Dans le domaine de la construction, le béton constitue le matériau le plus consommé. Afin de favoriser le remplissage des coffrages in situ, les bétons sont liquéfiés ponctuellement suite à l'insertion successive d'une aiguille vibrante. Malgré l'arrivée sur le marché des bétons très fluides à auto-plaçant, les bétons ordinaires représentent plus de 90% des formulations employés sur les chantiers. Cependant, les recommandations traditionnelles actuelles se basent sur des études établies au cours de la première moitié du siècle dernier. Ainsi, nous choisissons de les revisiter afin d'incorporer les progrès actuels sur la rhéologie des matériaux cimentaires. A partir d'une étude de la littérature, nous établissons les liens entre les caractéristiques mécaniques des matériels vibrants et le comportement en écoulement des bétons. Puis, dans le chapitre deux, nous mettons en évidence pour quelles consistances de matériau la vibration est réellement nécessaire. Par la suite, nous développons un modèle analytique simple afin de prédire le diamètre d'action d'un vibreur et nous le comparons à deux configurations de mises en œuvre. Enfin, nous proposons un temps minimal de vibration nécessaire au compactage du matériau et un temps maximal afin d'assurer un parement de qualité / In the field of construction, concrete is the most used material. In order to facilitate the casting process, concretes are liquefied punctually following the successive insertion of an internal vibrating poker. Despite the introduction of very fluid to self-compacting concrete, ordinary concrete represents more than 90% of the mix-design used on building sites. However, international recommendations are based on studies carried out during the first half of last century. Thus, we choose to investigate theses recommendations in order to incorporate the current progress on the rheology of cementitious materials. From a study of the literature, we establish the relationship between the mechanical properties of vibrating poker and the fresh behavior of concrete. Then, in chapter two, we determine, for which consistency, the vibration is really needed. Thereafter, we develop a simple analytical model to predict the diameter of action of internal poker and we compare two configurations of casting. Finally, we propose a minimum time of vibration required for compaction of the material and a maximum time to ensure a surface quality

Notre travail de thèse avait pour buts d’explorer les mécanismes de contrôle de la fonction respiratoire au cours de l’exercice incrémentiel maximal mais également de corréler les évènements biochimiques associés à l’exercice progressif aux modifications de l’électromyogramme des muscles participant à l’effort. Les résultats de nos trois études ont montré : 1) que la baisse de PO2, intervenant pendant les premiers paliers d’un exercice incrémentiel maximal, était bien dépendante d’une défaillance de la commande centrale de la réponse ventilatoire. 2) que le pattern ventilatoire durant la période située entre le seuil ventilatoire (VTh) et le 2ème seuil (RCP) lors d’un exercice incrémentiel, pouvait évoluer selon deux modalités différentes, l’une caractérisée essentiellement par une augmentation de VT (un tiers des sujets) et l’autre déterminée majoritairement par une augmentation de FR. L’hypothèse d’une différence interindividuelle du gain du réflexe de Hering-Breuer peut être évoquée pour expliquer ces différents modes ventilatoires pendant l’exercice ; 3) qu’il est mesuré une augmentation de la concentration plasmatique de l’IMA (marqueur du stress oxydatif), corrélée à la consommation de RAA (antioxydant endogène), durant la phase la plus intense de l’exercice incrémentiel. L’adaptation de la commande motrice via le mécanisme d’épargne musculaire (« muscle wisdom ») n’intervient que chez les sujets qui développent un stress oxydatif. Ainsi, la variabilité interindividuelle mesurée dans l’amplitude du stress oxydatif, à niveau d’exercice comparable, affecte la capacité des sujets à lutter contre la fatigue musculaire. / The aim of our PhD work was to explore, in healthy humans, the control mechanisms of the respiratory function during a maximal incremental exercise and also to correlate the changes in the motor control of working muscles to the changes in exercise-induced blood signals. The results of our three studies showed:1) The occurrence of a PO2 fall during the first steps of the incremental exercise, associated with a modest PCO2 increase, strongly suggests a non-adaptation of the central command to the oxygen demand and CO2 washout;2) Two opposite changes in the ventilatory pattern were observed between the ventilatory threshold (VTh) and the respiratory compensation point (RCP); one third of the subjects tends to recruit predominantly VT and the others the breathing frequency. The hypothesis of an inter-individual difference in the strength of the Hering-Breuer reflex seems to be the more consistent explanation. 3) The plasma concentration of IMA, a marker of the oxidative stress, increased at the highest levels of incremental exercise and was correlated to the consumption of endogenous antioxidant (RAA). Because we observed that the adaptive motor response to cycling (leftward shift of the EMG spectrum) closely depends on the importance of the oxidative stress response, we hypothesized that all the healthy subjects do not have the same chances to be protected against muscle fatigue.

Ce travail de thèse porte sur l'étude des mécanismes de blocage d'un écoulement d'eau dans un milieu granulaire par injection d'un produit de colmatage, et s'inscrit plus généralement dans la problématique de l'érosion interne des sols (Projet National ERINOH). Cette recherche, à dominante expérimentale, s'appuie sur une modélisation physique unidimensionnelle. Pour cela, une conduite d'écoulement de 18 cm de diamètre intérieur et 300 cm de longueur maximale, constituée par plusieurs tronçons de 50 cm de longueur assemblés, a été développée. Celle-ci est tout d'abord remplie du matériau granulaire perméable à étudier ; on établit ensuite un écoulement d'eau permanent à pression imposée à l'amont ; finalement on vient injecter localement un produit de colmatage pour essayer de bloquer l'écoulement. Le dispositif est équipé de plusieurs capteurs de pression, de débitmètres, d'un turbidimètre afin de mettre en évidence les paramètres significatifs qui contrôlent le processus de blocage. Les paramètres expérimentaux sont les caractéristiques du milieu granulaire (type de sol, conductivité hydraulique, état de compacité…), les caractéristiques de l'écoulement (vitesses, gradients hydrauliques, régime de l'écoulement…), les propriétés rhéologiques du coulis d'injection (densité, viscosité, seuil de cisaillement…) et la technique d'injection associée. Sur la base des résultats obtenus, on propose des critères de blocage de l'écoulement combinant ces derniers paramètres sous une forme suffisamment simple, utilisable dans la pratique, pour répondre à la demande des industriels impliqués dans le projet de recherche ERINOH, qui sont confrontés à ces pathologies / The present PhD thesis focuses on the mechanisms of blocking permanent water flow through a granular soil by injection of a grout. This work is part of the more general problem of internal erosion of soils (French National Project ERINOH). This research, mainly experimental, is based on a one-dimensional physical modelling. For this, a new original prototype setup, allowing to generate permanent flow in a 18 cm inner diameter and 3 m long plexiglas pipe, has been developed. It is first filled with a highly permeable granular medium, then permanent flow of water is generated at controlled upstream pressure, and finally the grout is injected locally in order to try to block the water flow. The set-up is equipped with multiple pressure sensors, flowmeters, a turbidimeter to monitor the significant parameters that control the clogging process. The experimental parameters are the characteristics of the granular medium (soil type, hydraulic conductivity, density ...), the flow characteristics (flow rate, hydraulic gradient, flow regime ...), the rheological properties of the grout (density, viscosity, yield stress ...) and the associated injection technique. Based on the results obtained, clogging criteria are proposed, as a function of the parameters involved, in a simple form for use in practice.Key-words: internal erosion, clogging, injection, grout, bentonite, yield stress, viscosity.

La littérature existante sur la soutenabilité de la dette souligne l'existence d'un seuil ou d'un point de basculement au-delà duquel la dette compromet la croissance et déstabilise l'économie. Cette thèse de doctorat présente trois approches supplémentaires qui pourraient être utilisées pour interroger davantage la dynamique de la dette au Kenya.La thèse utilise des données de séries temporelles annuelles de 1963 à 2015 au Kenya, et emploie un modèle autorégressif vectoriel structurel (SVAR), des modèles de changements de régime de Markov (MS) et des modèles autorégressifs à seuil autorégressif (SETAR).Le premier chapitre investigue si la réponse de la politique budgétaire aux chocs macroéconomiques est compatible avec une trajectoire durable de la dette ? Le deuxième chapitre analyse la question suivante : les écarts sont-ils systématiquement corrigés à long terme ? Le troisième chapitre recherche si la coordination entre la politique monétaire et budgétaire atténue ou exacerbe la soutenabilité de la dette à long terme ?Les résultats obtenus confirment ce qui suit : (i) Le solde primaire réagit aux chocs macroéconomiques d'une manière compatible avec la viabilité de la dette. (ii) La consolidation budgétaire pourrait être contreproductive en réponse à la gestion de la dette. (iii) La dette stimule la croissance au Kenya. (iv) Les régimes fiscaux durables et non durables sont dominants, chacun d'eux ayant une durée moyenne de quatre ans, tandis que la situation du jeu Non-Ponzi reste faible dans l'économie kényane à long terme. (v) La persistance d'un régime de non-durabilité pendant plus de quatre ans pourrait menacer la viabilité budgétaire à long terme. / Existing literature on debt sustainability emphasizes the existence of a threshold or a tipping point beyond which debt compromises growth and destabilizes the economy. This Ph.D. thesis goes beyond threshold testing and presents three additional approaches which could be used to further interrogate debt dynamics. Using annual time series data from 1963 to 2015, and employing a Structural Vector Autoregressive Model (SVAR), Markov switching models (MS) and Self-Exciting Threshold Autoregressive models (SETAR) for robustness, the three chapters cross-examine Kenya’s debt sustainability, by addressing three questions: First chapter, is the fiscal policy response to macroeconomic shocks consistent with a sustainable debt trajectory? The second chapter, given that the fiscal response may deviate from the sustainable path in the short-run, are these deviations systematically corrected in the long run? The third chapter, to what extent does coordination between monetary and fiscal policy, if any, alleviate or exacerbate debt sustainability in the long run? The results obtained confirm the following: (i) The primary balance reacts to macroeconomic shocks in a manner consistent with debt sustainability (ii) Fiscal consolidation might be counterproductive as a response to debt management. (iii) Debt drives growth in Kenya. (iv) Both sustainable and unsustainable fiscal regimes are dominant with each lasting an average of four years, while the No-Ponzi game condition weakly holds in the Kenyan economy in the long run. (v) The persistence of unsustainability regime for more than four years could threaten long-run fiscal sustainability.

Le ketchup, la moutarde, la mousse à raser, sont des fluides à seuil, ils s’écoulent uniquement lorsqu’on leur applique une contrainte supérieure à une valeur critique, appelée contrainte seuil. Sur des surfaces lisses, ces fluides peuvent s’écouler sous de petites contraintes : on a alors un phénomène de glissement. En étudiant par rhéométrie les écoulements de ces matériaux des séquences originales et une technique d’imagerie directe (vélocimétrie en IRM), on montre que le glissement ne se produit qu’au-delà d’une contrainte critique. Selon les cas, cette contrainte critique est due soit à un effet de bord, soit à un effet de surface. L’excès de contrainte par rapport à cette contrainte critique varie linéairement avec la vitesse de glissement. De ce fait le glissement peut être représenté comme le cisaillement d’une couche de liquide le long de la paroi, mais la réalité est plus complexe compte tenu de la structure du matériau au contact avec la paroi. Curieusement l’épaisseur de cette couche de liquide « équivalente » ne semble pas varier avec la concentration, la taille des gouttes, la force normale, etc. Ceci suggère que cette épaisseur est gouvernée par des forces plus élevées que la lubrification et la pression osmotique. Nous étudions également le glissement pour des écoulements plus complexes. Pour cela on impose une élongation au fluide à seuil par une expérience de traction avec des surfaces lisses. La force normale mesurée pour différents matériaux avec des structures différentes montre que la condition de transition solide-liquide en élongation est différente que ce que prédit la théorie standard, et l’épaisseur de la couche de glissement est de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle trouvée en cisaillement simple / Ketchup, mustard, shaving creams flow only when submitted to stresses greater than a critical stress – yield stress, these are yield stress fluids. On smooth surfaces, these fluids can flow under very small stresses; this phenomenon is the wall slip. Using gels, emulsions, clay suspensions, etc., and from rheometrical tests with original protocols and internal measurements (MRI velocimetry), we show that a minimal stress must be reached to initiate wall slip and, depending on cases, this value is either due to an edge effect or to an adhesion of the suspended elements to the wall. Above this critical value, the excess of stress is found to vary linearly with the slip velocity, except at the transition of the yield stress or using a microtextured surface: in that cases the relation becomes quadratic. The wall slip can be interpreted as the shear flow of a thin liquid layer between the yield stress fluid and the wall. However, given the complexity of the material structure in contact with the wall, the exact picture of the slip layer requires further investigations. The apparent thickness of the liquid layer seems to be independent of the concentration, the mean droplet size, the external normal forces, etc., suggesting that it depends on interactions between the suspended droplets and the surface which are much stronger than the lubricating and osmotic pressures. We also study wall slip under more complex flow conditions, by inducing an elongational flow during a traction test with smooth surfaces. The normal force measured for various materials with different microstructures shows that the yielding condition in an elongational flow is different from the standard theory, and the apparent thickness of the wall slip layer is several orders of magnitude larger than that found in shear flows

Les dernières technologies microélectroniques embarquent des transistors dont les isolants de grille sont des isolants à forte constante diélectrique (high-k en anglais) associés à des grilles métalliques (on utilise l'abréviation HKMG pour high-k – metal gate). Si cet empilement permet de garder une quantité de charges suffisante dans le canal, il est plus difficile de contrôler les tensions de seuil des transistors à cause de la présence de charges et de dipôle dans ces couches ou aux interfaces. Deux études préliminaires ont établi qu'il existe une corrélation entre les énergies de liaisons des éléments mesurées par XPS d'un empilement HKMG et la tension de seuil d'un transistor utilisant ce même empilement. Des charges sont présentes dans les couches isolantes des empilements HKMG, conduisant à un décalage du potentiel électrostatique au sein de ces couches. Ceci induit une modification du travail de sortie effectif de l'électrode métallique du transistor. Et en XPS ces charges induisent une variation de l'énergie cinétique des électrons extraits des couches se trouvant sous ces charges. L'objectif de cette thèse est de simuler de manière quantitative l'impact électrostatique induit par ces charges et dipôles et de comparer cet impact aux décalages des raies XPS ainsi qu'aux mesures électriques des tensions de seuil des transistors. Ceci permettra ensuite d'estimer la variation des tensions seuil des transistors très en amont dans le procédé de fabrication / The last microelectronic technologies includes transistors with materials of high dielectric constant (high-k ) associated to metal gate (we use the abbreviation HKMG for high-k - bad metal). If this pile allows to keep a sufficient quantity of charges in the channel, it is more difficult to check the threshold voltage of transistors because of the presence of charge and of dipole in these layers or in the interfaces. Two preliminary studies established that there is a correlation between the binding energies measured by XPS of a pile HKMG and the threshold voltage of a transistor using the same pile. Charges are present in the insulating layers of piles HKMG, leading to a difference of the electrostatic potential within these layers. A modification of the effective workfunction of the metallic electrode of the transistor in s then observed, and in XPS these charges lead t oa variation of the kinetic energy of electrons extracted from the layer. The purpose of this thesis is simulate in a quantitative way the electrostatic impact of this charges and dipôles and to compare this impact with the observation made by XPS as well as with the electric measures of the threshold voltage of transistors. This will then allow to estimate the variation of the threshold voltage of transistors well further in the manufacturing process.

La réduction de la puissance consommée des transistors à effet de champ (MOSFETs) est un challenge pour le futur de la nanoélectronique. En 2025, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) estime qu’il y aura environ 50 milliard d’objets autonomes et nomades nécessitant alors une faible puissance consommée. L’apparition de nouveaux dispositifs tels que les transistors à effet tunnel (TFETs) ou les transistors à ionisation par impact (I MOSFETs) permettra potentiellement de réduire la puissance consommée de ces objets. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié pour la première fois le transistor à ionisation par impact à base de matériaux III V des filières arséniée et antimoniée. La structure pin, composant principal du I MOSFET, est tout d’abord étudiée. L’ensemble des briques technologiques des I MOSFET a ensuite été développé, et en particulier l’interface entre l’oxyde et le semiconducteur III-V qui a été optimisée par un traitement innovant par plasma d’oxygène (O2). Ce traitement a montré une amélioration de la qualité de l’interface oxyde/semiconducteur conduisant à une commande des charges beaucoup plus efficace. Pour finir, nous avons montré les études, fabrications et caractérisations d’un transistor à effet tunnel InGaAs et d’un I MOSFET GaSb présentant une architecture verticale où la grille est auto-alignée. / The reduction in the power consumption of field effect transistors (MOSFETs) is a challenge for the future of nanoelectronics. By 2025, the International Energy Agency (IEA) estimates that there will be around 50 billion autonomous and nomadic objects requiring low power consumption. The appearance of new devices such as tunnel effect transistors (TFETs) or impact ionization transistors (I¬ MOSFETs) will potentially reduce the power consumption of these objects.In this thesis work, we studied for the first time the impact ionization transistor based on materials III-V, especially arsenic and antimony based materials. The pin structure, the main component of the I MOSFET, is first studied. We then developed all the process steps of the I-MOSFET fabrication, and in particular we optimized the interface between the oxide and the III-V semiconductor by an innovative treatment using oxygen plasma (O2). This special treatment has shown a clear improvement in charge control. Finally, we have shown studies, fabrications and characterizations of an InGaAs based TFET and a GaSb based I MOSFET with a vertical architecture, where the gate is self-aligned.

Les travaux e

Ce travail présente une étude expérimentale de la transition solide/liquide dans les fluides à seuil non thixotrope qui est complétée par une analyse théorique simple ainsi que par des simulations numériques. Nous remettons en cause dans ce travail l'existence d'un état stationnaire qui mènerait à une limite newtonienne en dessous de la contrainte seuil. Nous introduisons alors un modèle physique simple pour décrire le comportement de ces fluides à seuil. Ce modèle est testé grâce à des simulations numériques qui reproduisent quantitativement les expériences. Nous avons également étudié comment l'existence supposée d'un minimum à gammadot_c dans la courbe d'écoulement modifie la transition solide/liquide, ce qui nous à amener à effectuer des tests sur un fluide fortement thixotrope spécialement préparé. Ces tests démontrent ainsi qu'un tel matériau possède effectivement un tel minimum. Nous montrons ensuite que pour de tels matériaux des bandes de cisaillement apparaissent même dans des champs de contraintes homogènes si le taux de cisaillement est inférieur à gammadot_c et que le rapport entre la largeur de la bande cisaillée et la largeur total de l'entrefer suit la loi des règles. En plus de ce travail nous avons examiné la contrainte dans les matériaux granulaires humides et introduit un modèle détaillé vérifié expérimentalement qui décrit comment le module élastique de ces matériaux dépend de la taille des grains, de la tension de surface du fluide, du matériau granulaire et de la fraction volumique en liquide.

Dans cette thèse, nous étudions la dynamique d'un automate a mémoire dont la fonction de transition est une fonction a seuil. Au chapitre 1, on présente différentes propriétés qui permettent de reconnaitre ou de réaliser une fonction a seuil donnée. Au chapitre 2 nous rappelons les résultats essentiels concernant la dynamique des automates a mémoire linéaires. Le chapitre 3 est consacre a l'étude de deux familles d'automates: automates a mémoire palindromiques et automates réversibles. Aux chapitres 4 et 5, on s'intéresse a la dynamique des automates a mémoire géométriques. Au chapitre 6, on ramène l'étude de la dynamique d'un automate a mémoire a seuil a la résolution d'un programme linéaire. On présente un algorithme qui pour un couple (k,p) permet de construire, s'il en existe, un automate a mémoire a seuil de taille de mémoire k admettant un cycle de longueur p. Cet algorithme nous a permis de construire des familles d'automates admettant des cycles de longueurs supérieures au double de la taille de la mémoire