Topological Insulator (TI) is new classes of materials with gapless surface states and insulating bulk. The topological connection can be traced back to the discovery of Integer Quantum Hall Effect in 1980. In the last decade, new categories of topological insulators were predicted and later discovered, that have gained a lot of attraction for room-temperature applications. Since the experimental observation of single Dirac cone on the surface states of Bismuth selenide (Bi2Se3) in 2009, it has emerged as the prototype. Bismuth Selenide has one of the highest bulk band gaps of 0.3 eV among all TI materials. While its single crystal properties are well documented, thin films are producing equally exciting discoveries. In this work, Bi2Se3 thin films were synthesized using magnetron sputtering method and a diverse set of physical properties, such as structural, optical, and electronic, are investigated. In particular, properties of few-layer (ultra-thin) Bi2Se3 thin films are studied. Optical properties of Bi2Se3 was particularly revealing. We observed a sharp increase (blue shift) in the bulk band gap of Bi2Se3 by almost 0.5 eV as it approached the two-dimensional limit. Strong thickness-dependent structural and transport properties were also observed.

A part le défrichement pour l'agriculture, le comblement du déficit sur le marché local malgache en bois d'énergie et en bois d'œuvre fait partie des sources de la diminution de la couverture forestière à Madagascar. Afin de préserver les forêts naturelles malgaches, reconnues comme sources de méga-biodiversité, tout en remplissant les besoins en bois du marché local ; les forêts de plantation présentent un enjeu crucial pour Madagascar. Cependant, les bois provenant de la plantation forestière malgache, généralement dominée par les espèces du genre Eucalyptus et Pinus, offrent moins de choix et n'ont pas les qualités requises pour se substituer aux bois des forêts naturelles notamment pour l'ameublement et la menuiserie. Le bois de Liquidambar styraciflua est utilisé dans de nombreux pays en ameublement, emballage ou pour la fabrication de contreplaqués. Ce travail de thèse a pour objectif de contribuer à l'amélioration du Liquidambar styraciflua pour une sylviculture et une utilisation de son bois adaptées au contexte malgache. L'approche ici est originale car elle combine l'étude des caractères de croissance au champ, la production et la qualité grainière, la croissance juvénile et les propriétés des bois tout en considérant la variabilité génétique de l'espèce. Pour ce faire, les données d'inventaire annuels de l'essai de provenances de Liquidambar à Mandraka ont permis d'évaluer l'adaptation de l'espèce et la variabilité intraspécifique de sa croissance. Des échantillonnages de graines accompagnés de tests de germination et de croissance en pépinière ont été effectués pour évaluer la faculté de multiplication et sa variabilité afin de pouvoir se prononcer à la possibilité de vulgarisation de l'espèce. Enfin, ce travail porte également sur la caractérisation des propriétés physico-mécaniques et de durabilité naturelle du bois de Liquidambar. A l'issue de ces essais et de ces expérimentations, ce travail de thèse à mis en évidence que le Liquidambar de Mandraka montre une bonne adaptation avec une croissance élevée par rapport aux essais internationaux de provenances de Liquidambar promus par le Commonwealth Forestry Institute. De plus, la croissance de Liquidambar à Mandraka est semblable à celle des espèces du genre Eucalyptus mais meilleure par rapport à celle des Pinus quand ils sont plantés dans les mêmes conditions écologiques. La production grainière du Liquidambar de la Mandraka est plus élevée que dans son aire naturelle de distribution. Les graines de Liquidambar de la Mandraka présentent une vitesse et un taux germination élevé respectivement de 75% et de 83%. Ceci confirme la bonne adaptation de l'espèce dans les conditions d'étude. Nos travaux suggèrent que les arbres de grande dimension produisent des graines plus fertiles et les semis ont une croissance juvénile plus rapide (jusqu'à l'âge de 425 jours) par rapports aux semis issus des arbre-mères de taille plus petite. Ce travail de thèse a mis également en lumière que les méthodes indirectes de caractérisations du bois comme la Spectrométrie Proche Infra-Rouge, les ultrasons se sont avérées efficaces pour estimer les propriétés physico-mécaniques du bois de Liquidambar en plus des mesures standardisées également utilisées. Les propriétés physico-mécaniques du bois de Liquidambar sont moyennes parmi celles des bois communément utilisés. Les extractibles du bois de Liquidambar sont à l'état de traces et son bois n'est pas durable face aux attaques des termites du genre Reticulitermes et aux champignons Coniophora puteanea et Coriolus versicolor. Des corrélations phénotypiques faibles à fortes ont été observées entre les propriétés physico-mécaniques du bois de Liquidambar ; ce qui suggère qu'une amélioration sylvicole ou génétique visant à augmenter la valeur d'une propriété (physique ou mécanique) donnée pourrait avoir pour conséquence d'augmenter ou de diminuer la valeur d'autres propriétés physico-mécaniques. / Beyond the clearance for agricultural, the filling of the deficiency of wood as energy and material for the Malagasy local market takes part in the reduction of the forest cover in Madagascar. In order to preserve Malagasy natural forests, known to be a mega-biodiversity reservoir, with also full-filling the local demand in wood, the plantation forests represent a crucial challenge. Nevertheless, the timbers coming from the planted Malagasy forest, generally dominated by Eucalyptus and Pine species, offer less choice and do not have the required qualities to substitute the timber from natural forest, especially for carpentry, joinery and furniture manufacturing. Liquidambar styraciflua timber is used in many countries for packaging, veneer, plywood and furniture production. The objective of this work is to contribute to the improvement of Liquidambar styraciflua for a forestry and end-use in adequation with the Malagasy context. The approach used is original because it combines the study of the growing characteristics in the field, the production and the quality of the seeds, the juvenile growth and the wood properties, with considering also the genetic variability of the species. In order to do so, the inventory annual data of the provenance trial of Liquidambar in Mandraka has allowed evaluating the adaptation of this species and the intra-specific variability of its growth. Seed samplings, germination tests and tree nursery growth tests have been performed to evaluate the multiplication ability and its variability in order to state about the vulgarization possibility for this species. Finally, this work was also about the characterization of physic-mechanical and natural durability properties of Liquidambar timber. Once these trials and experiments completed, this work showed that Liquidambar from Mandraka presents a good adaptability associated with an important growth compared to other Liquidambar international provenance trials done by the Commonwealth Forestry Institute. Moreover, the growth of Liquidambar from Mandraka is similar to Eucalyptus species and better than Pinus species when planted in the same ecological environment. The seed production of Liquidambar from Mandraka is higher than in its natural distribution area. Its seeds present a high speed and rate of germination of 75% and 83%, respectively. This confirms the good adaptation of this species for the considered studied conditions. Our study suggest that tallest trees produce more fertile seeds and seedlings have a more rapid juvenile growth (up to 425 days) compared to seedlings coming from smaller mother tree. This work has also brought into light that indirect methods such as Near Infra-Red Spectroscopy, ultrasonic methods were efficient to estimate the physic-mechanical properties of Liquidambar timber, in addition to the standardized methods used. The physico-mechanical properties of Liquidambar timber are average compared to the most commonly used. Liquidambar timber extractible content is very low and it is not durable neither towards Reticulitermes termites, nor Coniophora puteanea and Coriolus versicolor Basidiomycete fungi. Low to strong phenotypic correlations between the physic-properties have been observed ; suggesting that a genetic or silvicultural improvement aiming to up-grade a property (physic or mechanic) could, in consequence, increase or decrease the value of another physic-mechanical property. Nevertheless, it would be interesting to get adequate experiments (test descendance from cross experiments) to estimate the genetic correlations. Concerning the variability, the physico-mechanical properties of Liquidambar timber follow a linear or logarithmic tendency from pith to bark, and normal, as well as tension wood was observed. The growing and multiplication characteristics of liquidambar are more variable than its physico-mechanical properties.

This paper was given at the Great Basin Anthropological Conference in Las Vegas, Nevada in 2006. This talk presents findings from the 2004 Water Bottle Canyon Traditional Cultural Property Study.

This thesis focuses on collecting all available data on mixing Portland cements and especially on Portland cements with limestone. In the experimental part are compare the rheological properities of mixing Portland cements with limestone, their compatibility with plasticizing additives, witch depends on the type of additives, dosage and time, then in experimental part they are summarized monitoring of physical-mechanical properties and volume changes of concrete.