The quantum properties of matter waves, in particular quantum correlations and entanglement are an important frontier in atom optics with applications in quantum metrology and quantum information. In this thesis, we report the first observation of sub-Poissonian fluctuations in the magnetization of a spinor 87Rb condensate. The fluctuations in the magnetization are reduced up to 10 dB below the classical shot noise limit. This relative number squeezing is indicative of the predicted pair-correlations in a spinor condensate and lay the foundation for future experiments involving spin-squeezing and entanglement measurements. We have investigated the limits of the imaging techniques used in our lab, absorption and fluorescence imaging, and have developed the capability to measure atoms numbers with an uncertainly < 10 atoms. Condensates as small as ≈ 10 atoms were imaged and the measured fluctuations agree well with the theoretical predictions. Furthermore, we implement a reliable calibration method of our imaging system based on quantum projection noise measurements. We have resolved the individual lattice sites of a standing-wave potential created by a CO2 laser, which has a lattice spacing of 5.3 µm. Using microwaves, we site-selectively address and manipulate the condensate and therefore demonstrate the ability to perturb the lattice condensate of a local level. Interference between condensates in adjacent lattice sites and lattice sites separated by a lattice site are observed.

Nous présentons dans ce manuscrit des mesures de corrélations spatiales à un et deux corps effectuées sur un gaz de bosons unidimensionnel et ultra-froid piégé à la surface d'une microstructure. Les corrélations à deux corps sont mises en évidence par des mesures de fluctuations de densité in situ ; les corrélations à un corps sont sondées grâce à des mesures de distributions en impulsion. Nous avons observé des fluctuations de densité sub-poissoniennes dans le régime d'interactions faibles, mettant ainsi en évidence pour la première fois le sous-régime du régime de quasi-condensat dans lequel la fonction de corrélation à deux corps est dominée par les fluctuations quantiques. Nous avons également observé des fluctuations sub-poissoniennes quelle que soit la densité dans le régime d'interactions fortes ; notre mesure constitue la première observation d'un unique gaz de bosons unidimensionnel dans ce régime. Le piège magnétique que nous avons utilisé est un piège modulé qui possède la propriété remarquable de découplage entre confinements transverse et longitudinal. Cette spécificité nous a permis de façonner à volonté la forme du confinement longitudinal. En particulier, nous avons pu obtenir des pièges harmoniques et quartiques. Nous avons également utilisé les propriétés de ce piège modulé afin de réaliser une lentille magnétique longitudinale. Cette technique nous a permis de mesurer la distribution en impulsion du gaz, dans le régime d'interactions faibles. Nous présentons deux résultats, obtenus de part et d'autre de la transition molle entre les régimes de gaz de Bose idéal et de quasi-condensat. Sur le plan théorique, nous montrons qu'une théorie de champ classique ne suffit pas à décrire quantitativement cette transition molle pour les paramètres typiques de l'expérience. Nous avons donc recours à des calculs Monte-Carlo quantiques. La température extraite de l'ajustement de nos donnée par ces calculs est en bon accord avec celle obtenue en ajustant les fluctuations de densité in situ avec la thermodynamique de C. N. Yang et C. P. Yang. Enfin, nous démontrons une méthode de compensation de la gravité (piégeage harmonique résiduel) lors de la phase de lentille magnétique, qui nous permet d'améliorer considérablement la résolution en impulsion de cette technique.

L’objet de cette thèse est d’établir des théorèmes limites locaux pour des marches aléatoires réfléchies sur N. La théorie des fluctuations des marches aléatoires et la factorisation de Wiener- Hopf y jouent un rôle important. On développera dans la première partie une approche classique que l’on appliquera à l’étude des marches aléatoires sur R+ avec réflexions non élastiques en 0. Dans la deuxième partie, on explicitera une méthode différente qui fait intervenir des outils algébriques, d’analyse complexe et des techniques de factorisation utilisant de manière essentielle les fonctions génératrices. Cette approche a été développée il y a une cinquantaine d’année pour l’étude de marches de Markov, elle sera présentée dans cette partie dans le cas des marches aléatoires à pas i.i.d. où un certain nombre de simplifications apparaissent et sera ensuite utilisée pour étudier les marches aléatoires sur N avec réflexions élastiques ou non élastiques en zéro. Finalement, dans la dernière partie, nous mettons en place les outils nécessaires pour établir une factorisation de Wiener-Hopf dans un cadre markovien afin d’étudier les fluctuations des marches de Markov sur Z; nous reprenons des travaux anciens dont les démonstrations méritaient d’être détaillées, l’objectif à moyen terme étant d’appliquer les méthodes algébriques décrites ci-dessus pour l’étude de marches de Markov réfléchies sur N. / The purpose of this thesis is to establish some local limit theorems for reflected random walks on N. The fluctuations theory and the Wiener-Hopf factorization play a crucial role. We will develop in the first part a classical approach that we will apply to the study of random walks on R+ with non-elastic reflections at zero. In the second part, we will explicit a different method which involves algebraic tools, complex analysis and factorization techniques, using in an essential way generating functions. These approach was developed 50 years ago to cover Markov walks, it will be presented in this part in the case of random walks with i.i.d jumps where many simplifications appear and will be then used to study random walks on N with either elastic or non-elastic reflections at zero. Finally, in the last part, we will introduce the useful tools to establish a Wiener-Hopf factorization in a markovian framework in order to study the fluctuations of Markov walks on Z. We investigate some previous work, especially some proofs that warranted to be more detailed, with a mediumterm objective of applying the algebraic tools described above to study reflected Markov walks on N.

Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objectif d’apporter à la physique mésoscopique un éclairage concernant la compréhension des propriétés de transport électroniques d’une classe de matériaux récemment découverts : les isolants topologiques.La première partie de ce manuscrit est une introduction aux isolants topologiques, mettant en partie l’accent sur leurs spécificités par rapport aux isolants "triviaux" : des états de bords hélicaux (dans le cas de l’effet Hall quantique de spin en 2 dimensions) ou de surface relativistes (pour les isolants topologiques tridimensionnels) robustes vis-à-vis du désordre.La deuxième partie propose une sonde de l’hélicité des états de bords de l’effet Hall quantique de spin en étudiant les propriétés remarquables de l’injection de paires de Cooper dans cette phase topologique.La troisième partie étudie la diffusion des états de surface des isolants topologiques tridimensionnels dans le régime cohérent de phase. L’étude de la diffusion, de la correction quantique à la conductance (antilocalisation faible) et de l’amplitude des fluctuations universelles de conductance de fermions de Dirac sans masse est présentée. Cette étude est aussi menée dans la cas d’états de surface dont la surface de Fermi présente la déformation hexagonale observée expérimentalement. / The works presented in this thesis intend to contribute to condensed matter physics in the understanding of the electronic properties of a recently discovered class of materials : the topological insulators.The first part of this memoir is an introduction to topological insulators, focusing on their specifities compared to "trivial" insulators : helical edge states (in the two dimensional quantum spin Hall effect) or relativistic surface states (for three dimensional topological insulators) both robust agiant disorder.The second part proposes a new way to probe the unique properties of the helical edge states of quantum spin Hall effect via the injection of Cooper pair from a superconductor.The third part deals with the diffusion of the three dimensional topological insulator surface states, in the phase coherent regime. The diffusion, the quantum correction to conductivity, and the amplitude of the universal conductance fluctuations are studied. This study is also led in the experimentally relevant case where the Fermi surface presents a hexagonal deformation.

Dans cette thèse, je fournis une évaluation empirique des relations entre les principales variables macroéconomiques qui animent le cycle économique. Nous traitons dans chacun des trois chapitres une question empirique en utilisant une approche économétrique bayésienne. Dans le premier chapitre nous étudions la contribution conditionnelle des taux de transition du marché du travail (le taux de retour en emploi et le taux de séparation). La littérature n'est pas parvenue à un consensus sur lequel des taux dominent la dynamique du marché du travail. Alors que Blanchard et Diamond (1990) ont conclu que la baisse de l'emploi en période de récession résulte d'un taux de séparation plus élevé, Shimer (2012), ainsi que Hall (2005), expliquent que les variations du chômage sont principalement expliqués par la variation du taux de retour en emploi. Notre résultat, obtenu grâce à une estimation d'un modèle VAR structurel, montre que l'importance de chaque taux de transition dépend des chocs qui ont frappé le marché du travail et de l'importance des institutions du marché du travail. Dans le second chapitre, nous évaluons l'impact de la réforme du marché du travail réalisée par le Président des États-Unis H. Hoover au début de la Grande Dépression. Nous montrons que ces politiques ont permis à l'économie américaine d'échapper à une grande spirale déflationniste. L'estimation d'un modèle DSGE à l'échelle agrégée, nous permet de comparer deux effets opposés que ces politiques impliquent : effet négatif dû à une baisse de l'emploi et l'effet positif dû aux anticipations inflationnistes qui sont expansionnistes quand l'économie est dans la trappe à liquidité. Les résultats dépendent de la règle de politique monétaire que nous supposons : le principe de Taylor ou le ciblage du niveau de prix. Le troisième chapitre est consacré à la relation entre le taux d'intérêt réel et l'activité économique qui dépend du nombre des participants aux marchés financiers. En utilisant un modèle DSGE et en permettant à la proportion de ces agents d'être stochastiques en suivant une chaîne de Markov, nous identifions les périodes historiques où la proportion était assez faible pour inverser la courbe IS. Pour le cas des États-Unis, nous montrons que cette relation est positive pendant la période de la Grande Inflation et pendant une courte période au début de la Grande Récession. Dans l'union européenne, la proportion de non­-participants a été augmentée pendant les années 2009-2015 mais seulement pour amplifier la corrélation négative entre le taux d'intérêt réel et la croissance de la production. / In this thesis I provide an empirical assessment of the relations between the main macroeconomic variables that drive the Business Cycle. We treat the empirical question that arises in each chapter using Bayesian estimation. In the first chapter we investigate conditional contribution of the labor market transition rates (the job finding rate and the separation rate) to unemployment. The literature did not have a consensus on which rate dominates in explaining the labor market dynamics. While Blanchard and Diamond (1990) concluded that the fall in employment during slumps resulted from a higher separation rate, Shimer (2012), as well as Hall (2005), explain unemployment variations by mainly the job finding rate. Our result, obtained through an estimation of a structural VAR model, shows that the importance of the transition rated depends on the shocks that hit an economy and hence the importance of the labor market institutions. In the second chapter, we assess the impact of the labor market reform of the US president H. Hoover implemented at the beginning of the Great Depression. We show that these policies prevented the US economy to enter a big deflationary spiral. Estimating a medium scale DSGE model, we also compare two opposite effects these policies lead to: negative effect through a fall in employment and positive effect though inflationary expectations which are expansionary when monetary policy is irresponsive to the rise in prices. The results depend on the monetary policy rule we assume: The Taylor principle or price level targeting. The third chapter is devoted to the relation between the real interest rate and the economic activity which depends on the number of asset market participants. Using a DSGE model and allowing to the proportion of these agents to be stochastic and to follow a Markov chain, we identify the historical sub-periods where this proportion was low enough to reverse the IS curve. For the US case, we report the studied relation to be positive during the Great Inflation period and for a short period at the edge of the Great Recession. In the EA, the proportion of non-participants has been increased during 2009-2015, but only to amplify the negative correlation between the real interest rate and output growth.

Cette thèse analyse les enjeux du développement économique liés aux dynamiques des cours des matières premières en général et ceux du coton en particulier. Traditionnellement, les travaux s’inscrivant dans une optique de long terme questionnent la pertinence des spécialisations primaires des PMA. À moyen terme l’intérêt porte davantage sur l’instabilité dont les conséquences sont d’autant plus importantes que la dépendance des pays à l’exportation de tels produits est forte. Les enjeux s’articulent alors autour des modalités de régulation des marchés, du choix d'outils (publics ou marchands) pour la gestion des incertitudes, le tout dépendant de l’appréhension de l’instabilité comme un phénomène endogène ou exogène. Dans un contexte nouveau marqué par l’affirmation d’oligopoles de firmes, la segmentation du processus productif mondial, et la financiarisation des marchés de matières premières, nous proposons un cadre analytique permettant d’aborder différemment ces problématiques. Nos travaux montrent d’abord comment les approches du type chaînes globales de valeur peuvent être mobilisées pour mieux orienter les stratégies commerciales / industrielles des PMA. S’appuyant sur la notion de rationalité limitée dans le cadre de modèles de comportements hétérogènes, ils prouvent ensuite l’existence d’une forte composante endogène dans l’instabilité et par là même, l'inefficacité des seuls outils marchands. Au final, pour les pays africains producteurs de coton, il apparait qu’il reste possible de mettre ce produit au service d’une stratégie globale de développement. Cela passe par le recours à des mécanismes hybrides de gestion de l’instabilité, combiné au renforcement des dynamiques de coopération transfrontalières en vue d’une structuration de chaînes régionales de valeur. / This thesis analyzes the economic development issues related to the medium and long-term dynamics of commodities prices in general and cotton prices in particular. Studies on the long-term perspective traditionally question the relevance of primary specializations of LDCs. In the medium term, the interest is relates to price instability for which the consequences are all the more important as countries’ dependency on the exports of such products becomes stronger. The stakes then revolve around market regulation modalities, and the choice of risk management tools (e.g. public or private interventions). These depend on the apprehension of price fluctuations as a phenomenon arising from endogenous or exogenous market factors. In a new economical context influenced by the growing importance of oligopolistic firms, a segmentation of the productive process and the financialization of commodity markets, we address differently these issues through a new analytical framework. The proposed analysis first shows how approaches such as the ones related to global value chains are more adapted to tackle industrial/commercial policies in commodity dependent LDCs. Second, in a context of heterogeneous behavioral models, we rely on the concept of bounded rationality to show the presence of a strong endogenous component in instability. Thus, it proves the inefficiency of private interventions to counter instability. Considering these findings in the case of African cotton producers, we conclude that it remains possible to incorporate the commodity in a global development strategy. But this involves the use of hybrid-type mechanisms (public-private) for managing uncertainty, combined with a reinforcement of cross-border cooperation dynamics in order to structure regional value chains.

Cette recherche doctorale porte sur la modélisation 3D de la dynamique des teneurs en eau dans le sol et le soussol lorsque les écoulements sont à saturation variable. La modélisation est basée sur une version généralisée de la loi de Darcy-Buckingham et de l’équation de Richards multidimensionnelle. Les recherches présentées dans cette thèse concernent différents volets, présentés ci-dessous, dont le fil conducteur est l’analyse de phénomènes d’écoulements en milieux poreux, contenant de fortes hétérogénéités et/ou perturbés par des fluctuations temporelles. Dans le cadre d’un partenariat de recherche entre l’IMFT et l'IRSN sur la problématique du stockage souterrain de déchets radioactifs, nous avons modélisé en 3D la dynamique du front de désaturation d’une couche argileuse autour d’une galerie souterraine ventilée, à l’aide du code volumes finis BIGFLOW 3D. Ce travail a permis de mettre au point une approche d’immersion pour la modélisation des écoulements en milieux composites. Un autre volet de cette thèse concerne une étude analytique et numérique des profils verticaux de succion et de teneur en eau lors d’une infiltration verticale, non-saturante, dans un sol hétérogène finement stratifié. Des solutions analytiques exactes et approchées sont obtenues en régime permanent, à l’aide de transformations de variables, et sont comparées avec des solutions numériques pour différents degrés d’hétérogénéité. De même, les phénomènes de « barrière capillaire » sont étudiés d’une part analytiquement et d’autre part, par expérimentations numériques transitoires d’infiltration sur des systèmes bicouches, en présence d’une nappe plus ou moins profonde. D’autre part, les écoulements nonsaturés sont étudiés, cette fois, en présence d’un forçage transitoire fortement oscillatoire, dans une colonne de sable fin homogène, sous l’effet de fluctuations périodiques du niveau de la surface libre. Une méthode multi-front mise au point lors d’une thèse précédente à l’IMFT est validée numériquement en montrant que cette méthode simule efficacement la dynamique oscillatoire des flux et des profils de pression avec un nombre limité de « fronts ». De plus, nous avons analysé la phénoménologie capillaire/gravitaire des écoulements oscillatoires dans la colonne grâce à un suivi dynamique du plan de flux nul. Enfin, nous présentons, comme extension aux travaux précédents, une étude préliminaire des phénomènes 3D d’infiltration et de redistribution d’eau, notamment lorsque l’hétérogénéité du sol est de type aléatoire. Les premiers essais d’infiltration permettent de tester, en réplique unique, des méthodes de prises de moyennes spatiales des champs de succion et teneur en eau et évaluer la taille minimum du domaine de calcul 3D permettant d’obtenir des profils verticaux moyens représentatifs de l’infiltration dans une réplique unique du sol aléatoire. / This doctoral research, defended at the Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, is devoted to modeling water pressure and water content in soils and in subsurface geologic formations, in the case of variably saturated flow. One of the main scientific objectives of this work is to analyze the response of unsaturated flow systems, and particularly capillary and gravitational effects, in the presence of material heterogeneities, discontinuities, and/or space-time fluctuations. Modeling is based on a generalized version of Darcy- Buckingham’s law, and of Richards’ flow equation. Overall, the topics developed in this PhD thesis focus on several related aspects of variably saturated water flow in the subsurface. These aspects all occur at once in most applications (drying/wetting,heterogeneity, temporal forcing), but they are "decoupled" here for convenience. A preliminary research (collaborative project IMFT / IRSN) was developed to study the 2D/3D drying process at the porous wall of a deep cylindrical excavation in response to hydrometeorological signals. This project has motivated the design and testing of a novel approach to include cavities in the modeling domain. A detailed study of steady state infiltration was developed for the case of finely stratified soils, with parameters that vary continuously and cyclically with depth. Exact and approximate analytical solutions are calculated based on variable transformation methods and on perturbation type approximations, and they are tested numerically using a finite volume code (BIGFLOW 3D). The sensitivity of suction fluctuations vs. stratification wavelength is investigated, as well as the effect of the degree of heterogeneity, and of water table depth. Capillary barrier effects are studied for the case of unsaturated infiltration in multilayer soil systems characterized by a discontinuity of soil properties at interfaces. Numerical experiments are developed for transient infiltration towards a water table through a two-layer system, the goal being to analyze possible capillary barrier effects under various scenarios. On the other hand, we study numerically the case of a partially saturated / unsaturated soil column submitted to highly variable oscillatory pressure at the bottom of the column: this leads to vertical flow oscillations in the unsaturated zone above the water table influenced by tides (coastal beach sand). We analyze the dynamics of this oscillatory flow, where capillary and gravitational effects compete; for this purpose we use a novel method that tracks the positions of the zero flux plane in the unsaturated column. Finally, we also present, as an extension to the previous studies, a preliminary investigation of multidimensional infiltration/redistribution phenomena, particularly for the case of fully 3D random-type soil heterogeneity. The first numerical experiments of 3D infiltration are undertaken based on the single realization approach to soil heterogeneity, and assuming a uniform distribution of wetting at soil surface.

Cette thèse traite des interactions entre les sphères financière et réelle de l'économie. Elle se compose de quatre chapitres. Dans les deux premiers chapitres, nous étudions l'existence et les fluctuations d'une bulle spéculative rationnelle, comme source de la volatilité des prix d'actifs, en prenant en compte les imperfections financières dans la modélisation des choix des ménages. L'existence d'un choix de portefeuille et de frictions financières favorisent l'émergence des fluctuations d'une bulle et des cycles économiques endogènes. Dans un tel contexte, nous analysons le rôle stabilisateur des politiques fiscales et/ou monétaires. Dans le chapitre 1, nous montrons qu'une politique monétaire répondant aux prix des actifs permet de stabiliser l'économie dans son ensemble. Dans le chapitre 2, nous comparons les vertus stabilisatrices d'un impôt progressif sur le revenu de capital à celles d'une politique monétaire régie par une règle de Taylor. Nous montrons qu'un impôt progressif sur le capital permet de stabiliser l'économie en réduisant la probabilité d'apparition des fluctuations endogènes, alors qu'une règle de Taylor a des vertus stabilisatrices mitigées. Nous étudions, dans le chapitre 3, l'existence de bulles rationnelles dans une économie ouverte à deux pays et la transmission internationale de leur éclatement. L'éclatement de la bulle dans un pays se transmet nécessairement à l'autre pays. L'effet de l'éclatement peut être positif ou négatif sur l'autre pays. Dans le chapitre 4, nous analysons le rôle de l'hétérogénéité sur la dynamique des prix d'actifs et les inégalités lorsque les agents ont des préférences pour la richesse. / This thesis deals with the interplay between the financial and real sectors of the economy. This thesis consists of four chapters. In the first two chapters, we study the existence and endogenous fluctuations of rational speculative bubbles, as a source of volatility in asset prices, taking into account the financial imperfections at the household level. We argue that the existence of a portfolio choice and financial frictions promote the emergence of bubble fluctuations and endogenous business cycles. In this context, we analyze the stabilizing role of fiscal and/or monetary policies. In Chapter 1, we show that a monetary policy responding to asset prices can stabilize the economy as a whole. In Chapter 2, we compare the stabilizing virtues of a progressive taxation on capital income with those of a monetary policy managed by a Taylor rule. We show that a progressive taxation on capital may rule out endogenous fluctuations, whereas a monetary policy under a Taylor rule has a mitigated stabilizing role. In Chapter 3, we study, the existence of rational bubbles in a two-country economy, and the international transmission of their bursting. A bubble bursting in a country necessarily transmits to the othercountry. The effect of a bubble crash in one country onthe bubble issued by the other country can be positive or negative. In Chapter 4, we analyze the role of heterogeneity on the dynamics of asset prices and inequalities when economic agents have preferences for wealth. Heterogeneity in preferences, but also in income, can heighten social inequalities and increase the asset price in the long run, but also promote asset price volatility in the short run.

Les lacs piègent des particules sédimentaires au fil du temps de manière à former des archives sédimentaires. Tracer l’origine des particules archivées avec une résolution stratigraphique particulièrement détaillée conduit à reconstituer une ou des informations paléoenvironnementales permettant d’identifier les changements environnementaux passés. Afin de décrypter ces informations, les techniques d’analyse des carottes sédimentaires nécessitent d’identifier des marqueurs de leur composition à haute résolution. L’imagerie l’hyperspectrale demeure une des rares techniques capables de représenter ces marqueurs en deux dimensions pour caractériser les variations de la composition du sédiment et les structures stratigraphiques les plus fines. Dans ce mémoire, le potentiel de l’imagerie est mis en valeur à travers l’étude de plusieurs cas. L’objectif est de reconstituer des changements environnementaux à partir de l’origine des matières organiques (MO) sédimentaires à hauterésolution rapidement et sans destruction des archives. Plusieurs marqueurs hyperspectraux permettant de comprendre l’origine des MO sont développés sur deux sites d’étude choisis pour leur potentielle signature organique sédimentaire. Dans un environnement méditerranéen, les apports en MO détritique dans les sédiments du lac Bresson tracent les épisodes d'incendie du couvert forestier alors que les variations de carbone organique total (COT) dans une série d’archives sédimentaires reconstruisent les fluctuations de l’érosion glaciaire dans un lac arctique. Dans ces deux cas, la MO d’origine détritique est tracée pour la première fois par une méthode non-destructive et le traçage de la MO issue de la productivitéprimaire aquatique (plus classique) est amélioré par un nouvel indice spectroscopique. Ces marqueurs sont validés par des méthodes utilisées en routine (HPLC, comptage des particules de charbon, pyrolyse Rock-Eval 6) puis calibrés par ces techniques pour reconstruire des concentrations en COT à haute résolution. L’imagerie hyperspectrale permet donc de tracer lacomposition sédimentaire, voire des variations géochimiques, pour quantifier l'origine des apports organiques. Ces résultats apparaissent comme prometteurs et fournissent les bases essentielles pour développer l'utilisation en routine de cette nouvelle technique afin de reconstituer finement les changements environnementaux passés. / Over time, lakes trap sedimentary particles that form sedimentary reserves. Tracing the origin of those particles with a precise stratigraphic resolution, involves reconstituting one or more paleo environmental information thus allowing the identification of past environmental changes. Decrypting that information requires a sedimentary carrot analysis technic to identify their high resolution composition indicators. Hyperspectral imagery remains one of the rare technics capable of showing those indicators in a two dimensional form so as to characterize the variations in the composition of the sediment as well as the finer stratigraphic structures. In comparison to the methods used routinely, hyperspectral imagery is a highresolution (nanometers resolution) technic that does not destroy the core of the sediment and is time efficient (1 hour per meter of sediment). In this thesis, the potential of the high resolution imagery is highlighted through the study of several case studies. The aim is to reconstitute environmental changes based on the origin of high resolution sedimentary organic matter (OM) quickly whilst preserving their history. Several hyperspectral indicators have been developed on two carefully chosen study sites to understand the origins of those OM. Those sites were chosen based on their potential sedimentary organic signature. In a Mediterranean environment, detrital OM inputs in the Bresson lake give a history of the various forest fires whereas the organic carbon variations in a series of reserve sediments, reconstruct the fluctuations of glacier erosion in an artic lake. In both cases, the OM of detrital origin is traced for the first time through a non-destructive method. Tracing OM issued from Primary aquatic production is improved with a new spectroscopic index. These indicators are validated by the methods routinely used (HPLC and RE6) then are calibrated by these technics in order to rebuilt high resolution COT concentrations. Hyperspectral imagery allows to trace the sedimentary composition and to see geo chemical variations in order to quantify the origin of organic inputs. Those results seem promising and bring essential foundations to develop the routine use of this new technic in order to reconstitute accurately past environmental changes.

Les effets de cohérence quantique sont au cœur de la physique mésoscopique : ils gouvernent le comportement des conducteurs dont la taille devient comparable à la longueur de cohérence de phase des électrons Lf.<br />Les expériences présentées dans cette thèse concernent les effets de la cohérence de phase électronique sur les propriétés de transport de conducteurs métalliques diffusifs.<br />Nous nous sommes d'abord intéressés aux mécanismes de déphasage électronique en mesurant la magnétorésistance de localisation faible de fils quasi-1D en or contenant des impuretés magnétiques de fer, à très basse température. Le comportement du temps de cohérence de phase électronique tf mesuré s'explique bien dans le cadre de la physique des impuretés Kondo, par la combinaison de l'effet Kondo à une impureté, et des interactions entre impuretés de type RKKY. Ce résultat est une contribution importante dans le débat sur la saturation de tf à très basse température.<br />Ensuite, nous avons étudié les oscillations quantiques de magnétoconductance, Altshuler-Aronov-Spivak (AAS), et Aharonov-Bohm (AB), dans des réseaux 2D d'anneaux en argent présentant différentes géométries. Notamment, à partir d'une théorie récente, nous avons extrait tf à partir des harmoniques de Fourier de l'oscillation AAS. La dépendance en température mesurée, différente de celle extraite d'un fil quasi-1D, laisse supposer un effet de la topologie sur le déphasage. Enfin, nous avons mesuré la dépendance en taille des amplitudes des oscillations AB et AAS dans des réseaux de 10^6 à 10 anneaux : lorsqu'une dimension du réseau devient inférieure à Lf, la moyenne d'ensemble des oscillations quantiques est non triviale, révélant que des interférences quantiques subtiles dominent le transport. C'est une signature spectaculaire de la transition dimensionnelle vers la physique mésoscopique.