Thèse doctorat : Électronique : Lille 1 : 2003. / N° d'ordre (Lille 1) : 3278. Bibliogr. p. 147-152.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Mathématiques : Mécanique. Acoustique : Toulon : 2007. / Titre provenant du cadre-titre. Références bibliographiques f.111-123.

Thèse de doctorat : Chimie et Physico-chimie Moléculaires : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Lasers, Molécules et Rayonnement atmosphérique : Lille 1 : 2005. / N° d'ordre (Lille 1) : 3644. Articles en anglais non reproduits dans la version électronique. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 161-168.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Mécanique : Villeneuve d'Ascq, Ecole centrale de Lille : 2006. / Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. à la suite de chaque chapitre.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie électrique : Poitiers : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 144 réf.

Cette thèse poursuit deux directions dans le domaine des isolants et supraconducteurs topologiques.Dans la première partie de la thèse nous étudions des isolants en deux dimensions sur réseau, présentant un effet Hall quantique anormal (c'est-à-dire en l'absence d'un champ magnétique externe), induit par la présence d'un flux magnétique inhomogène dans la maille. Le système possède des phase isolantes caractérisés par un invariant topologique, le nombre de Chern, qui est lié à la conductance portée par le bord états. Nous montrons que les modèles à deux bandes admettent des phase à nombre de Chern arbitraire, ou, de façon équivalente, un nombre arbitraire d'états de bord, quand on augmente la portée des couplages sur réseau. Cette compréhension est rendue possible grâce à la démonstration d'une formule montrant que le nombre de Chern d'une bande dépend de certains propriétés d'un ensemble discret de points dans la zone de Brillouin, les points de Dirac en l'absence du gap. Ces idées sont rendues plus concrètes dans l'étude du modèle de Haldane et dans la création d'un modèle artificiel avec cinq phases de Chern dont les états de bord sont déterminés en détail. La deuxième partie de la thèse porte sur les supraconducteurs topologiques unidimensionnels qui exhibent des états exotiques d'énergie zéro: les états liés de Majorana. Nous étudions ici la présence de fermions de Majorana dans des fils de semiconducteurs à fort couplage spin-orbite sous l'effet de proximité d'un supraconducteur d'onde s. Nous montrons que la polarisation de spin des degrés de liberté électroniques dans la fonction d'onde Majorana dépend du poids relatif du couplage spin-orbite Dresselhaus et Rashba. Nous étudions également les fermions de Majorana dans des jonctions linéaires longues supraconducteur-normal et supraconducteur-normal-supraconducteur (SNS) où ils apparaissent comme des états étendus dans la jonction normale. En outre, la géométrie d'anneaux peut être mise en correspondance avec une jonction SNS, et, sous l'action de gradients dans la phase supraconductrice, des fermions Majorana étendus se forment encore à l'intérieur du fil normal. Enfin, un modèle à deux bandes avec des fermions de Majorana multiples est traité. Nous démontrons que les jonctions Josephson construites à partir de ce modèle maintiennent l'une des signatures remarquables des fermions de Majorana, à savoir la périodicité 4π de l'effet Josephson fractionnaire.

L'effet Hall quantique (EHQ), observé par exemple dans des gaz bidimensionnels d'électrons (2DEGS) à basse température et sous fort champ magnétique, a révolutionné la métrologie des résistances car il permet d'obtenir un étalon quantique de résistance qui ne dépend que de e et h (respectivement la charge de l'électron et la constante de Planck). Une des missions des métrologues est de développer les étalons en améliorant leurs performances ou en les rendant plus facile à mettre en oeuvre (travaillant à plus haute température ou plus faible champ magnétique). Dans ce contexte, la physique du graphène suscite l'intérêt pour une application en métrologie. Une monocouche de graphène est une feuille d'un seul atome d'épaisseur constituée d'atomes de carbone disposés en nid d'abeille. Une bicouche de graphène est formée par empilement de deux monocouches. Les écarts en énergie entre les premiers niveaux de Landau dans la monocouche et dans la bicouche sont supérieurs par rapport à ceux dans GaAs ce qui rend l'EHQ dans le graphène plus robuste et laisse envisager le développement d'un étalon plus pratique. Durant ma thèse, nous avons mis en place un protocole de fabrication de barres de Hall en graphène exfolié comprenant un repérage optique, des lithographies électroniques, la métallisation, la gravure plasma... L'utilisation de substrat de silicium oxydé en surface rend possible l'utilisation d'une grille en face arrière. En outre la géométrie des échantillons répond au mieux aux critères métrologiques (canal central large, prises de tension bien définies, ...). A basse température, le dopage résiduel obtenu après le recuit in situ est de l'ordre de 3-4x1011 cm-2. Les mobilités sont proches de 3000 cm2/(V.s) et 4000 cm2/(V.s) respectivement pour les échantillons monocouche et bicouche à la fois pour les électrons et les trous. Le transport mésoscopique a été caractérisé à basse température par des mesures de localisation faible et de fluctuations universelles de conductance. La longueur de cohérence que nous avons extraite est de l'ordre de 0.5 µm à 1.5 K. La résistance des contacts mesurée en régime d'EHQ est plutôt faible (typiquement quelques ohms). L'EHQ a été étudié en détail à basse température (300 mK < T <1.5 K) et sous fort champ magnétique (jusqu'à 18.5T) à la fois dans la monocouche et la bicouche en mesurant de manière précise la résistance de Hall (RH) et la résistance longitudinale (Rxx). Les mesures fines de RH sont réalisées à l'aide d'un pont de comparaison basé sur un Comparateur Cryogénique de Courant ; elles consistent à comparer indirectement l'EHQ dans l'échantillon de graphène à l'EHQ obtenu dans une barre de Hall en GaAs/AlGaAs qui est supposée fournir la valeur exacte RH/2. Nos mesures révèlent un accord entre la résistance de Hall dans le graphène et la valeur attendue avec une incertitude de quelques 10-7. Au plus faible courant et dans l'état de dissipation minimale (Rxx→0), nous avons obtenu un accord avec une incertitude relative de 3.10-7. Ce niveau de précision est principalement limité par la petite taille de nos échantillons et par les inhomogénéités de la densité qui y sont présents, ces deux caractéristiques amenant de faibles courants de rupture de l'EHQ (1-2 µA). Toutefois, nos résultats sont à ce jour les tests les plus précis concernant l'EHQ dans du graphène exfolié et les premiers tests sur une bicouche. Ils confirment le potentiel de l'EHQ dans le graphène pour une application en métrologie.

Les rivières et ruisseaux, particulièrement dans la zone boréale, sont reconnus comme étant des sources importantes de dioxyde de carbone (CO2) vers l'atmosphère. Toutefois, leur contribution aux émissions de méthane (CH4) a été peu explorée et la sensibilité de ces émissions fluviales de gaz à effet de serre (GES) face aux changements climatiques n'a pas encore été déterminée. Dans cette étude, nous quantifions les émissions fluviales de CO2 et de CH4 à l'échelle régionale dans deux régions de la plaine boréale québécoise. Nous explorons par la suite la réaction potentielle de ces émissions face à divers scénarios prédits de changements climatiques. Toutes les rivières étaient largement sursaturées en CO2 (de 1.5 à 33 fois) et en CH4 (de 13 à 16 000 fois) par rapport à l'atmosphère et les émissions de CH4 contribuaient à 33% des émissions annuelles de GES. Des modèles empiriques régionaux ont par la suite démontré que l'augmentation prédite de température et de vélocité de l'eau, ainsi que de la concentration en carbone organique dissout (COD), pourront mener à une augmentation significative des émissions fluviale de GES, principalement causée par une hausse marquée des émissions de CH4. Contrairement aux paradigmes actuels, nous avons démontré que les réseaux fluviaux de la zone boréale agissent comme des sources importantes de CH4 vers l'atmosphère, lesquelles risquent d'être amplifiées sous l'effet du réchauffement climatique global. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Dioxyde de carbone, méthane, gaz à effets de serre, concentration, flux, émission, rivières, ruisseaux, réseaux fluviaux, réchauffement et changements climatiques.

Les policiers, par la nature de leur travail, constituent une population à haut risque d'être exposée à des événements traumatiques (ÉT) et demeurent donc susceptibles de développer un état de stress post-traumatique (ÉSPT). Chez diverses populations victimes de trauma, le soutien social apparaît comme un prédicteur important à la modulation des symptômes d'ÉSPT. Malgré la portée significative de cette variable, il existe actuellement peu d'études prospectives et longitudinales traitant de l'impact du soutien social en lien avec l'ÉSPT chez les policiers. La présente étude vise à dresser un portrait global, sur une période de 12 mois, des symptômes d'ÉSPT, des interactions sociales négatives (ISN), du soutien positif (perçu et reçu) tels que rapportés par des policiers québécois récemment exposés à un ÉT. Afin d'évaluer en profondeur le soutien social, un nouvel instrument de mesure adapté pour la population policière et intégrant les multiples facettes du construit du soutien social a été développé et validé dans le cadre de cette recherche. L'étude tente également d'identifier, à l'aide du nouvel outil, quelles sont les dimensions du soutien social et à quel(s) moment(s) celles-ci prédisent la symptomatologie post-traumatique. Pour ce faire, 83 policiers récemment impliqués dans un ÉT dans le cadre de leur travail ont été recrutés de quatre services de police municipaux au Québec. Ils ont été évalués à quatre moments, soit 2 semaines, 1 mois, 3 mois et 12 mois après l'événement. Le chapitre I du présent document expose les principaux concepts liés au soutien social et à son évaluation ainsi que l'état des connaissances actuelles concernant l'impact du soutien social sur l'ÉSPT chez les policiers. Le chapitre II, pour sa part, porte sur la validation du nouvel instrument de mesure du soutien social développé pour cette étude. À la lumière des résultats obtenus, il semble que l'outil présente des qualités psychométriques satisfaisantes et offre plusieurs atouts dont celui de couvrir largement le construit du soutien social, ce qui en fait un outil d'évaluation prometteur tant sur le plan de la recherche que de la clinique. Par la suite, le chapitre III examine la relation entre les symptômes d'ÉSPT et les différentes dimensions du soutien social mesurées. Dans l'ensemble, les résultats démontrent l'importance des ISN, et du soutien perçu et reçu tôt après l'ÉT. En effet, tant les ISN que le soutien positif (perçu et reçu) dans les deux premières semaines après l'événement prédisent les symptômes post-traumatiques à moyen terme jusqu'à trois mois plus tard dans le cas du soutien positif). Les résultats confirment ainsi les données d'autres études chez les policiers quant à l'importance de la perception d'un soutien disponible et adéquat (soutien perçu) pour favoriser le rétablissement à la suite d'un ÉT. Par surcroît, cette recherche vient ajouter aux connaissances actuelles en démontrant, auprès des policiers, que les ISN sont également associées à l'ÉSPT et peuvent constituer un facteur potentiellement nuisible à leur rétablissement. Cependant, dans le cas du soutien reçu, les résultats indiquent une association positive plutôt que négative avec la symptomatologie. Ce résultat qui semble de prime abord contre-intuitif, génère un certain questionnement et vient suggérer à la communauté scientifique de prêter davantage attention à cette dimension du soutien social qui se trouve plus rarement évaluée. Enfin, le faible taux d'ÉSPT obtenu dans cette étude se trouve en accord avec plusieurs autres études récentes qui tendent à démontrer que les policiers soient résilients malgré des expositions répétées à des ÉT dans l'exercice de leurs fonctions. Pour terminer, le chapitre IV constitue une discussion générale de l'ensemble des résultats obtenus. Différentes considérations méthodologiques, implications cliniques et pistes de recherches futures y sont également exposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : État de stress post-traumatique, soutien social, policiers, interactions sociales négatives.