Cette thèse de doctorat s’attache à montrer que les vestiges archéologiques de terrain peuvent être interpréter socialement et à réviser une vision parfois superficielle de la stratification socio-économique des villages médiévaux. A partir de l’exemple de la fouille du hameau de Trainecourt (Grentheville - Calvados) où une maison « aristocratique » est installée au cœur de l’habitat groupé, ce projet a été centré sur le développement d’une méthode permettant d’approcher les élites villageoises dont nous percevons l’existence grâce aux sources textuelles mais qui n’ont que peu été abordées en archéologie médiévale.En employant une démarche comparatiste consistant à mettre en parallèle aussi bien les données archéologiques que les perspectives scientifiques anglaises et françaises, en adoptant le cadre théorique de la Social Archaeology, en étudiant de manière approfondie les processus sociaux (distinction, rapprochement, performance) exprimés au travers des pratiques de consommation se jouant dans l’habitat et en examinant des sites archéologiques élitaires (manoirs, maisons fortes, châteaux, etc.), nous avons réussi à établir une liste de trente-quatre marqueurs archéologiques révélant une identité sociale qui se distingue, regroupés en trois catégories : l’utilisation de l’espace, la morphologie de l’habitat et un style de vie spécifique. Ce référentiel a ensuite été comparé à des habitats ruraux (villages, hameaux, etc.) situés de part et d’autre de la Manche, afin de percevoir des éléments de stratification sociale. Au total, des unités élitaires ont été repérées dans sept villages ou hameaux et des hiérarchies socio-économiques élaborées pour une dizaine d’autres sites ruraux. / This PhD aims both at demonstrating that archaeological remains could and should be socially interpreted and at revising our - sometimes simplified - perspective on the socio-economic stratification of medieval villages. This project is based on the example of the excavations situated at Trainecourt (Grentheville - Calvados) where an “aristocratic” house had been established in the centre of the hamlet. Thus, a method has been developed to grasp village elites, of whom we know some details thanks to medieval written sources but who had hardly been studied in medieval archaeology.By using a comparative approach that draws a parallel between both French and English archaeological data and scientific perspectives; by adopting the theoretical frame offered by the Social Archaeology; by studying the social processes (the distinction, coming closer to, the performance) that are expressed by patterns of consumption in the settlement; by examining aristocratic sites (manor houses, moated sites, castles, etc.), we managed to establish a list of thirty-four archaeological indicators revealing an outstanding social identity. They are grouped in three categories: the use of space, the morphology of the settlement and a specific lifestyle. This repertoire was then compared to rural sites (villages, hamlets, etc.) situated on both sides of the Channel Sea, to emphasize some details of social stratification. As a whole, elite units have been spotted out in seven villages or hamlets and socio-economic hierarchies established for a dozen more.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

This thesis is devoted to the group-theoretic aspects of three-dimensional quantum gravity on Anti-de Sitter and Minkowskian backgrounds. In particular we describe the relation between unitary representations of asymptotic symmetry groups and gravitational perturbations around a space-time metric. In the asymptotically flat case this leads to BMS particles, representing standard relativistic particles dressed with gravitational degrees of freedom accounted for by coadjoint orbits of the Virasoro group. Their thermodynamics are described by BMS characters, which coincide with gravitational one-loop partition functions. We also extend these considerations to higher-spin theories and supergravity. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Nous avons investigué les propriétés des champs de jauge de spin élevé libres à travers une étude de divers aspects de leur dynamique hamiltonienne. Pour des champs se propageant sur un espace-temps plat, les contraintes issues de l'analyse hamiltonienne de ces théories de jauge ont été identifiées et résolues par l'introduction de prépotentiels, dont l'invariance de jauge comprend, de façon intrigante, à la fois des difféomorphismes linéarisés généralisés et des transformations d'échelle de Weyl généralisées et linéarisées. Cela a motivé notre étude systématique des invariants conformes pour les spins élevés. Les invariants correspondants ont été construits à l'aide du tenseur de Cotton, dont nous avons établi les propriétés essentielles (symétrie, conservation, trace nulle; invariance, complétude). Avec ces outils géométriques, l'analyse hamiltonienne a pu être complétée et une action du premier ordre écrite en termes des prépotentiels. Nous avons constaté que cette action possédait une invariance manifeste par dualité électromagnétique; cette invariance, combinée à l'invariance de jauge des prépotentiels, fixe d'ailleurs uniquement l'action. En outre, de façon générale, cette action s'est révélée être exactement celle obtenue à travers une réécriture des équations du mouvement des spins élevés comme des conditions d'auto-dualité tordue (non manifestement covariantes).Avec un intérêt pour les extensions supersymétriques, nous avons amorcé la généralisation de cette étude aux champs fermioniques. Le champ de masse nulle libre de spin 5/2 a été soumis à la même analyse, et son prépotentiel s'est révélé partager l'invariance de jauge conforme déjà observée dans le cas bosonique général. Le supermultiplet incorporant les spins 2 et 5/2 a ensuite été considéré, et une symétrie rigide de son action, combinant une transformation de dualité électromagnétique du spin 2 avec une transformation de chiralité du spin 5/2 a été construite pour commuter avec la supersymétrie. Dans une autre direction, nous avons étudié les propriétés d'un champ tensoriel chiral de symétrie mixte dans un espace-temps plat à six dimensions: une (2,2)-forme. Son analyse hamiltonienne a été réalisée, des prépotentiels introduits et l'action de premier ordre obtenue s'est encore une fois révélée être la même que celle obtenue à travers une réécriture des équations du mouvement comme des conditions d'auto-chiralité (non manifestement covariante).Finalement, nous nous sommes penchés sur les charges de surface des champs fermioniques et bosoniques de spin élevé se propageant sur un espace-temps à courbure constante. Cela a été réalisé par une analyse hamiltonienne de ces systèmes, les contraintes étant identifiées aux générateurs des transformations de jauge. Injectant dans ces générateurs des valeurs des paramètres des transformations de jauge correspondant à des transformations impropres de jauge (imposant une réelle variation physique sur les champs) a ensuite permis d'évaluer la valeur de ces générateurs pour des champs résolvant les équations du mouvement: elle s'est bien révélée finie et non-nulle, constituant les charges de surface de ces théories. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

In this Thesis, we propose to analyze three different aspects of Fundamental Physics.The first part is devoted to the detailed study of what is called "unconventional supersymmetry" in three and four dimensions for Abelian and non-Abelian internal groups. We show the dynamical content of the odd-dimensional theory, counting at the same time the local degrees of freedom for some particular sectors of the phase space. In the non-Abelian three-dimensional case, some black hole solutions are presented, including their Killing spinors. In four dimensions, the supersymmetry is broken explicitly and a standard Dirac Lagrangian coupled with the electromagnetic field and the background geometry is obtained.In the second part, the dynamical content for the free and gauge coupled massless Rarita-Schwinger theory is presented. We are able to do that through the Dirac's Hamiltonian formalism and the Faddeev-Jackiw method, showing at the same time the symmetries of the theory. It is shown that in the gauge extended theory, which includes extra fermionic fields to restore the fermionic symmetries of the free case, the anticommutator of the Rarita-Schwinger field in the canonical quantization is not positive definite in general.As the graphene has been proposed as an on ``table-top laboratory" for some Quantum Gravity scenarios, in the third part of this Thesis we clarify some subtle features of strained graphene in order to manage properly this material. We show particularly that the pseudo-magnetic field induced by the in-plane strain tensor field cannot emerge from a Quantum Field Theory in curved spacetime approach (bottom-up approach) but from the detailed analysis of the tight-binding Hamiltonian of pi electrons in graphene (top-down approach) instead. / Dans cette Thèse, nous nous proposons d'analyser trois aspects différents de la Physique Fondamentale.La première partie est consacrée à l'éude détaillée de ce qu'on appelle "supersymétrie non conventionnelle" à trois et quatre dimensions pour des groupes internes abéliens et non abéliens. Nous montrons le contenu dynamique de la théorie de la dimension impaire, comptant en même temps les degrés de liberté locaux pour certains secteurs particuliers de l'espace des phases. Dans le cas tridimensionnel non-abélien, certaines solutions de trous noirs sont présentées, y compris leurs spinors de Killing. En quatre dimensions, la supersymétrie est brisée explicitement et un Lagrangien de Dirac standard couplé à l'électromagnétisme et à la géométrie d'arriére-plan est obtenu.Dans la deuxième partie, le contenu dynamique de la théorie de Rarita-Schwinger libre et couplée à un champ de jauge sans masse est présenté. Nous sommes en mesure de le faire par le formalisme Hamiltonien de Dirac et la méthode dite de Faddeev-Jackiw, en montrant en même temps les symétries de la théorie. Il est démontré que dans la théorie étendue de jauge, qui comprend des champs fermioniques supplémentaires pour restaurer les symétries fermioniques du cas libre, l'anticommutator du champ Rarita-Schwinger dans la quantification canonique n'est pas définiti positif en général.Comme le graphène a été proposé comme un "laboratoire de table" pour certains scénarios de gravité quantique, dans la troisième partie de cette Thèse, nous clarifions certaines caractéristiques subtiles du graphène sous tension afin de gérer correctement ce matériel. Nous montrons en particulier que le champ pseudo-magnétique induit par le champ tensoriel de déformation dans le plan ne peut pas émerger d'une théorie de champ quantique dans un espace courbe (approche bottom-up), mais bien à partir de l'analyse détaillée de l'Hamiltonien tight-binding des pi électrons dans le graphène (approche top-down). / En esta Tesis se propone analizar tres aspectos diferentes de la Física Fundamental.La primera parte está dedicada al estudio detallado de lo que ha pasado a llamarse "supersimetría no convencional" en tres y cuatro dimensiones para grupos internos abelianos y no abelianos. Se muestra el contenido dinámico en dimensiones impares de la teoría, contando al mismo tiempo los grados de libertad locales para ciertos sectores del espacio de fases. En el caso tridimensional no abeliano, se presentan algunas soluciones de agujeros negros, incluyendo sus espinores de Killing. En cuatro dimensiones, la supersimetría está rota explícitamente y se obtiene un lagrangiano estándar de Dirac acoplado con el campo electromagnético y la geometría de fondo.En la segunda parte, se presenta el contenido dinámico de la teoría de Rarita-Schwinger libre y con acoplamiento gauge. Esto se puede hacer a través del formalismo hamiltoniano de Dirac y el método de Faddeev-Jackiw, mostrando al mismo tiempo las simetrías de la teoría. Se observa que en la teoría gauge extendida, la cual incluye campos fermiónicos extra para restaurar la simetría fermiónica del caso libre, el anticonmutador del campo de Rarita-Schwinger no es definido positivo en la cuantización canónica.Ya que el grafeno se ha propuesto como una "mesa de laboratorio" para algunos escenarios de gravedad cuántica, en la tercera parte de esta Tesis se clarifican algunas características sutiles del grafeno extendido con el objetivo de manejar debidamente el material. Se muestra particularmente que el campo seudo-magnético inducido por el campo de tensión planar no puede emerger de una teoría cuántica de campos en espacios curvos (abordaje top-down), sino de un análisis detallado del hamiltoniano tight-binding de los electrones pi en el grafeno (abordaje bottom-up). / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

This thesis is devoted to various aspects of electric-magnetic duality and its gravitational generalization, with an emphasis on the case of maximal supergravity. It is divided into three parts.In the first part, we review the symmetries of maximal supergravity in various dimensions, with a particular focus on the exceptional ``hidden" symmetries that appear upon toroidal dimensional reduction of eleven-dimensional supergravity. Two new results are obtained. First, we prove in detail that these hidden symmetries appear if and only if the Chern-Simons coupling of the eleven-dimensional theory takes the value predicted by supersymmetry. Second, we obtain a manifestly E7(7)-invariant formula for the entropy of non-extremal black holes in four-dimensional N = 8 supergravity.The second part of the thesis concerns the gaugings of extended supergravities in four dimensions. We first show that the embedding tensor formalism does not allow for deformations that cannot be reached by working with the usual Lagrangian in the duality frame picked by the embedding tensor. We then examine through BRST methods the deformations of a large class of non-minimally coupled scalars and abelian vector fields in four dimensions, of which ungauged supergravities offer a prime example. We prove that all local deformations of these models which modify the gauge transformations are of the usual Yang-Mills type, i.e. correspond to the gauging of some rigid symmetries of the undeformed theory. Combined with the first result, this shows that the embedding tensor formalism correctly captures the most general local deformations of these theories.In the third part, we construct self-contained action principles for several types of free fields in six dimensions, whose field strengths satisfy a self-duality condition. These fields are motivated by two considerations. First, their existence allows for a remarkable geometric interpretation of the electric-magnetic duality symmetries of vector fields and linearized gravity in four dimensions. Second, they appear in the spectrum of the chiral N = (4,0) and N = (3,1) ``exotic supergravities" in place of the usual metric. The free action and supersymmetry transformations for those theories are explicitly constructed. We also check that they reduce to linearized maximal supergravity in five dimensions, thus completing the picture of higher-dimensional parents of N = 8 supergravity, at least at the free level. Along the way, we also generalize previous works on linearized supergravity by other authors, in which the graviton and its dual appear on the same footing at the level of the action.We conclude with some open questions, perspectives for future work, and a series of technical appendices. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette thèse propose une méthode théorique innovante pour l'étude des spectres d'excitation à un électron, mesurée par spectroscopie de photoémission directe et inverse.La plupart des calculs actuels au niveau de l’état de l’art reposent sur des fonctions de Green à plusieurs corps et des self-énergies complexes et non locales, évaluées spécifiquement pour chaque matériau. Même lorsque les spectres calculés sont en très bon accord avec les expériences, le coût de calcul est très important. La raison est que la méthode elle-même n'est pas efficace, car elle fournit beaucoup d'informations superflues qui ne sont pas nécessaires pour l'interprétation des données expérimentales.Dans cette thèse, nous proposons deux raccourcis par rapport à la méthode standard. Le premier est l'introduction d'un système auxiliaire qui cible, en principe, le spectre d'excitation du système réel. L'exemple type est la théorie de la fonctionnelle de la densité, pour lequel le système auxiliaire est le système de Kohn-Sham : elle reproduit exactement la densité du système réel par l'intermédiaire d'un potentiel réel et statique, le potentiel de Kohn-Sham. La théorie de la fonctionnelle de la densité est, cependant, une théorie de l'état fondamental, qui ne fournit que rarement des propriétés d'état excités : un exemple est le fameux problème de la sous-estimation de la bande interdite. Le potentiel que nous proposons (le potentiel spectral), local et dépendant de la fréquence, mais réelle, peut être considéré comme une généralisation dynamique du potentiel de Kohn-Sham qui donne en principe le spectre exact.Le deuxième raccourci est l'idée de calculer ce potentiel une fois pour toute dans un système modèle, le gaz d'électrons homogène, et de le tabuler. Pour étudier des matériaux réels, nous concevons un connecteur qui prescrit l'utilisation des résultats du gaz pour calculer les spectres électroniques.La première partie de la thèse traite de l'idée de systèmes auxiliaires, montrant le cadre général dans lequel ils peuvent être introduits et les équations qu'ils doivent satisfaire. Nous utilisons des modèles de Hubbard solubles exactement pour mieux comprendre le rôle du potentiel spectral ; en particulier, il est démontré que le potentiel peut être défini uniquement chaque fois que le spectre est non nul, et donne toujours les spectres attendus, même lorsque la partie imaginaire ou les contributions non locales de la self-énergie jouent un rôle de premier plan.Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous concentrons sur les calculs pour les systèmes réels. Nous évaluons d'abord le potentiel spectral dans le gaz d'électrons homogène, puis l'importons dans le système auxiliaire pour évaluer le spectre d'excitation. Toute l’interdependence non triviale entre l'interaction électronique et l'inhomogénéité du système réel entre dans la forme du connecteur. Trouver une expression pour cela est le véritable défi de la procédure. Nous proposons une approximation raisonnable basée sur les propriétés locales du système, que nous appelons approximation du connecteur dynamique local.Nous mettons en œuvre cette procédure pour quatre prototypes de matériaux différents : le sodium, un métal presque homogène ; l'aluminium, encore un métal mais moins homogène ; le silicium, un semi-conducteur ; l'argon, un isolant inhomogène. Les spectres que nous obtenons avec cette approche concordent de manière impressionnante avec ceux qui sont évalués via la self-énergie, très coûteuse en temps de calcul, démontrant ainsi le potentiel de cette théorie. / This thesis proposes an innovative theoretical method for studying one-electron excitation spectra, as measured in photoemission and inverse photoemission spectroscopy.The current state-of-the-art realistic calculations rely usually on many-body Green’s functions and complex, non-local self energies, evaluated specifically for each material. Even when the calculated spectra are in very good agreement with experiments, the computational cost is very large. The reason is that the method itself is not efficient, as it yields much superfluous information that is not needed for the interpretation of experimental data.In this thesis we propose two shortcuts to the standard method. The first one is the introduction of an auxiliary system that exactly targets, in principle, the excitation spectrum of the real system. The prototypical example is density functional theory, in which the auxiliary system is the Kohn-Sham system: it exactly reproduces the density of the real system via a real and static potential, the Kohn-Sham potential. Density functional theory is, however, a ground state theory, which hardly yields excited state properties: an example is the famous band-gap problem. The potential we propose (the spectral potential), local and frequency-dependent, yet real, can be viewed as a dynamical generalisation of the Kohn-Sham potential which yields in principle the exact spectrum.The second shortcut is the idea of calculating this potential just once and forever in a model system, the homogeneous electron gas, and tabulating it. To study real materials, we design a connector which prescribes the use of the gas results for calculating electronic spectra.The first part of the thesis deals with the idea of auxiliary systems, showing the general framework in which they can be introduced and the equations they have to fulfill. We then use exactly-solvable Hubbard models to gain insight into the role of the spectral potential; in particular, it is shown that a meaningful potential can be defined wherever the spectrum is non-zero, and that it always yields the expected spectra, even when the imaginary or the non-local parts of the self energy play a prominent role.In the second part of the thesis, we focus on calculations for real systems. We first evaluate the spectral potential in the homogeneous electron gas, and then import it in the auxiliary system to evaluate the excitation spectrum. All the non-trivial interplay between electron interaction and inhomogeneity of the real system enters the form of the connector. Finding an expression for it is the real challenge of the procedure. We propose a reasonable approximation for it, based on local properties of the system, which we call dynamical local connector approximation.We implement this procedure for four different prototypical materials: sodium, an almost homogeneous metal; aluminum, still a metal but less homogeneous; silicon, a semiconductor; argon, an inhomogeneous insulator. The spectra we obtain with our approach agree to an impressive extent with the ones evaluated via the computationally expensive self energy, demonstrating the potential of this theory.

Comprendre les réactions biologiques requiert l'utilisation de composés capables de transférer des électrons de manière sélective et de stabiliser des intermédiaires réactionnels. Ce travail s'est intéressé à la conception et à la réactivité de complexes de lanthanide divalents qui ont ce type de propriétés.Dans un premier temps, la réduction de deux molécules organiques, la phénanthroline et la benzophenone, a été étudiée. Les données thermodynamiques obtenues avec la phénanthroline ont permis de construire un ensemble de données de références de différentes fonctionnelles de la densité. Des méthodes de type TDDFT et CASSCF ont été ensuite mises en oeuvre afin de reproduire les spectres UV-visibles.Par la suite, les radicaux benzophenone et phénanthroline ont été utilisés afin de réaliser des réactions radicalaires. L'utilisation du radical tempo a permis de réaliser des réactions de réduction induite par les effets stériques des complexes. La compétition entre la benzophenone et la phénanthroline a également été étudiée et a permis de réaliser des couplages de type Minisci, qui sont inédits pour des complexes de lanthanides.Enfin, la réduction de composés organométalliques via un ligand N-hétérocyclique a été réalisée. Deux de ces composés ont été comparés vis à vis de la stabilisation de complexes de palladium au degré d'oxydation +IV. L'importance du ligand a été de plus étudiée grâce à des calculs CASSCF et DFT qui ont montré que certains types de ligands permettaient un transfert électronique plus direct jusqu'au palladium. / Understanding biological reactions require the use of molecules that can transfer electrons selectively and stabilise key intermediates. This work is interested into the design and the reactivity of divalent lanthanides that possess this kind of property.Firstly, organic molecules, i.e. phenanthroline and benzophenone, were reduced by samarium complexes. The thermodynamic data obtained for phenanthroline reduction was used to perform a benchmark study on different density functionals. TDDFT and CASSCF methods were then used to understand the electronic structure of the complexes and compared to the UV-visible spectrum of the molecules.Then, benzophenone ketyl and phenanthroline radicals have been used to perform radical reactions. Reactions with tempo led to already observed sterically induced reduction which mechanism was investigated. The competition between phenanthroline and benzophenone led to Minisci couplings that were never described with lanthanide complexes.Finally, the electron was transferred to organometallic species containing palladium via a bridge N-heterocycle ligand. Two of such species were compared towards the stabilisation of palladium at the IVth oxidation state. The importance of the ligand was further assessed by a combination of DFT and CASSCF calculations showing that certain ligands enabled a more direct transfer towards the palladium centre.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.