Ce travail est consacré à l’élaboration de luminophores à base de polyphosphates d’ions alcalins et de terres rares, stœchiométriques ou activés en ions Eu3+ et Sm3+, émetteurs de fluorescence sous excitation VUV. Ces matériaux, de formulation LixNa1-xY1-yEuy(PO3)4 (x = 0 ; 0,25 ; 0,5 ; 0,75 ; 1 et 0,01 ≤ y ≤ 1), LixNa1-xLa(PO3)4 : 5 % Eu3+ (x = 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,8 ; 0,9 ; 1), NaxK1-xLa(PO3)4 : 5 % Eu3+ (x = 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,8 ; 0,9 ; 1) et LixNa1-xSm(PO3)4 (x = 0 ; 0,5 ; 1), ont été synthétisés par voie céramique et caractérisés principalement par diffraction des rayons X, spectroscopies infrarouge et Raman et analyses thermiques. Les analyses physico-chimiques et optiques, notamment grâce aux propriétés de sonde structurale de l’ion Eu3+, démontrent que la substitution croisée des ions alcalins Li+, Na+ et K+ n’est possible que dans une proportion relativement faible, ce qui lié aux différences de structures cristallographiques de ces matériaux. L’analyse des données spectroscopiques de l’ion Eu3+ selon la théorie de Judd et Ofelt confirme le lien étroit existant entre les propriétés optiques et structurales dans ces matériaux. Les spectres d’excitation sont caractérisés par une bande intense localisée dans le domaine VUV, respectivement due au mécanisme de transfert de charge Y3+-O2- et Eu3+-O2- dans les phases à l’yttrium dopées en ions Eu3+ et aux bandes 4f-5d pour les matériaux concentrés en ions Sm3+. Les matériaux concentrés en ions Eu3+ et Sm3+ sont émetteurs d’une intense fluorescence rouge et orange respectivement, démontrant l’absence d’extinction par concentration. / This work is devoted to the development of phosphors based on polyphosphates of alkaline and rare earth ions, stoichiometric or activated with Eu3+ and Sm3+ ions, considered as light emitters under VUV excitation. These materials, with formula LixNa1-xY1-yEuy(PO3)4 (x = 0; 0.25; 0.5; 0.75; 1 and 0.01 ≤ y ≤ 1), LixNa1-xLa(PO3)4 : 5 % Eu3+ (x = 0; 0.1; 0.2; 0.8; 0.9; 1), NaxK1-xLa(PO3)4 : 5 % Eu3+ (x = 0; 0.1; 0.2; 0.8; 0.9; 1) and LixNa1-xSm(PO3)4 (x = 0; 0.5; 1), were synthesized in the solid state and characterized mainly by X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopies and thermal analysis. Physical-chemical and optical analyses, in particular using the Eu3+ ion as a structural probe, show that the cross-substitution of Li+, Na+ and K+ alkaline ions is possible only in a relatively small proportion, which is linked to the differences in crystallographic structures of these materials. The analysis of the Eu3+ ion spectroscopic data according to Judd and Ofelt theory confirms the close link between optical and structural properties in these materials. Excitation spectra are characterized by an intense band localized in the VUV domain, respectively due to the charge transfer mechanism Y3+-O2- and Eu3+-O2- for the Eu3+ doped yttrium materials and to the 4f-5d inter-configuration for the Sm3+ concentrated materials. Materials concentrated in Eu3+ and Sm3+ ions emit intense red and orange fluorescence respectively, demonstrating the absence of concentration quenching.

Les membranes biologiques jouent un rôle essentiel dans la vie cellulaire. Afin d’étudier leur comportement et leurs interactions avec des molécules, des modèles de monocouches lipidiques ont été développés. Leur compression sur balance de Langmuir permet d’obtenir une isotherme pression de surface-aire moléculaire permettant de caractériser notamment les transitions de phase et le comportement interfacial des monocouches. Seules les études de simulations de dynamique moléculaire permettent d’obtenir les propriétés structurales des lipides organisés en monocouche à l’échelle atomique. Nous avons modélisé une monocouche de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (POPC), phospholipides majoritaires des membranes, puis réalisé une série de dynamiques moléculaires à différentes tensions de surface en utilisant GROMACS et le champ de force tout atome GAFF. Une isotherme de compression de POPC a été obtenue pour la première fois par simulation de dynamique moléculaire. L’analyse structurale des POPC a mis en évidence des variations conformationelles avec l’augmentation de la pression ainsi qu'une distribution bimodale de l’orientation des têtes polaires. L’analyse des angles dièdres a permis d’identifier les torsions responsables de cette flexibilité. Un comportement indépendant des chaînes hydrophobes a été observé et corrélé à un assemblage préférentiel des chaînes oléoyle d’une part et palmitoyle d’autre part. La connaissance des propriétés structurales et organisationnelles des monocouches de POPC est essentielle à la caractérisation des interactions mises en jeu dans la cohésion des films lipidiques et fournit une base à l’étude de leur perturbation par des molécules. / Biomembranes play an essential role in many relevant processes in cellular biology. In order to gain insight into their behaviour and interactions with molecules, models such as lipid monolayers have been developed. Monolayer compression on Langmuir trough provides surface pressure – molecular area isotherms, and allows characterisation of phase and interfacial properties of the monolayer. Such a characterisation can be completed by atomistic study of the monolayer phospholipids and molecular interactions from molecular dynamic simulations. Our work is focused on 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC), a lipid comprising a saturated and an unsaturated acyl chain, major lipids in eukaryotic cell membranes. We performed MD simulations at 293 K and 300 K at different surface pressures using the all-atom general amber force field (GAFF). Simulated surface pressure-area isotherms were obtained for the first time, and a good agreement was found with experimental isotherms. Based on the structural analyses, two orientations of the head groups clearly appear. We propose that the conformational variations around the bonds connecting the phosphorus atom to the adjacent oxygen are involved in these specific orientations. Both acyl chains have distinct structural properties upon compression and suggest an independent behavior of the saturated and unsaturated chains that could be correlated with the formation of chain-type clusters observed along the simulated trajectories. Molecular insight in structural properties of POPC monolayer provides essential clues for the study of membrane-molecule interaction.

Au cours de la dernière décennie, les chalcogénures (Q=S, Se et Te) d'élément de transition ont fait l'objet d’un fort regain d’intérêt, notamment en raison de la découverte de supraconductivité à haute température critique dans les composés à base de fer et de sélénium. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail de thèse est de découvrir et d'étudier de nouveaux composés chalcogénures à base de fer et de nickel dans l'espoir de révéler des propriétés électroniques nonconventionnelles. Pour cela, nous avons utilisé plusieurs approches de conception rationnelle de nouveaux composés, comme la prédiction structurale par des calculs ab initio (USPEX), le concept d'assemblage de sous-unités structurales 2D ou des méthodes de chimie douce. Plusieurs nouveaux composés lamellaires ont été ainsi découverts. Par exemple, nous avons réussi à obtenir de nouveaux composés dont les structures résultent d'un assemblage de blocs fluorines, associés soit avec un plan de fer et de sélénium comme dans Ba2F2Fe1.5Se3, soit avec un plan de chalcogène contenant des chaines de sélénium (Ba3F4Se1.66) ou des paires de soufre (Ba2F2S2). Nous avons ensuite montré que de tels composés, utilisés comme précurseurs, permettent l’intercalation topotactique d’éléments de transition M, qui réagissent avec la paire (S2)2- pour former de nouvelles entités MxSy. Ce résultat ouvre donc une nouvelle voie de synthèse générale jouant sur la chimie des paires de chalcogène. En utilisant ce concept, nous avons pu découvrir de nouveaux composés lamellaires possédant des plans MxSy originaux. / During the last decade, an upsurge of interest was dedicated to chalcogenides (Q = S, Se and Te) of transition elements, particularly because of the discovery of superconductivity at high critical temperature in compounds based on iron and selenium. In this context, the aim of this thesis work is to discover and explore new chalcogenide compounds based on iron and nickel in the hope of revealing unconventional electronic properties. We used several approaches of rational design of new compounds, such as structural prediction based on ab initio calculations (USPEX), the concept of assembly of two-dimensional Secondary Building Units or soft chemistry methods. Several new lamellar compounds were thus discovered. For example, we succeeded to obtain new compounds which structures result from an assembly of fluorite blocks associated with either an iron selenide layer, such as in Ba2F2Fe1.5Se3, or with a chalcogen layer containing selenium chains (Ba3F4Se1.66) or sulfur pairs (Ba2F2S2). We then showed that such compounds, used as precursors, allow the topotactic intercalation of transition elements M, which react with (S2)2- pairs to form new MxSy layers. This result paves the way for a new general synthetic route playing on the chemistry of chalcogen pairs. Using this concept, we have discovered several new lamellar compounds exhibiting original MxSy layers.

Ce manuscrit s'attache au problème du design en photonique, à savoir déterminer la meilleure façon d'agencer des éléments nanométriques pour obtenir la réponse optique que l'on désire. Différents algorithmes sont testés. Un algorithme en particulier semble adapté à ce type de problème, et permet de retrouver des structures photoniques présentes dans la nature sur les carapaces de certains insectes ou les ailes de certains papillons. Appliqué à l'anti-reflet d'une cellule photovoltaïque, l'algorithme a permis de trouver une structure contre-intuitive mais particulièrement efficace, ce qui montre tout le potentiel de cette technique. / The present manuscript deals with the problem of the design in photonics, i.e. to determine which is the best way to assemble nanometric elements to reach a desired optical response. Different algorithms are tested. One algorithm in particular seems well adapted to this kind of problem, and allows to retrieve the most emblematic photonic structures which a present in nature on the tegument of insects or on the wings of butterflies. Applied to the case of an anti-reflective coating for a photovoltaic device, the algorithm has produced a particularly counter intuivite but efficient structure. This clearly demonstrates the potential of such an approach.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Les projets d'innovation sont reconnus pour être des projets très risqués, particulièrement ceux qui visent à développer des innovations radicales. Une part très importante de ces projets échoue. Des statistiques alarmantes confirment la prépondérance des échecs dans les projets innovants et illustrent les difficultés des entreprises à en atténuer l'ampleur. Ces échecs peuvent néanmoins constituer des opportunités uniques d'apprentissage pour les projets d'innovation dans le futur. Cependant, et même si le consensus semble établi, au sein des milieux académique et pratique, quant à l'importance de capitaliser sur les échecs et apprendre pour mieux performer dans les futurs projets d'innovation, les entreprises peinent encore à tirer avantage de leurs échecs passés. Cette thèse s'inscrit dans cette problématique de recherche. Son objectif général est, dans un premier temps, d'édifier un cadre conceptuel intégrateur de l'apprentissage de l'échec en matière d'innovation et de ses déterminants et de l'éprouver empiriquement pour le cas des PME manufacturières canadiennes et, dans un second temps, d'identifier des configurations de déterminants permettant de distinguer les PME selon leurs capacités réelles d'apprentissage de l'échec en matière d'innovation. L'atteinte de cet objectif général a nécessité la réalisation d'une revue systématique de la littérature sur l'apprentissage de l'échec en matière d'innovation et de ses déterminants, ainsi que la conduite de plusieurs analyses orchestrées autour de deux volets empiriques faisant appel à la méthode de modélisation par équations structurelles et à la méthode des ensembles flous, respectivement. Les résultats de ces analyses basées sur un échantillon de 436 entreprises manufacturières innovantes localisées dans la région de la Montérégie au Québec, ont permis entre autres de tester le cadre conceptuel intégrateur édifié suite à la revue systématique sur l'apprentissage de l'échec en matière d'innovation et ses déterminants. Les résultats des quatre configurations structurelles obtenues mettent en évidence l'importance des stratégies organisationnelles (approche de résolution des problèmes et de blâme) et des déterminants individuels (la maîtrise personnelle, la sécurité psychologique) dans l'explication de l'apprentissage de l'échec en matière d'innovation. La méthode des ensembles flous, utilisée dans le deuxième volet empirique de cette thèse, a permis d'identifier quatre combinaisons de déterminants sur lesquelles les entreprises peuvent capitaliser pour apprendre des échecs de leurs projets d'innovations. Ces quatre combinaisons représentent quatre différents chemins que les entreprises peuvent emprunter pour apprendre des échecs de leurs projets d'innovation passés. La revue systématique de la littérature et les résultats des deux volets empiriques de la thèse ont permis de dégager des implications, en vue de contribuer à l'avancement des connaissances sur cette thématique, et de proposer des pistes d'action aux gestionnaires et aux intervenants concernés par la gestion de l'innovation dans les entreprises, particulièrement les PME.

De nouveaux composés fluorés à chaines magnétiques appartenant aux types weberite et pyrochlore ont été isolés. Les corrélations entre propriétés structurales et magnétiques ont été étudiées. Plusieurs familles a base de palladium(II) ont été caractérisées. Des structures cristallines ont été déterminées (soit sur monocristal, soit sur des échantillons polycristallins par la méthode de Rietveld). Divers types structuraux ont été identifies (types CsPd2F5, LiSbF6 ou dérivant de Na2CuF4): le palladium y est localisé en site octaédrique ou plan carré mais peut posséder simultanément ces deux coordinences. Des structures magnétiques ont été établies par diffraction de neutrons. Dans un certain nombre de ces matériaux des transitions de phases ont été mises en évidence par micro-ATD et analyse radiocristallographique. Leur caractérisation magnétique a été réalisée. Des phases inédites à base de cuivre et d'éléments lanthanidiques apparentées au type KBrF4 ont été synthétisées. La luminescence de l'argent monovalent a été étudiée dans des composés fluorés de la structure elpasolite ou dérivée. Les propriétés ont été analysées en fonction de la coordinence de Ag+.

Il est reconnu que la maçonnerie non renforcée présente un comportement défaillant lors de tremblements de terre. Sa rupture entraîne des risques importants pour le public et peut survenir à des degrés de sismicité faibles, même lorsque l'intégrité structurale du bâtiment n'est pas menacée. Plusieurs exemples d'éléments de maçonnerie non renforcée particulièrement vulnérables ont été rapportés suite aux séismes du Saguenay en 1988 et de Loma Prieta en 1989. Le Réseau canadien de recherche parasismique a débuté un projet de recherche qui devra conduire à un guide d'inspection et de réhabilitation des éléments de maçonnerie non renforcée. La première étape menant à la rédaction de ce guide est l'identification et le relevé des vulnérabilités connues et potentielles de même que l'évaluation de leur importance et le suivi de leur évolution dans le patrimoine de construction canadien. Les travaux de recherche présentés concernent cette phase d'inspection et d'identification. De plus, une campagne d'instrumentation et d'observation sous vibrations ambiantes a été amorcée afin de déterminer les propriétés dynamiques des bâtiments comportant des éléments de maçonnerie non renforcée. Ces propriétés pourront ensuite être généralisées et servir aux analyses dynamiques requises lors du processus d'évaluation sismique d'un bâtiment.

Plusieurs études ont montré que la prévalence des troubles du sommeil dans la population âgée de 65 ans et plus se situait entre 25 et 50%. Les benzodiazépines sont les médicaments les plus souvent prescrits pour traiter les problèmes de sommeil. La prévalence de la consommation de benzodiazépines chez les personnes âgées se situe à près de 25%. Le Collège des Médecins du Québec préconise une utilisation de benzodiazépines pour une durée maximale de trois mois.Plusieurs études rapportent toutefois que la durée moyenne de consommation de benzodiazépines est bien supérieure à la période recommandée et on possède peu d'information sur l'efficacité populationnelle à long terme de ces médicaments pour réduire les troubles du sommeil. Le but de ce mémoire était d'étudier le lien entre la consommation de benzodiazépines et la qualité de sommeil chez les personnes âgées de plus de 65 ans vivant à domicile au Québec. Pour atteindre cet objectif, deux études ont été réalisées et les résultats sont présentés sous forme d'articles. La première étude visait à documenter le lien entre la consommation de benzodiazépines et la qualité globale du sommeil ainsi que ses différentes composantes. La deuxième avait pour but d'étudier le lien entre la consommation de benzodiazépines et l'évolution de la qualité du sommeil sur une période de 12 mois. Pour répondre à ces objectifs, les données utilisées provenaient de l'Enquête sur la Santé des Aînés (ESA). L'ESA utilise un devis longitudinal avec entrevue à deux temps de mesures à un an d'intervalle auprès de 2798 sujets. Dans le cadre de la première étude, nous avons utilisé le premier temps de mesure de l'ESA et la consommation médicamenteuse était auto-rapportée par l'ensemble des participants. Pour la deuxième étude, nous avons étudié un sous-échantillon de 892 personnes participant aux deux temps de mesure de l'ESA et pour lesquelles les données sur la délivrance de benzodiazépines étaient disponibles via le registre sur la consommation médicamenteuse de la régie de l'assurance maladie du Québec. La qualité du sommeil était auto-rapportée à l'aide du questionnaire Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). Des analyses de modélisation d'équations structurales ont été effectuées à l'aide du logiciel Lisrel 8,8. Le premier article montre que les facteurs les plus fortement associés à une mauvaise qualité de sommeil chez les personnes âgées sont la consommation de benzodiazépines et le sexe féminin. D'autre part, la consommation de benzodiazépines était associée de façon similaire à chacune des six composantes de la qualité du sommeil mesurées à l'aide du PSQI exception faite de la composante liée aux dysfonctionnements diurnes. Le deuxième article montre que la fréquence de consommation de benzodiazépines durant les 12 mois suivant le temps 1 de l'enquête ESA est associée à une diminution de la qualité de sommeil chez les gens qui ne souffraient pas de troubles du sommeil initialement. Chez les personnes âgées qui souf fraient d'une mauvaise qualité de sommeil au départ, le sommeil est de meilleure qualité après un an. Cette amélioration de la qualité du sommeil est toutefois moins importante chez les consommateurs de benzodiazépines que chez les personnes âgées ne consommant pas ces médicaments. Cette étude suggère donc un effet néfast de la consommation de benzodiazépines sur la qualité de sommeil des personnes âgées. Nous proposons que d'autres études soient réalisées auprès de sujets nouvellement exposés aux benzodiazépines (cas incidents) afin de vérifier la relation délétère suggérée par nos travaux entre la consommation de benzodiazépines à long terme et la qualité de sommeil chez les personnes âgées.

Les nanofils (NFs) semiconducteurs suscitent un intérêt croissant depuis ces dix dernières années, aussi bien pour leurs propriétés fondamentales que pour leurs applications potentielles dans de nombreux domaines (électronique, optoélectronique, photonique, photovoltaïque, …). Par exemple, grâce à leur aptitude à relaxer des contraintes, ils présentent une nouvelle voie pour l’intégration monolithique des matériaux semiconducteurs III-V sur le substrat de Silicium. C’est dans ce contexte que s’est déroulée cette thèse axée sur la croissance de NFs d’InP sur Silicium par la technique d’épitaxie EJM en mode VLS (pour Vapeur-Liquide-Solide). Nous avons étudié les mécanismes de croissance VLS de ces NFs et comparé nos résultats expérimentaux à des modèles théoriques. Nous avons plus particulièrement décrit la forme, la direction de croissance, la nature des facettes et les propriétés structurales des NFs d’InP, en fonction des conditions de croissance, en particulier du rapport V/III. Nous avons aussi étudié la croissance de NFs d’InP sur une surface de SrTiO3 qui vise à l’obtention de NFs verticaux sur Si(001). Nous avons enfin abordé d’autres aspects nécessaires pour l’intégration de tels NFs dans des composants actifs, comme la croissance d’héterostructures axiale, le dopage ou encore la localisation spatiale de ces NFs. / Semiconductor nanowires (NWs) have seen an increasing interest for the last ten years either for the study of their fundamental properties or for their high potential for applications in the field of microelectronics (high speed transistor) and optoelectronics (LED, LASER photovoltaics) For instance, thanks to their specific mode for lattice-mismatch relaxation, IIIVNWs can be grown on foreign substrates such as Si for monolithic integration with keeping a high crystalline quality. This PhD thesis has been oriented towards the growth and characterization of InP naowires on Si by VLS assisted MBE technique. We have studied growth mechanisms as a function of growth parameters, more specifically the effect of V/IIIBEP ratio, and have compared experimental results to theoretical predictions on growth kinetics. We also have studied the growth of InP NWs on SrTiO3 substrates in order to favor the vertical growth on Si (001). For technological applications, we have performed doping, growth of core-shell heterostructures experiments. We also tried selective epitaxy for thesurface localisation of NWs.

Dans le but d'atteindre une température de fonctionnement élevée tout en conservant de fortes exigences sur les performances des photodétecteurs infrarouges, la pression sur la qualité du matériau HgCdTe augmente de plus en plus. En particulier, une attention spéciale est maintenant portée aux contraintes et à leur relaxation des photodiodes HgCdTe. Bien que de récentes études se soient concentrées sur la déformation induite par un désaccord paramétrique sur des surfaces de la taille d'un plaque, aucune étude expérimentale n'a été capable de résoudre la déformation au niveau micrométrique.La limite de résolution spatiale millimétrique typique de la diffraction standard peut être dépassée en utilisant un faisceau synchrotron de rayons X focalisés. En effet, en effectuant des mesures de microdiffraction Laue, nous pouvons cartographier, avec une résolution submicronique, à la fois la contrainte déviatorique locale et l'orientation de la maille. Cette thèse se concentre sur l'analyse de tranchées gravées à l'intérieur des couches de HgCdTe avec des variations sur les étapes de passivation et de recuit. Nous sommes en mesure d'étudier une cartographie précise autour de la gravure et d'apprécier les effets locaux des étapes de traitement. La cartographie de déplacement des pics de diffraction montre la courbure des plans cristallins autour des tranchées gravées, avec une forte dépendance aux étapes technologiques.Ensuite, nous nous concentrons sur la position relative de tous les pics, qui sont mesurés simultanément. En supposant une contrainte bi-axiale entre la couche et le substrat, la pente du déplacement relatif du pic en fonction de leur position fournit directement la valeur de contrainte subie par le matériau. Ainsi, nous mesurons la déformation à travers l'ensemble de l'échantillon avec une précision de 3.10-5 et la cartographions avec une précision de position submicronique.Enfin, nous montrons comment l'utilisation d'un système de flexion 3 points conduit à la détermination expérimentale du seuil de plasticité dans les structures épitaxiées HgCdTe / CdZnTe ainsi qu'à la distribution spatiale de la contrainte appliquée. La dynamique du régime élastique au régime plastique et le comportement de la couche une fois que le seuil plastique est atteint sont étudiés. De plus, l'étape de gravure crée des bords abrupts à l'intérieur de la couche, conduisant à une modification du champ de contrainte en la concentrant sur les angles de la tranchée. / Within the general goal of reaching high operating temperature while maintaining strong requirements on infrared photodetector performances, the pressure on HgCdTe material quality is increasingly growing. In particular, careful attention is now being paid to stress and stress relaxation within HgCdTe photodiodes. While recent studies have focused on the lattice mismatch induced strain over areas in the order of the wafer, no experimental investigation has been able to resolve the strain at the micrometer level.The typical millimetric spatial resolution limit of standard diffraction can be overtaken using a focused synchrotron X-ray white beam. Indeed, by performing Laue microdiffraction measurements, we can map with a sub-micrometer resolution both the local deviatoric strain and lattice orientation. This thesis focuses on the analysis of etched trenches inside HgCdTe layers with variations on passivation and annealing steps. We are able to investigate a precise mapping around the etching and appreciate the local effects of the processing steps. Diffraction peak displacement mapping evidences bending of the crystal planes around etched trenches, with strong dependence upon the processing steps.Then, we focus on the relative position of all the peaks which are measured simultaneously. Assuming a bi-axial strain between layer and substrate, the slope of the peak relative displacement as a function of their position directly provides the strain value undergone by the material. Thus, we measure the strain through the entire sample with a precision of 3.10-5 and map it with a sub-micronic position precision.Finally, we show how the use of a three point calibrated bending set-up leads to the experimental determination of the plasticity threshold in HgCdTe/CdZnTe epitaxial structures together with the spatial distribution of the applied strain. The dynamics from elastic to plastic regime and the layer behavior once the plastic threshold is reached are investigated. Furthermore, the etching step creates abrupt edges inside the layer, leading to a modification of the strain field by concentrating it on the angles of the trench.