No description available.

Hf₁₋ₓZrₓO₂ (x ∼ 0.5–0.7) has been the leading candidate of ferroelectric materials with a fluorite crystal structure showing highly promising compatibility with complementary metal oxide semiconductor devices. Despite the notable improvement in device performance and processing techniques, the origin of its ferroelectric crystalline phase (space group: Pca2₁) formation has not been clearly elucidated. Several recent experimental and theoretical studies evidently showed that the interface and grain boundary energies of the higher symmetry phases (orthorhombic and tetragonal) contribute to the stabilization of the metastable non-centrosymmetric orthorhombic phase or tetragonal phase. However, there was a clear quantitative discrepancy between the theoretical expectation and experiment results, suggesting that the thermodynamic model may not provide the full explanation. This work, therefore, focuses on the phase transition kinetics during the cooling step after the crystallization annealing. It was found that the large activation barrier for the transition from the tetragonal/orthorhombic to the monoclinic phase, which is the stable phase at room temperature, suppresses the phase transition, and thus, plays a critical role in the emergence of ferroelectricity.

Nach dem erheblichen Anstieg der Stromnetzentgelte in Deutschland in den vergangenen zehn Jahren ist zu erwarten, dass dieser Trend im Zuge der Energiewende weiterhin anhält: Der Zubau großer Kapazitäten von Windenergie- und Photovoltaikanlagen erfordert ebenso umfassende Investitionen in den Ausbau der Stromnetze, um die eingespeiste Energie abtransportieren zu können. Aufgrund der ungleichen Verteilung geeigneter Flächen, insb. für den Ausbau der Windenergie, sind und werden die Verbraucher in EE-starken Regionen von diesen Netzkosten ungleich höher belastet als Kunden in Regionen mit niedrigeren EE-Kapazitäten. Um diese Asymmetrie der Kostenbelastung abzumildern, beabsichtigt die Bundesnetzagentur, einen bundesweiten Wälzungsmechanismus zur Verteilung der EE-bedingten Netzkosten in Form einer bundesweit einheitlichen Umlage einzuführen. In der hier vorliegenden Analyse sind erstmals die langfristigen Auswirkungen dieser Reform mit Blick auf den voranschreitenden EE-Ausbau abgeschätzt. Im Ergebnis zeigt sich, dass im Jahr 2040 über die Hälfte der in Verteilungsnetzen anfallenden Kosten über die Umlage bundesweit gewälzt werden könnten. Von dieser Umverteilung profitieren überwiegend Kunden in ländlichen Gebieten, während Verbraucher insbesondere in großen Städten und kleineren Netzgebieten künftig erheblich höhere Lasten tragen müssen. Das Ziel einer gleichmäßigeren Beteiligung aller Verbraucher an den EE-bedingten Netzkosten wird damit zwar erreicht, zugleich bleiben jedoch künftige Herausforderungen unadressiert.:Zusammenfassung A 1 Aktueller Stand und historische Entwicklung der Stromnetzentgelte 1 2 Was zeigt der Vergleich der Abschätzung der Netzentgeltentwicklung mit den Ist-Netzentgelten? 4 3 Welche Ansätze für eine Netzentgeltsystematik bestehen? 9 3.1 Bestehende und künftige Herausforderungen 9 3.2 Optionen für eine effiziente kurzfristige Netzbewirtschaftung 10 3.3 Optionen zur Verteilung der Kapitalkosten für die Aufrechterhaltung und Weiterentwicklung der Netzinfrastruktur 12 4 Welche Änderungen der Entgeltsystematik werden vorgeschlagen? 15 4.1 Funktionsweise der gegenwärtigen Netzentgeltsystematik 15 4.2 Vorschlag der Bundesnetzagentur für einen bundesweiten Wälzungsmechanismus 17 4.3 Wesentliche Kritik der Stellungnahmen zum Eckpunktepapier 19 4.4 Anpassungen am Wälzungsmechanismus im Festlegungsentwurf der Bundesnetzagentur 22 4.5 Alternative Ansätze zur Netzkostenverteilung 23 5 Welche Auswirkungen sind von einer überregionalen Wälzung zu erwarten? 25 5.1 Auswirkungen des Wälzungsmechanismus im Status Quo 25 5.2 Auswirkungen des Wälzungsmechanismus bei Erreichen der EEG-Ausbauziele 27 5.2.1 Erfüllung der Ausbauziele für Windenergie 27 5.2.2 Erfüllung der EEG-Ziele für Photovoltaik 29 5.2.3 Erfüllung der EEG-Ziele für Wind und PV 30 6 Schlussfolgerungen der Analyse 32 Anhang 34 Literaturverzeichnis 35

Dans cette thèse, je discute deux questions autour de la transition énergétique : comment définir une stratégie face aux nombreuses incertitudes et aux inerties des systèmes, et quels sont impacts sur l’emploi de cette transition ?Pour étudier le choix d’une stratégie, je m’intéresse au cas du secteur électrique français. Les réacteurs nucléaires arrivent au terme de leur durée de vie initiale, mais ils peuvent être rénovés moyennant un investissement estimé à 100 milliards d'euros pour l'ensemble du parc. Combien de centrales faut-il rénover ? En mobilisant un modèle d'optimisation et la méthode de \textit{Robust Decision Making}, je montre qu’au vu des estimations actuelles, les stratégies les plus intéressantes consistent à fermer 7 à 14 réacteurs et à les remplacer par des énergies renouvelables.Sur le volet de l’emploi, je m’intéresse tout d’abord à la notion de contenu en emploi. Je propose une méthodologie nouvelle permettant de décomposer ce contenu, afin de mettre en évidence, pour chaque branche économique, l’importance relative de ses constituants : les taux d’importations, les taxes et subventions, la part du travail dans la valeur ajoutée et le niveau de salaire. J'étudie ensuite l’impact d’une réallocation des investissements vers des secteurs bas-carbone à l'aide de modèles d'équilibre général, dont j'explicite les mécanismes économiques sous-jacents.Mes résultats indiquent qu'encourager les secteurs avec une forte part du travail dans la valeur ajoutée ou de faibles salaires permet de créer de l'emploi, mais ils nuancent les bénéfices à encourager des secteurs peu importateurs. / This thesis deals with two aspects of the transition towards a low-carbon economy: how to define a strategy under the uncertainties and inertia surrounding power systems, and what are the impacts of this transition on employment?To study the choice of a strategy, I focus on the case of the French power system. The 58 nuclear reactors are reaching the end of their initially planned lifetime, but they can be retrofitted for a cost estimated at a \euro 100 billion for the entire fleet. How many reactors should be retrofitted? I study this question using an optimization model of the French power system and the \textit{Robust Decision Making} framework. My results indicate that the most interesting strategies consist in closing 7 to 14 reactors in favor of renewable energies, given current estimates.As to employment impacts, I study the notion of employment content and offer an original methodology to break it down and understand the relative importance of four components: import rates, taxes and subsidies, the share of labour in value added and the level of wage.Then, I study the employment impacts of shifting investment towards low-carbon sectors with general equilibrium models, and highlight their underlying economic mechanisms.My results suggest that encouraging sectors with a high share of labor or low wages might increase employment, but they also challenge the benefits of targeting sectors with a low import rate.

Nous avons réalisé une étude du comportement des processus de production inclusive de jets et de production associée d'un boson vecteur faible et de jets du point de vue phénoménologique et expérimental dans le cadre de l'expérience ATLAS au LHC pour comprendre quel est l'impact des logarithmes de Sudakov dans les corrections electrofaibles et lors de la production associée de bosons vecteurs faibles et de jets au LHC. En particulier l'étude des corrections électrofaibles au processus de production inclusive de jets, du fait de l'émission de bosons faibles réels par les quarks a été réalisée à 7TeV, 8TeV et 14TeV à l'aide des générateurs MCFM et NLOjet++. Cette étude a permis de mettre en évidence, pour la mesure de la section efficace de production inclusive de jets, l'annulation partielle des corrections virtuelles électrofaibles (dans le cas où les bosons faibles interviennent dans les boucles) lorsque les corrections électrofaibles avec émission réelle de bosons faibles sont ajoutées. L'annulation de Bloch-Nordsieck est donc partiellement rétablie pour ce processus. Nous avons ensuite participé à la mesure des sections efficaces de production inclusive de jets et de production associée d'un boson vecteur avec au moins un jet, à une énergie de 7TeV dans le centre de masse de collision de protons avec l'expérience ATLAS au LHC. Nous avons, dans le cadre de ces mesures, étudié le bruit de fond QCD pour le processus W+jets dans le canal muonique. Les résultats obtenus dans le canal muonique ont ensuite été combinés et comparés afin de mettre en évidence le comportement des corrections électrofaibles liées à l' émission réelle d'un boson faible par les jets. En particulier, cette étude semble mettre en avant la présence de plusieurs effets qui augmentent la section efficace différentielle de production associée d'un boson faible et de jets. Cette étude est une étude préliminaire dont le but est de mettre en évidence l'intérêt de comparer les processus de production associée étudiés dans cette thèse avec les processus purement hadroniques. Finalement, une étude exhaustive des bruits de fond détecteur affectant le calorimètre électromagnétique a été réalisée. Cette étude a permis le développement d'une nouvelle méthode de détection temporelle et spatiale dans le but de détecter en toute circonstance la présence de tels bruits de fond dans les données. Nous présentons cette méthode dans une partie dédiée.

Les quarks étranges constituent une sonde importante pour la compréhension de la chromodynamique quantique. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette perspective ; il porte sur l'étude des baryons multi-étranges Ξ- (dss) et Ω- (sss) dans les collisions proton-proton (pp) au LHC. Les analyses sont menées auprès de l'expérience ALICE et concernent les rapidités centrales (y ≈ 0) et basses impulsions transverses (pT < 8,5 GeV/c). Les taux de production par événement de ces baryons sont établis à partir de la mesure de spectres différentiels fonction de l'impulsion des hypérons, d²N/dpTdy = f(pT). À √s = 0.9 TeV, la production des (Ξ- + Ξ+) dans les interactions inélastiques pp est extraite à partir d'une faible statistique d'événements. À √s = 7 TeV, la grande statistique de données permet la mesure des taux de production pour chacune des quatre espèces : Ξ-, Ξ+, Ω- et Ω+. Aux deux énergies, les spectres des données réelles sont comparés avec les spectres générés par différents modèles phénoménologiques de référence (PYTHIA et PHOJET). La comparaison montre une sous-estimation univoque des spectres par les générateurs Monte Carlo (jusqu'à un facteur ~4 pour les Ξ, ~15 pour les Ω). Une analyse de corrélations azimutales (Ξ± - h±) est par ailleurs conduite aux pT intermédiaires (2 < pT < 5 GeV/c) dans les données pp à √s = 7 TeV. Ces corrélations montrent que, lorsque l'impulsion des Ξ± augmente, l'émission de ceux-ci se fait préférentiellement en corrélation avec des jets.

Philosophiae Doctor - PhD / Chirality is a nuclear symmetry which is suggested to occur in nuclei when the total angular momentum of the system has an aplanar orientation [Fra97, Fra01]. It can occur for nuclei with triaxial shape, which have valence protons and neutrons with predominantly particle and hole nature. It is expected that the angular momenta of an odd particle and an odd hole (both occupying high-j orbitals) are aligned predominantly along the short and the long axes of the nucleus respectively, whereas the collective rotation occurs predominantly around the intermediate axis of a triaxially deformed nucleus in order to minimize the total energy of the system. Such symmetry is expected to be exhibited by a pair of degenerate DI = 1 rotational bands, i.e. all properties of the partner bands should be identical. The results suggested that spin independence of the energy staggering parameter S(I ) within two-quasiparticle chiral bands (previously suggested a fingerprint of chirality) is found only if the Coriolis interaction can be completely neglected. However, if the configuration is nonrestricted, the Coriolis interaction is often strong enough to create considerable energy staggering. It was also found that staggering in the intra- and inter-band B(M1) reduced transition probabilities (proposed as another fingerprint of chirality) may be a result of effects other than strongly broken chirality. Therefore, the use of the B(M1) staggering as a fingerprint of strongly broken chiral symmetry seems rather risky, in particular if the phase of the staggering is not checked. / South Africa

Dans un contexte d'accroissement du recours à des sources d'énergies renouvelables intermittentes, la palette des dispositifs de stockage électrochimique s'étend et se diversifie pour assurer l'adéquation entre ces sources intermittentes et leurs applications. La conception et le contrôle en temps réel de ces dispositifs nécessitent un modèle de l'énergie disponible au cours du fonctionnement. Or, la non-linéarité du comportement énergétique des dispositifs de stockage électrochimique en fonction des conditions d'utilisation rend cette modélisation très complexe. Aujourd'hui, l'énergie disponible est modélisée grâce à un estimateur de l'état de charge (SoC), couplé à un modèle de la tension de la batterie. L'interfaçage de ces modèles avec ceux des autres composants d'un système est souvent difficile du fait de la nature des variables de contrôle. Par ailleurs, en temps réel, ces modèles permettent difficilement de réaliser des prévisions de l'énergie disponible dans diverses conditions d'utilisation. L'approche énergétique retenue ici a permis de définir un nouvel estimateur, l'état d'énergie (SoE) et de concevoir directement un modèle de l'énergie disponible pour différentes conditions d'utilisation, sans avoir recours à une double modélisation SoC/tension. Le SoE a été utilisé pour caractériser les performances énergétiques d'accumulateurs plomb-acide et Lithium Ion. Pour ces derniers, la précision sur la prévision de l'énergie disponible a été estimée sur plusieurs profiles types.

Les collectivités territoriales s’affichent comme des acteurs majeurs du secteur énergétique.Cependant, leur relation est empreinte d’une certaine ambiguïté du fait du caractère éminemmentstratégique du second. S’il apparaît qu’au début du XXe siècle les collectivités territoriales assumaient,à travers la distribution d’énergie, un véritable service public local, la réalité d’un tel caractère estaujourd’hui contestable. La nationalisation de 1946 a en effet eu pour conséquence de remettreprofondément en cause l’exercice de cette compétence, lui faisant perdre son caractère effectivementlocal. Malgré la récente libéralisation du marché de l’énergie, les collectivités territoriales ne se sontpas réapproprié ce rôle. Elles semblent toutefois trouver progressivement une nouvelle légitimité dansce domaine à la faveur des préoccupations occupant des places de plus en plus importantes que sontla sécurité d’approvisionnement et la protection de l’environnement. Ce travail se propose d’étudier lesinteractions entre les collectivités territoriales et l’énergie à travers la problématique de ladécentralisation. Le secteur énergétique, aussi stratégique soit-il n’empêche pas la mise en placed’une certaine forme de décentralisation. Les collectivités territoriales ont un rôle important à y jouermême s’il ne saurait concerner ce secteur dans sa globalité. Elles sont ainsi passées de la prise encharge d’une activité industrielle et commerciale à une implication grandissante dans le domaine del’énergie à travers le prisme environnemental. / Local authorities present themselves as key players in the energy sector. However, the relationshipbetween energy and local authorities is quite ambiguous due to the eminently strategic nature ofenergy. If, at the beginning oh the XXth century, local authorities were in charge of a real local publicservice through energy supply, the reality of such a trait is today disputable. The 1946 nationalizationled to question the real local nature of energy supply. In spite of recent energy market liberalization,local authorities could not recapture their traditional function. However, they gradually seem to find anew energy legitimacy by owing to more and more important concerns : environmental protection andenergy supply safety. This study intends to analyze interactions between local authorities and energythrough a decentralization problematic. Energy sector, as strategic as it is, does not prevent fromintroducing a certain form of decentralization. Local authorities have a key role to play, even if it doesnot concern the global energy sector. Thus, from an industrial and commercial taking on, localauthorities are becoming more and more involved in energy sector through the environmental prism.

Du fait de la flexibilité énergétique qu'ils offrent et de leur potentiel de diminution des émissions de GES et de polluants, les réseaux de chaleur (RdC) sont un des leviers d'actions des politiques énergétiques locales en constante progression. Leur déploiement et/ou rénovation n'est pas qu'une question technico-économique classique, dans la mesure où ils sont au cœur d'un ensemble d'acteurs interconnectés, aux objectifs spécifiques, tous parties prenantes des politiques énergétiques locales. Dans ce contexte, les outils permettant à ces différents acteurs l'évaluation des actions liées aux RdC sont très importants. Ils doivent permettre l'évaluation de scénarios de conception, d'actions de rénovation, de performance et de suivi... Parmi les outils permettant ces évaluations, les approches par modélisation sont souvent trop spécifiques à une situation, un type de réseau un acteur... Le travail réalisé consiste à développer un outils de modélisation de RdC, offrant la flexibilité recherchée. "HeatGrid" permet de modéliser des architectures de réseaux variées. A chaque pas de temps, le fonctionnement du réseau est simulé grâce au formalisme de la programmation linéaire. Cet outil peut être utilisé en phase de conception ou d'exploitation d'un réseau. L'approche de modélisation permet d'évaluer et de comparer sous les aspects économiques, énergétiques et techniques d'un RdC sous différents scénarios. Plusieurs exemples sont simulés et analysés dans le but d'illustrer le potentiel du modèle. / Because of the energy flexibility that they offer and their potential to reduce GHG emissions, disctrict heating (DH) networks are a tool of local energy policies in constant progression. Their develpment and/or renovation is not only a classic technico-economical question, insofar as interconnected stakeholders of local energy policies, taking into account specific objectives, are concerned by DH networks. In this context, tools which enable these different stakeholders to evaluate actions related to DH networks are essential. They must be helpful for the assessment of renovation actions, the monitoring and the evaluation of performances....Among the tools that allow theses evaluations, the modelling approaches are often too specific to a situation, a type of network, a stakeholder... The work of the thesis consists in developing a DH modeling tool that has this desired flexibility. The proposed tool "HeatGrid" can model various network architectures. At each time step, the network running is simulated via linear programming formalism. This tool can be applied either at the design stage of a DH or at the operating stage. The model based approach enables the evaluation and comparison of economic, energy and technical aspects of the DH system in different scenarios. Several examples are simulated and analyzed in order to illustrate the potential of the model.