 1060°C, le système spodumène-microcline-quartz atteint le sien à 1171°C, tandis que l’eutectique système albite-microcline-quartz est à 930 °C. Un four rotatif d’échelle laboratoire a permis l’étude de l’effet de la température, du temps de résidence, du taux d’humidité et de la concentration de spodumène. Les résultats montrent que le taux de conversion calculé diminue lorsque la concentration d’impureté ou la concentration d’eau dans le système augmente. Aussi, le taux de conversion calculé augmente en fonction de la température et le temps. Cependant, en cas de liquéfaction du matériel durant le traitement thermique, le taux de conversion diminue considérablement avec la liquéfaction du matériel. Ce dernier influence la formation d’agglomérat dans le four rotatif et résulte en une vitrification du matériel. Finalement, les conditions optimales de la conversion d’un minerai de spodumène dans le four rotatif sont à 1050 °C pour un temps de résidence de 15 minutes.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le remodelage ventriculaire gauche (VG) en post-infarctus du myocarde (IDM) est associé à une augmentation du risque d’insuffisance cardiaque et de décès, mais il demeure difficile à prédire en pratique clinique.L’objectif principal de ma thèse était la recherche de biomarqueurs circulants du remodelage VG par l’approche protéine candidate et par protéomique différentielle dans la population REVE-2.Par l’approche protéine candidate, nous avons confirmé que le peptide natriurétique detype B (BNP) était un puissant facteur prédictif du remodelage VG en post-IDM. La métalloprotéase matricielle-8 (MMP-8), la MMP-9, l’hepatocyte growth factor (HGF), la Créactive protéine (CRP), la troponine I ont également fait la preuve de leur association.Par l’approche protéomique différentielle, en électrophorèse 2D différentielle en fluorescence (2D-DIGE), la clusterine a été identifiée comme biomarqueur potentiel,positivement associée au remodelage VG, nécessitant toutefois des travaux de confirmation.Par SELDI TOF MS, nous avons sélectionné 26 pics définis par leur rapport m/z, commebiomarqueurs potentiels du remodelage VG, dont 12 ont pu être identifiés et devrontdésormais être validés : le pic de m/z 2777 a été identifié comme le peptide N-terminal issu del’albumine après clivage par la pepsine. Les autres pics correspondraient à des fragments protéolytiques de protéines que sont le fibrinogène, le complément C3, C4 et C1q.La découverte de nouveaux biomarqueurs du remodelage VG devrait permettre d’améliorer la stratification du risque en post-IDM afin d’identifier les patients devant bénéficier d’un suivi plus rapproché et peut-être d’une prise en charge thérapeutique plus agressive / Left ventricular (LV) remodelling after myocardial infarction (MI) indicates a high risk of heart failure and death but remains difficult to predict in clinical practice. Biomarkers may help to refine risk stratification. The main purpose was to find circulating biomarkers of LV remodelling after MI, using two strategies : candidate protein approach and differential proteomic approach, working on a population with a clearly defined phenotype, the REVE-2 study, a prospective multicenter study including 246 patients with a first anterior Q-wave MI. Blood samples were obtained at hospital discharge, at 1 month, 3 months and 1 year. An echocardiography was performed at the same time except for the 1st month to assess LVR.By candidate protein approach, we confirmed that B-type natriuretic peptide (BNP) was a powerful predictor of LV remodelling after MI. Additional biomarkers, such as matrix metalloproteinase-8 (MMP-8), MMP-9, hepatocyte growth factor (HGF), C-reactive protein (CRP) and cardiac troponin I were found to be associated with LV remodelling, highlighting several pathways implicated in pathophysiology of LV remodelling. We have also shown that biomarkers in association (BNP and cardiac troponin I, BNP and MMP-8, BNP and MMP-9) could improve risk stratification in post-MI by selecting groups of patients at higher risk.As the ideal biomarker was still not identified, we applied a differential proteomic approach, with no a priori hypothesis, in order to characterize proteomic signature of LV remodelling. The use of a protein enrichment kit, consisting of a library of combinatorial hexapeptide ligands, compressed the protein concentration range of plasma and serum, through the simultaneous onestep dilution of high-abundance and concentration of lowabundance proteins. Protein enrichment kit prior to two-dimensional (2D) electrophoresis or SELDI TOF MS (surface-enhanced laser desorption–ionization time of flight) analysis enabled the detection of proteins that were not detected in native blood sample and the accessibility to proteolytic fragments obtained from major proteins. Clusterin (apolipoprotein J) was identified as a potential biomarker of LV remodelling by 2D-DIfferential Gel Electrophoresis (2D-DIGE). Clusterin was quantified by Western blot and ELISA and was found to be positively associated with LV remodelling. However, this association was not found with all LV remodelling parameters nor at each time during the year following MI, requiring further analysis. Differential proteomic approach by SELDI TOF MS selected 26 m/z peaks, as potential biomarkers of LV remodelling. Of them, 12 were identified by mass spectrometry. The 2777 m/z peak was identified directly from the ProteinChip array as being the N-terminal peptide (24–48 aa) generated from albumin by pepsin cleavage. Other peaks were identified after purification using chromatographic columns or liquid-phase isoelectric focusing : most of them were found to be proteolytic fragments of proteins like fibrinogen, C3, C4 and C1q complement. Identifications have now to be validated with specific techniques, usually by immmunoprecipitation and Western blot analysis.Finding new biomarkers of LV remodelling could help refine risk stratification and identify patients in whom more aggressive therapy and/or more frequent follow-up could be needed.