Les tissus épithéliaux présentent deux caractéristiques majeures, ils sont robustes (rôle de barrière) mais également plastiques lors de la morphogénèse. L'homéostasie des tissus épithéliaux repose sur la régulation de la balance prolifération/mort cellulaire. Dans ma thèse, je décris tout d'abord, les mécanismes moléculaires permettant à la cellule épithéliale de se diviser tout en maintenant l'intégrité du tissu. J'ai ensuite altéré cette intégrité, en utilisant le système de génération de clônes mosaïques, afin de comprendre comment la cohésion du tissu est maintenue. Ce travail m'a alors permis de comprendre comment l'adhérence est modulée, puis restaurée, au cours de la division cellulaire. Ainsi, j'ai montré que l'intégrité des tissus est assurée par l'action concomitante des forces d'adhésion et des forces de tension. Enfin, mon travail apporte également des éléments clés pour l'étude de la perte d'adhérence des cellules tumorales responsable en partie, de la progression des tumeurs solides en métastases. / Tissue homeostasis relies on the tight regulation of cell proliferation and cell death. Epithelial tissues are robust tissues that support the structure of developing embryos and adult organs and are effective barriers that physically protect the organism against pathogens. In my thesis, I have first described the molecular mechanisms responsible for maintaining tissue integrity during epithelial cell division. I have then abrogated this integrity by inducing mosaic clones within tissues to understand how tissue cohesion is maintained. This work shows how the continuity of adhesive properties is ensured during cell division. It also reveals new key elements that result in loss of adhesion in tissues and thus may be responsible for the progession from solid cancer to metastasis.

Le cancer papillaire de la thyroïde (PTC) est celui le plus fréquent de la thyroïde. Il est caractérisé par des réarrangements chromosomique affectant le gène RET, dont les plus fréquemment observés sont RET/PTC1 et RET/PTC3. Les oncogène de jonction sont spécifiques à la tumeur et représentent une cible privilégiée pour une thérapie ciblée par des petits ARN interférents (siRNA). Notre but est d’introduire une nouvelle approche pharmacologique par siRNA pour les PTC. Pour réaliser nos expériences, la lignée cellulaire humaine PTC, BHP10-3 SCmice exprimant l’oncogène RET/PTC1 a été utilisé. En absence de lignée RET/PTC3 commercialisée nous avons établi la lignée cellulaire RP3 (stablement transfecté la lignée NIH/3T3 issue de fibroblastes de souris par un vecteur d’expression RET/PTC3) qui s’est avérée tumorigène chez la souris. Ensuite, des siRNAs dirigés contre la jonction ont été dessinés. Les siRNAs ont été trouvés efficaces et spécifiques contre leurs propres oncogènes de jonction et ne sont pas capables d'inhiber l'expression de séquences alternées. Les siRNAs ont été vectorisés sous forme de nanoparticules (NPs) de squalène (SQ). In vitro, les NPs siRNA RET/PTC1-SQ et NPs siRNA RET/PTC3-SQ sont incapables d’inhiber l’expression de l’oncogène et l’oncoprotéine sauf transfectés par lipofectamine. Pour cela, un peptide, le GALA-Chol a été combiné aux NPs siRNA RET/PTC1-SQ ce qui les a rendu efficace in vitro dans l’inhibition de l’oncogène et de l’oncoprotéine mais inefficace sur la croissance tumorale in vivo probablement par agrégation des NPs siRNA RET/PTC1-SQ GALA-Chol dans la circulation sanguine. En revanche les NPs siRNA RET/PTC1-SQ (0.5mg/kg/souris) et NPs siRNA RET/PTC3-SQ (2.5mg/kg/souris) sont efficaces in vivo, ils inhibent considérablement la croissance tumorale, réduisent l’expression des oncogènes et des oncoprotéines RET/PTCs, induisent la mort cellulaire par clivage de la caspase-3 et de PARP-1 et restaurent partiellement la différenciation (diminution de marqueur Ki67). Ces résultats suggèrent l'utilisation des NPs siRNAs-SQ en tant que traitement pour les patients atteints de PTC exprimant les oncogènes de jonctions RET/PTCs. / Papillary thyroid carcinoma (PTC) is the most common of thyroid cancers. PTC is characterized by chromosomal rearrangements affecting chromosome 10 and leading to RET/PTC junction oncogenes. The most frequent ones are RET/PTC1 and RET/PTC3. Because the junction oncogenes are present only in the tumour cells, they represent a good target for a specific therapy such as small interfering RNA (siRNA). Our aim is to introduce a new pharmacological approach by siRNA for PTC. To perform the experiments, human BHP10-3 SCmice cell line expressing RET/PTC1 was used. Due to absence of commercially available RET/PTC3 cell line, we established a new RP3 cell line (from NIH/3T3 mouse fibroblasts, transfected stably with the RET/PTC3 expression vector) which was found to become tumorigenic in nude mice. siRNAs were designed within the junction sequences of both RET/PTC1 and RET/PTC3. Both siRNAs were found efficient and specific against their own junction oncogenes and were not able to inhibit the expression of alternate sequences. Then, siRNAs were vectorized in the form of nanoparticles (NPs) of squalene (SQ). In vitro, both siRNA RET/PTC1-SQ NPs and siRNA RET/PTC3-SQ NPs were found to be inefficient in gene and protein inhibitions except once transfected with lipofectamine. Therefore, a peptide GALA-Chol was added in siRNA RET/PTC1-SQ NPs which rendered them efficient in vitro in gene and protein inhibitions but found to be inefficient in vivo. The nanoparticles of siRNA RET/PTC1-SQ NPs (0.5 mg/kg/mouse) and siRNA RET/PTC3-SQ NPs (2.5 mg/kg/mouse) were found to drastically reduce the tumor growth and RET/PTCs oncogene and oncoprotein expressions. Moreover, they induced cell death by cleavage of both caspase-3 and PARP-1 and partially restored differentiation (decrease of Ki67 marker). Our findings highly support the use of siRNAs-SQ NPs as a treatment for patients affected by PTC expressing RET/PTCs.

Cette thèse porte sur la dynamique quantique dans un dcSQUID inductif. Ce dispositif est une boucle supraconductrice interrompue par deux jonctions Josephson. Sa dynamique est analogue à celle d'une particule massive évoluant dans un potentiel bidimensionnel. Dans la limite quantique, le dcSQUID se comporte comme un atome artificiel à deux degrés de liberté, contrôlé par le courant et le flux de polarisation. Dans la limite où l'inductance de la boucle est petite devant celle des jonctions, celles-ci sont fortement couplées. La dynamique du circuit est alors celle d'un oscillateur anharmonique quantique unidimensionnel. Dans la limite des deux premiers niveaux d'énergie, ce circuit est un qubit de phase. Jusqu'alors la décohérence dans ce circuit était dominée par le bruit en courant. Nous montrons, par des mesures de spectroscopie et d'oscillations cohérentes, que l'effet du bruit en courant s'annule à courant de polarisation nul, permettant une augmentation des temps de cohérence. Dans la limite où l'inductance de la boucle est grande devant celle des jonctions, la dynamique devient bidimensionnelle. Le circuit exhibe alors un spectre d'énergie riche qui peut être décrit comme celui de deux oscillateurs anharmoniques couplés, correspondant aux modes d'oscillations symétrique et antisymétrique des phases des deux jonctions. Nous mettons en évidence ce spectre par des mesures de spectroscopie et nous démontrons la manipulation cohérente des états quantiques de chaque mode. En particulier nous mettons en évidence un couplage non-linéaire entre les deux modes, dans une limite de couplage fort. Ce couplage nous permet alors d'observer des oscillations cohérentes entre les deux modes internes de cet atome artificiel. De plus, dans ce manuscrit, nous présentons une technique innovante de fabrication de jonctions métalliques par évaporations sous angles qui n'a pas recours à un pont de résine suspendu. Finalement nous proposons un modèle simple basé sur les effets de chauffage qui explique pour la première fois une anomalie récurrente observée dans les caractéristiques courant-tension des dcSQUID. / This thesis focuses on the quantum dynamics in inductive dcSQUID. This device is a superconducting loop interrupted by two Josephson junctions. Its dynamics can be described as a massive fictitious particle in a two dimensional potential. A dcSQUID behaves as an artificial atom with two degrees of freedom, controlled by current and flux bias. When the loop inductance is smaller than the Josephson inductance, the junctions are strongly coupled. The device is then described as a one dimensional quantum anharmonic oscillator. In the limit of the two lowest energy levels, a dcSQUID is a phase qubit. Until now decoherence was dominated by the current noise. We show by spectroscopic measurement and coherent oscillations measurement that the effect of the current noise vanishes at zero current bias, enabling longer coherence times. When the loop inductance is larger than the Josephson inductance, the dynamics becomes two dimensional. The device exhibits a rich energy spectrum which can be describe as the one of two coupled anharmonic oscillators, corresponding to symmetric and antisymmetric oscillations modes of the phases across each junctions. We present spectroscopic measurement of this spectrum. We demonstrate the coherent manipulation of the quantum states of each mode. We show evidence of non linear coupling between the modes, in the strong coupling regime. This coupling enables the measurement of coherent oscillations between the internal modes of this artificial atom. In addition we present a novel fabrication technique that allows metallic junction fabrication by angle evaporation without the use of suspended bridge of resist. We propose also a simple model based on heating effects that explain for the first time a frequent anomaly in the IV characteristic of dcSQUID.

La formation des ondes de densité de charge (ODC) est un phénomène de brisure de symétrie qui apparaît dans systèmes électroniques, et particulièrement dans les conducteurs quasi-unidimensionnels. Elle est observée aussi bien dans les matériaux très anisotropes que les isotropes comme par exemple les supraconducteurs pnictures. L'ODC peut être vue comme une déformation sinusoïdale de la densité électronique et de la modulation du réseau, ou également comme un cristal de singulets électroniques. Dans un état d'ODC, les cellules élémentaires peuvent être modifiées en absorbant ou en rejetant des paires d'électrons. Un tel processus passe par des configurations topologiquement non triviales: des solitons et des dislocations, ou plus généralement des vortex d'ODC. Ces états inhomogènes peuvent être obtenus expérimentalement dans des nano-produits appelés ''mésa-jonctions'', et observés à l'aide d'un microscope à effet tunnel ou d’une radiographie par micro-diffraction. Afin de simuler ces expériences, nous avons réalisé un programme modélisant les états stationnaires d'ODC ainsi que leur dynamique transitoire à travers des géométries restreintes auxquelles sont appliquées une tension ou un courant. Le modèle prend en compte plusieurs champs en interaction non linéaire: le paramètre d'ordre complexe d'ODC, la distribution de champ électrique, ainsi que la densité et le courant des autres porteurs de charge. Nous avons utilisé une approche de type Ginzburg-Landau ainsi qu'une extension basée sur une propriété d'invariance chirale. A l'aide de ce programme, nous avons observé la création progressive de dislocations statiques dans les jonctions. La dynamique transitoire est alors très riche avec notamment des créations, des annihilations et des balayages de vortex multiples. Des chutes de tension apparaissent au centre des dislocations, créant ainsi des jonctions tunnel microscopiques à travers lesquelles transitent des paires électron-trou. Les résultats qualitatifs obtenus sont en très bon accord avec les observations expérimentales. Ce model peut aussi être étendu à tout type de cristaux électronique comme les cristaux de Wigner dans les hétéro-jonctions et les nano-fils, les ODC dans les composés de chaîne, les ondes de densité de spin dans les conducteurs organiques, ou encore les structures de bandes dans les oxydes dopés. La reconstruction des ODC dans les jonctions tunnel peut aussi trouver son importance dans l'étude des effets de champs sur les matériaux fortement corrélés induisant des brisures spontanées de symétries. / Formation of charge density waves (CDW) is a symmetry breaking phenomenon found in electronic systems, which is particularly common in quasi-one-dimensional conductors. It is widely observed from highly anisotropic materials to isotropic ones like the superconducting pnictides. The CDW is seen as a sinusoidal deformation of coupled electronic density and lattice modulation; it can be also viewed as a crystal of singlet electronic pairs. In the CDW state, the elementary units can be readjusted by absorbing or rejecting pairs of electrons. Such a process should go via topologically nontrivial configurations: solitons and dislocations - the CDW vortices. An experimental access to these inhomogeneous CDW states came from studies of nano-fabricated mesa-junctions, from the STM and from the X-ray micro-diffraction. Following these requests, we have performed a program of modeling stationary states and of their transient dynamic for the CDW in restricted geometries under applied voltage or at passing normal currents. The model takes into account multiple fields in mutual nonlinear interactions: the two components of the CDW complex order parameter, and distributions of the electric field, the density and the current of normal carriers. We were using the Ginzburg-Landau type approach and also we have derived its extension based on the property of the chiral invariance. We observed the incremental creation of static dislocations within the junctions. The transient dynamics is very rich showing creation, annihilation and sweeping of multiple vortices. The dislocations cores concentrate the voltage drops thus providing self-tuned microscopic junctions where the tunneling creation of electron-hole pairs can take place. The results obtained from this model agree with experiment observations. The methods can be extended to other types of charge organization known under the general name of the Electronic Crystal. It takes forms of Wigner crystals at hetero-junctions and in nano-wires, CDWs in chain compounds, spin density waves in organic conductors, and stripes in doped oxides. The studied reconstruction in junctions of the CDW may be relevant also to modern efforts of the field-effect transformations in strongly correlated materials with a spontaneous symmetry breaking.

L’archipel des Açores dans l’océan Atlantique est édifiées sur un épais plateau océanique, à proximité de la jonction triple entre les plaques Nord-américaine (Na), Nubienne (Nu) et Eurasienne (Eu). La formation du plateau et l’origine du volcanisme ont été le plus souvent attribués à la présence d’une instabilité mantellique. Cependant, la répartition et la morphologie des édifices volcaniques semblent avoir été grandement influencés par la déformation régionale liée à la migration de la frontière de plaque (Eu/Nu). En effet, la frontière serait passée d’une faille transformante aujourd’hui inactive, la zone de fracture est des Açores (EAFZ), à un rift ultra lent actif appelé le Rift de Terceira (TR).Lors de ce travail, nous utilisons le volcanisme comme marqueur de la déformation régionale. Nous nous intéressons particulièrement aux îles de S. Miguel et Graciosa, qui sont localisées à l’intérieur du TR, et à Santa Maria, une île volcanique éteinte qui se situe entre la EAFZ et le TR. De par leur position, ces trois îles constituent donc des cibles particulièrement appropriées afin d’étudier l’architecture et l’évolution de la frontière de plaque Eu/Nu durant les dernier Millions d’années. A partir de nouvelles données géomorphologiques, stratigraphiques, géochronologiques et tectoniques, couplées aux données bathymétriques et géophysiques disponibles, nous reconstruisons les étapes successives de construction et de démantèlement de ces îles puis discutons de leur signification géodynamique. Ces données sont ensuite complétées par des expériences de mécanique des fluides afin d’investiguer les liens possibles entre un panache mantellique, la migration de la frontière de plaque sur plusieurs échelles d’espace et de temps.Les résultats montrent que les édifices localisés dans le TR se construisent via des pulses volcaniques courts (<100 kyr) et relativement synchrones, séparés par des épisodes d’effondrements catastrophiques. Nous proposons qu’une telle évolution reflète des épisodes brefs et intenses de déformation régionale le long de la frontière de plaque active. La distribution des marqueurs tectoniques ainsi que leurs orientations N110 et N150 dans la partie Est de S. Miguel, nous conduit à proposer que l’extension oblique du TR est principalement accommodée par les failles bordières majeures du rift. Nous identifions une nouvelle tendance tectonique orientée N50° qui pourrait représenter des failles transformantes accommodant les variations d’obliquité du TR. L’activité de île de Santa Maria est ici datée entre 5.7 et 2.8 Ma. S. Maria a été façonnée par plusieurs effondrements sectoriels catastrophiques, le plus probablement déclenchés par les mouvements tectoniques régionaux. Nous identifions également une nouvelle structure de type graben reliant les îles de S. Maria et S. Jorge plus loin au NW. La forme de ce graben est semblable au TR et est située entre l’ancienne et la nouvelle frontière Eu/Nu. Nous interprétons ce graben comme un ancien rift transitionnel et donc comme une ancienne frontière de plaque Eu/Nu. A partir de nos données géochronologiques, nous proposons que la partie Est de ce rift transitionnel aurait migré vers la partie Est du TR entre 2.8 et 1.7 Ma.La migration de la frontière Eu/Nu a été interprétées par Vogt and Jung (2004) comme résultant de sauts successifs vers le NE de l’axe du Rift afin de maintenir sa position au dessus d’un point chaud fixe. Nos expériences de mécanique des fluides suggèrent que l’archipel des Açores, comme celui des Canaries, du Cap Vert, de Madère ainsi que les volcans sous marins de Great Meteor sont la signature en surface d’un groupe d’instabilités mantellique prenant naissance et remontant à partir du sommet d’un dôme thermochimique situé dans le manteau inférieur. De plus, Ces panaches secondaires pourraient être suffisamment faibles pour adapter leurs mouvements aux équilibres de forces pré-existants, notamment la structure et la morphologie de la lithosphère. / The Azores archipelago in the Atlantic comprises nine volcanic islands which developed on a thick oceanic plateau close to the Triple Junction between the North American (Na), the Nubian (Nu), and the Eurasian (Eu) lithospheric plates. The formation of the plateau and the origin of the volcanism remain controversial, but have been generally attributed to a plume-like mantle instability. However, the distribution of the volcanic edifices east of the Mid-Atlantic Ridge (MAR) appears greatly influenced by regional deformation associated with the northward migration of the Eu/Nu plate boundary from an extinct old transform fault, the East Azores Fracture Zone (EAFZ), up to the presently active ultra-slow Terceira Rift (TR). In this thesis, we use the volcanism as a marker for regional deformation. We especially focus on S. Miguel and Graciosa, which are located within the TR, and on S. Maria, an old volcanically extinct island located between the EAFZ and the TR. These three islands thus constitute particularly suitable targets to track the architecture and the evolution of the Eu/Nu plate boundary during the last few Myr. From new geomorphological, stratigraphic, geochronologic, structural/tectonic data, and existing bathymetric and geophysical data, we reconstruct the successive stages of growth and destruction of the islands, and discuss their geodynamic meaning. These data are then complemented by fluid dynamic modelling using laboratory experiments to examine the possible links between mantle instability, plate boundary migration and the development of the volcanism on various spatial and temporal scales.The new results on the islands show that the edifices located within the TR grew through short (<100 kyr) and partly synchronous volcanic pulses, separated by catastrophic sector collapses. We propose that such evolution reflects brief and intense episodes of regional deformation along the still active Eu/Nu plate boundary. The distribution of tectonic markers and the recognition of N110 and N150 tectonic structures in eastern S. Miguel leads us to propose that oblique extension in the TR is mainly accommodated by the master faults of the rift, and that the TR is presently not the locus of appreciable sea-floor spreading. Furthermore, we identify a new N050 trend, which may represent transform faults accommodating the variation in obliquity of the TR. The activity of S. Maria is here dated between 5.7 and 2.8 Ma. Like the recent islands, S. Maria experienced catastrophic flank collapses, most probably triggered by regional tectonics. We identify a new graben structure linking Santa Maria to the island of S. Jorge further NW. The shape of this graben is similar to the TR and it is located between the EAFZ and the current plate boundary. We interpret this graben as a former transient rift, and therefore an old Eu/Nu plate boundary. From the new data, we propose that the eastern part of the transient rift migrated to the eastern part of the TR between 2.8 Ma and 1.7 Ma.The overall migration of the Eu/Nu plate boundary to the north and the creation of the Azores plateau has been interpreted by Vogt and Jung (2004) as resulting from successive NE jumps of the rift axis to maintain its position over a fixed ‘hotspot’. Our fluid mechanics experiments suggest that the Azores, as Canary, Cape Verde, Madeira Islands and Great Meteor seamounts might be the surface signature of a cluster of mantle instabilities rising from the top of a large thermochemical dome located in the lower mantle. However, such secondary plumes present a strong time-dependence 5-40 Myr time scale. Moreover, they could be sufficiently weak to adapt their motions to the pre-existing force balances and morphology of the lithosphere. We therefore present a scenario of the Azores area evolution combining a triple junction and decompression melting buoyant material (i.e. such in volatiles and/or temperature) under a thickening lithosphere.

Le point triple d’Hatay ne peut pas être décrit par un modèle simple à trois grandes plaques comme il était proposé par les études précédentes. Un modèle de bloc plus complexe est proposé dans cette étude en rajoutant les micros blocs d’Iskenderun et d’Amanous; la faille de Karasu et la faille de Karatas-Osmaniye ont été définies comme des failles individuelles et non pas comme l'extension d'autres failles majeurs dans la région. Notre modélisation assume que la jonction triple de Maras est formée par la connexion de et la faille de Karatas-Osmaniye (KOF) avec la faille de Karasu (KF) et la faille East Anatolienne (EAF). La KF montre un taux de glissement senestre de 4,0±1,0 mm/an et un comportement de compression, avec un taux de raccourcie de 2.1 à 2.7 mm/an, ce qui contredit la nature extensionnelle proposée par les études précédentes. L'EAF montre un taux pur de glissement latéral gauche de 9,0±0,3 mm/an sans extension ou compression significative, la DSF a un taux de glissement de 3,5±0,3 mm/an sur les segments nord et sud, la KOF a 3,6±0,7 mm/an; l'arc de Chypre a une déformation de compression clair avec un taux de glissement revers de 2.0 à 5.0 mm/an et sans significative dérochement. Les pôles relatifs d’Euler ont été estimés dans cette modélisation de blocs, nous définissons l’Euler pôle de l'Anatolie-Arabie à (27.61±0.98 °N, 45.127±2.45 °E, 0.391±0.056 °/Ma), et l’Euler pôle de Sinaï-Arabie à (31.012±1.51 °N, 46.464±4.44 °E, 0.202±0.067 °/Ma). / The Hatay Triple Junction (HTJ) cannot be described by a simple model with three major plates as proposed by previous studies. A more complex block model is proposed in this study by adding the Iskenderun block and Amanous micro block, the Karasu fault and Karatas-Osmaniye fault being defined as individual faults not as the extension of other major faults in the region. Our modeling assumes that the Maras triple junction is formed by the connection of the Karatas-Osmaniye Fault (KOF) with the Karasu Fault (KF) and the East Anatolian Fault (EAF). The KF shows a sinistral slip rate of 4.0±1.0 mm/yr and a compressional behavior with a compression rate of 2.1-2.7 mm/yr which contradicts the extensional nature proposed by previous studies. The EAF shows pure left lateral slip rate of 9.0±0.3 mm/yr with no significant extension or compression; the DSF has a slip rate of 3.5±0.3 mm/yr over the northern and southern segments; the KOF has a 3.6±0.7 mm/yr; the Cyprus arc has a clear compressional deformation with a revers slip rate of 2.0-5.0 mm/yr and with no significant strike-slip component. The relative Euler poles are estimated in this block modeling, we define the Anatolia-Arabia Euler pole at (27.61±0.98 °N, 45.127±2.45 °E, 0.391± 0.056°/Myr), and (31.012±1.51 °N, 46.464±4.44 °E, 0.202±0.067°/Myr) Sinai-Arabia Euler pole.

Nous nous intéressons dans cette thèse à l’optimisation conjointe de forme et d’anisotropie pour les structures surfaciques. Nous nous focalisons dans un premier temps sur l’analyse de ces structures minces modélisées par des coques. Le modèle utilisé pour décrire le comportement mécanique est celui de Naghdi communément utilisé pour les coques modérément épaisses et qui permet de prendre en compte l’effet transverse de déformation. La discrétisation par méthode éléments finis est réalisée avec des éléments Lagrange standards de classe C0. Nous considerons la simulation d’assemblage de coques en utilisant la méthode des éléments finis avec joint (mortier). Cette méthode est flexible, elle est adaptée à l’utilisation de maillages localement raffinés et/ou non-conformes, c'est-à-dire non coïncidents. La deuxième partie se consacre à la définition d’un paramétrage pour la conception optimale de champ d’anisotropie. Notre approche se base sur l’utilisation conjointe du formalisme polaire pour représenter le tenseur d’élasticité et le principe isogéométrique permettant de paramétrer les champs d’anisotropie par des fonctions de type B-splines. La dernière partie est dédiée à l’optimisation conjointe de forme et de propriétés matériaux. Le nombre de paramètres d’optimisation dans l’approche proposée est maîtrisée puisque les paramètres d’optimisation sontles coordonnées des points de contrôle. Nous considérons principalement pour l’optimisation un critère detype compliance. / This thesis tackles the problem of the shape and anisotropy optimization of shell structures. The first part of this work focuses on the analysis of the shell model. The mechanical behavior of the structure is described using the Naghdi’s shell model which allows to take into account the transverse shear deformation. This model is typically used for shallow shells. We use a standard Lagrange C0 finite elements discretization and we numerically simulate the shell assemblings by means of the mortar technique. This approach enables the application of local refinements and the use of nonconforming mesh discretizations. The second part of this thesis aims at defining an effective parameterization for the optimal design of the shell’s distributed elastic properties. The method adopted is based on the joint use of a polar formalism to represent the elastic tensor and an isogeometric technique for the parameterization of the elastic tensor fields by CAD-based functions such as B-splines. The number of design variables thus only depends on the control points coordinates making the approach numerically manageable. The last part is devoted to the joint optimization of both the material properties and shape of the shell using the structure compliance as objective function.

Cette thèse vise principalement à faire face à la fiabilité de stockage de STT-MRAM au niveau dispositif, au niveau circuit et au niveau système. Les majeures contributions de cette thèse peuvent être résumées comme il suit: a) La modélisation de la jonction tunnel magnétique par courant polarisé en spin (STT-MTJ), pour développer un compact modèle SPICE de STT-MTJ. b) Le design de fiabilité de STT-MRAM au niveau dispositif, pour étudier les structures de base de cellule de mémoire et de cellules de référence. Dans cette partie, nous avons proposé une cellule de mémoire configurable (CMC), une cellule dynamique de référence (RDC) et un loquet magnétique de rayonnement durci (RHM-Latch). c) Le design de fiabilité de STT-MRAM au niveau circuit, pour étudier les modules de circuits périphériques. Dans cette partie, nous avons proposé un circuit de lecture séparé et précharge (SPCRC), un circuit de lecture offset-Tolérant sans perturbation (OTDFRC) et un circuit de correction d'erreur intégré. d) Le design de fiabilité de STT-MRAM au niveau système, vise principalement à étudier l'architecture de la puce. Dans cette partie, nous avons proposé une architecture reconfigurable (nommé Re-STT-MRAM) et une architecture de correction d'erreur hybride (nommé cRR-SECC). / This thesis aims mainly to deal with the storage reliability of STT-MRAM from device-Level, circuit-Level and system-Level perspectives. The major contributions of this thesis can be summarized as follows: a) Spin transfer torque magnetic tunnel junction (STT-MTJ) modeling, to develop a compact SPICE model of STT-MTJ.b) Device-Level reliability design of STT-MRAM, to study the basic memory cell and reference cell structures. We proposed a configurable memory cell (CMC), a dynamic reference cell (DRC) and a radiation hardened magnetic latch (RHM-Latch) in this part.c) Circuit-Level reliability design of STT-MRAM, to study the peripheral circuit modules. We proposed a separated pre-Charge read circuit (SPCRC), an offset-Tolerant disturbance-Free read circuit (OTDFRC) and a built-In error correction circuit in this part.d) System-Level reliability design of STT-MRAM, aims mainly to study the chip architecture. We proposed a reconfigurable architecture and a hybrid error correction architecture in this part.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la croissance de boîtes quantiques par formation de nano-trous in-situ par « droplet-etching » ainsi qu’à la fabrication et caractérisation de dispositifs basés sur ces nanostructures. La thèse comporte sept chapitres. Le premier chapitre est une introduction au sujet et les méthodes expérimentales sont présentées dans le second chapitre. Les méthodes de fabrication ainsi que les résultats expérimentaux obtenus sont discutés dans le troisième chapitre.Nous montrons que l’utilisation in-situ de la méthode de droplet-etching permet de modifier localement l’épaisseur d’un puits quantique à modulation de dopage et créer des boîtes quantiques dans le puits où existe un gaz bidimensionnel d’électrons. Ces nanostructures constituent des diodes n-i Schottky que nous avons étudié. Les effets de ces boîtes quantiques non-contraintes et les fluctuations d’épaisseur à l’échelle nanométrique du puits quantique sur la mobilité du gaz bidimensionnel d’électrons sont discutés dans le quatrième chapitre et cinquième. Le sixième chapitre présente la fabrication d’une jonction p-n latérale basée sur l’échantillon de puits quantique avec des boîtes. Nous discutons les différentes étapes de fabrication et analysons leur influence sur le dispositif, ainsi que leurs propriétés optiques. En particulier, nous démontrons l’électroluminescence d’une boîte unique localisée dans une jonction p-n latérale. Finalement, le dernier chapitre conclue ce travail et en présente les perspectives. / In this thesis the formation of quantum dots (QD) via in-situ droplet nanohole etching, the fabrication and characterization of devices based on these nanostructures is described. The thesis consists of seven chapters. In the first chapter an introduction is given to present the topic to the reader. In the second chapter the experimental methods are presented. In the third chapter, the fabrication method is described and the experimental results obtained in this project are discussed. It will be shown the use of in-situ droplet etching to locally modify the thickness of a modulation doped quantum well, to create QDs embedded in a quantum well(QW) where a two dimensional electorn gas (2DEG) is confined by modulation doping and the embedding of these nanostructures in a n-i-Schottky diode. The effect of these strain-free dots, and the related nanoscale thickness fluctuations of the quantum well, on the 2DEG mobility are discussed in the fourth and in particular in the fifth chapter. In the sixth chapter, the fabrication of a lateral p-n junction based on the QW sample with embedded QD is presented. Following describing the fabrication stages and analysing the influence of each stage on the device, the optical properties of the junction will be discussed. In particular, it will be shown the electroluminescence of a single dot located at lateral the p-n junction. Finally, in the last chapter the conclusion of this work and the future projects are presented.

Cette thèse étudie l'origine de l'activité spontanée dans l'utérus. Cet organe n'a aucune activité jusqu'à la délivrance, où les contractions rapides et efficaces sont générés. Le but de ce travail est de fournir un aperçu de l'origine des oscillations spontanées et de la transition de l'activité asynchrone à synchronisé dans l'utérus gravide. Un aspect intéressant de l'utérus est l'absence de pacemaker. L'organe est composé de cellules musculaires, qui sont excitables, et conjonctives, dont le comportement est purement passif, aucune de ces cellules, pris isolément, oscillent spontanément. Nous développons une hypothèse basée sur l'augmentation grande du couplage électrique entre les cellules observée pendant la grossesse. L'étude est basée sur deux modèles des cellules excitables, couplé à l'autre sur un réseau régulier, et un nombre variable de cellules passives, en accord avec la structure connue de l'utérus. Les deux paramètres du modèle, le couplage entre les cellules excitables, et entre les cellules excitables et passive, croissent pendant la grossesse. En utilisant les deux modèles, nous démontrons que les oscillations peuvent apparaître spontanément lorsque l'on augmente les coefficients de couplage, conduisant finalement à des oscillations cohérentes sur l'ensemble du tissu. Nous étudions la transition vers un régime cohérent, à la fois numériquement et semi-analytique, en utilisant le modèle simple des cellules excitables. Enfin, nous montrons que le modèle réaliste reproduit irréguliers modes de la propagation d'action potentiels ainsi que le comportement de bursting, observé dans les expériences in vitro. / This thesis investigates the origin of spontaneous activity in the uterus. This organ does not show any activity until shortly before delivery, where fast and efficient contractions are generated. The aim of this work is to provide insight into the origin of spontaneous oscillations and into the transition from asynchronous to synchronized activity in the pregnant uterus. One intriguing aspect in the uterus is the absence of any pacemaker cell. The organ is composed of muscular cells, which are excitable, and connective cells, whose behavior is purely passive; None of these cells, taken in isolation, spontaneously oscillates. We develop an hypothesis based on the observed strong increase in the electrical coupling between cells in the last days of pregnancy. The study is based on a mathematical model of excitable cells, coupled to each other on a regular lattice, and to a fluctuating number of passive cells, consistent with the known structure of the uterus. The two parameters of the model, the coupling between excitable cells, and between excitable and passive cells, grow during pregnancy.Using both a model based on measured electrophysiological properties, and a generic model of excitable cell, we demonstrate that spontaneous oscillations can appear when increasing the coupling coefficients, ultimately leading to coherent oscillations over the entire tissue. We study the transition towards a coherent regime, both numerically and semi-analytically, using the simple model of excitable cells. Last, we demonstrate that, the realistic model reproduces irregular action potential propagation patterns as well as the bursting behavior, observed in the in-vitro experiments.